純電動汽車環境效益生命周期評價方法的思考

李亞林

（四川交通職業技術學院，四川 成都 611130）

新能源汽車

純電動汽車環境效益生命周期評價方法的思考

李亞林

（四川交通職業技術學院，四川 成都 611130）

因在運行階段的“零排放”，純電動汽車發展受到了大力支持。但上游電力生產過程中的能源消耗和排放不容忽視，生命周期評價方法對純電動汽車環境效益進行全面科學評估具有重要意義。通過對國內研究進行分析，總結了當前該研究方向的不足，并提出了相應的建議，以期對后續研究提供參考。

純電動汽車；環境效益；生命周期；評價方法

CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-71-02

引言

生命周期評價（LCA,Life Cycle Assessment）是對一個產品或工藝過程整個生命周期的直接或間接環境影響的分析方法。生命周期評價起源于1969年可口可樂公司委托美國中西部研究所對其飲料容器從原材料開采到最終處置的全過程進行的跟蹤與定量分析。作為一種用于評估材料、產品、過程和服務當中的環境影響的重要工具，生命周期評價被國際環境毒理與環境化學學會（Society of Environmental Toxicology and Chemistry,SETAC）、美國環保署（United States Environ-mental Protection Agency,USEPA）及北歐部長理事會（Nordic Council of Ministers）等不斷完善與應用[1,2]。同時，國際標準組織已經出臺了環境管理-生命周期評價的ISO 14040系列標準。隨后科研機構、汽車企業和研究學者等將生命周期方法應用于機動車研究領域。

汽車全生命周期包括兩部分：車輛周期（VC,Vehicle Cycle），包括車輛生產、使用及報廢，即車輛鏈；燃料周期（FC,Fuel Cycle），又稱油井到車輪（WTW,Wells-to-Wheels），包括車用燃料生產、配送和消耗，即燃料鏈。WTW又可分為兩個階段：WTP（Wells-to-Pump，油井到油泵）和PTW（Pump-to-Wheels，油泵到車輪）[1]。

1 生命周期評價

1.1 生命周期評價框架

由ISO14040和GB/T24040可知生命周期評價程序包括：確定目的與范圍、清單分析、影響評價、結果解釋。這四個步驟并非依次進行，而是彼此關聯，如圖所示：

圖1 生命周期評價過程

確定目的與范圍：確定目的即確定研究問題，確定范圍即確定研究途徑及系統模型。該過程具體包括功能單位、系統邊界（自然邊界、地域邊界、時間邊界）的確定。

清單分析：在所研究系統的物質流和能量流平衡的基礎上，收集、量化純電動汽車生命周期的輸入、輸出。建立基于系統邊界（按照目的與范圍的確定中定義的）的產品系統模型；搜集系統中所有活動的相關數據（如環境排放）；環境影響應按照功能單位計量。

影響評價：將清單分析階段的環境負荷轉換成環境影響并進行定性或定量表征，同時為結果解釋提供信息。

結果解釋：根據已定的目的和范圍對清單分析和影響評價進行總結，即在已確定的目的與范圍的前提下，形成結論、解釋局限性并提出建議。

1.2 汽車生命周期評價工具

針對機動車的生命周期評價，國內外研究機構基于不同燃料路徑和車輛技術開發了多種模型：美國阿貢（National Argonne Laboratory）國家實驗室研發了GREET（Greenhouse Gases,Regulated Emissions,and Energy Use in Transportation）模型；奔馳公司研發了DfE（Design for Environment）模型；多倫多大學研發了EIO-LCA（Economic Input-Output Life-Cycle Analysis）模型。

表1 評價軟件

為使生命周期評價高效便捷，生命周期評價軟件應運而生，常用軟件及特點如表1。

2 生命周期評價研究局限性分析

目前國內研究已經關注并應用生命周評價方法對純電動汽車的環境效益進行評估。但存在一定的不足，主要體現在以下幾個方面：

（1）車隊研究較少。目前研究常以單車行駛1km作為研究功能單位，對車隊應用生命周期方法進行環境效益的評估研究相對缺乏。而單車研究偏理論研究，與實際運行有一定的偏離，車隊研究更接近現實環境。

（2）忽視保養階段。目前研究多關注汽車生產、使用和報廢三個階段，在使用階段中忽視了保養階段。在建立電動汽車全生命周期與外界的交互方式以及輸入輸出模型時，考慮了汽車的生產、使用和報廢三個階段，但隨著汽車4S店的發展以及人們意識的提高，大家注重了對汽車的維護保養。維護保養階段的材料使用和零件更換同樣對環境有重要影響，需要加以考慮。

（3）地域差異性研究少。目前研究多以我國總發電量以及國內整體電力構成比例數據進行研究。但我國能源分布、電力構成等重要參數地域差異較大，導致純電動汽車的環境效益影響也存在一定的差異，應加強典型地域的研究。

（4）本地化數據匱乏。由于當前國內相關數據庫尚不完善，目前研究數據多采用研究文獻數據、國外數據或國際平均水平數據，不能切實反應中國實際情況。

3 建議

（1）關注并加強車隊研究，提高研究的普遍性。

（2）建模過程加入保養階段，提高研究的真實性。

（3）加強地域差異性研究，提高研究的實際性。

（4）完善基礎數據庫，提高研究的精確性。

[1] 李書華.電動汽車全生命周期分析及環境效益評價[D].長春:吉林大學,2014.

[2] 王人杰.電動車和天然氣車能源環境影響的燃料生命周期評價研究[D].北京:清華大學,2015.

Anailsis on life cycle assessment method of environmental benefits of battery clectric vehicle

Li Yalin
( Sichuan Vocational and Technical College of Communications, Sichuan Chengdu 611130 )

Due to the “zero emissions”in operation stage, the development of battery clectric vehicle has been supported strongly. However, the energy consumption and emission in process of power production early stage can’t be neglected. Life cycle assessment method is of great significance to the comprehensive scientific assessment of the environmental benefits of battery clectric vehicle. This paper analyzes the domestic reserch and summarizes the shortcomings of the current research,and then puts forward the corresponding suggestions to provide reference for the follow-up study.

battery electric vehicle; environmental benefit; life cycle; evaluation method

U472 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)19-71-02

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.025

李亞林，就職于四川交通職業技術學院。