纯电动汽车与燃油汽车动力系统生命周期评价与分析

【摘要】：汽车产业是我国国民经济的支柱产业,随着汽车生产量和保有量的日益增加,汽车产品正在对包括资源、环境以及人类自身在内的整个生态系统造成越来越严重的影响,并对我国的可持续发展造成了极大的挑战。面临着如此严峻的问题,人们开始将目光转向新能源汽车,特别是电动汽车的发展上。诚然,电动汽车的使用不仅降低了对石油能源的消耗,同时减少了环境排放,但这只是针对汽车的使用阶段而言,而未从全生命周期的视角去定量分析其对资源和环境造成的总体影响,因此,电动汽车是否真正节能减排尚需进一步讨论。在此背景下,本文引入生命周期评价理论与方法,运用生命周期评价软件GaBi对某特定纯电动汽车和燃油汽车动力系统进行建模与分析,并采用相应的评价方法进行全生命周期评价计算,以期对电动汽车是否具有节能减排优势有更加全面准确的认知。 本文对生命周期评价的起源及其在汽车领域的应用进行了综述,提出本文的研究思路,并较为详细地阐述了生命周期评价模型及评价工具。 选取长丰猎豹飞腾SUV燃油车与基于该车型平台的纯电动汽车动力系统为研究对象,通过对其研究目标与范围、数据获取及假设、影响评价框架等的分析与界定,建立了汽车动力系统生命周期评价模型。通过实地调研、专家走访等形式进行了大量的数据搜集及清单分析,运用GaBi软件对两款动力系统从原材料获取、生产制造、运行使用直至最终报废回收共四个阶段进行了评价模型的构建与计算,并对物流运输及维修等其它阶段进行了分析。 采用CML及CML修正模型等影响评价方法对计算结果进行特征化、归一化及量化处理,得到两款动力系统生命周期资源与环境影响评价数据,结果表明：除化石能源耗竭以外,电动汽车动力系统的全生命周期矿产资源耗竭及环境排放综合值均比内燃机汽车动力系统大。为了辨识造成环境影响的主要原因,进一步对影响纯电动汽车动力系统环境排放的主要指标(百公里耗电量、电池充电效率及生产制造能耗)进行敏感性分析,并对我国电能结构进行情景分析,在此基础上有针对性的提出降低其潜在资源与环境影响的措施建议。 【关键词】：生命周期评价 动力系统 GaBi软件 资源耗竭 环境影响
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 插图索引10-11
• 附表索引11-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 研究背景与意义12-16
• 1.1.1 研究背景12-16
• 1.1.2 研究意义16
• 1.2 文献综述16-20
• 1.2.1 国外LCA研究16-18
• 1.2.2 国内LCA研究18-20
• 1.3 论文主要研究内容20-22
• 第2章 生命周期评价简介22-31
• 2.1 生命周期评价框架22-27
• 2.1.1 目标与范围的确定23-24
• 2.1.2 清单分析24-25
• 2.1.3 影响评价25-26
• 2.1.4 结果解释26-27
• 2.2 生命周期评价特点27-28
• 2.2.1 优点27
• 2.2.2 局限性27-28
• 2.3 生命周期评价工具28-30
• 2.3.1 主流评价工具简介28
• 2.3.2 GaBi软件28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 汽车动力系统生命周期评价模型的构建31-47
• 3.1 评价对象的选取31-34
• 3.2 评价模型的建立34-46
• 3.2.1 目标与范围的确定34-36
• 3.2.2 清单分析36-38
• 3.2.3 影响评价38-45
• 3.2.4 结果解释45-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第4章 某纯电动汽车与燃油汽车动力系统评价47-60
• 4.1 动力系统原材料获取阶段47-51
• 4.1.1 纯电动汽车47-50
• 4.1.2 燃油汽车50-51
• 4.2 动力系统生产制造阶段51-53
• 4.2.1 纯电动汽车51-53
• 4.2.2 燃油汽车53
• 4.3 动力系统运行使用阶段53-54
• 4.3.1 纯电动汽车54
• 4.3.2 燃油汽车54
• 4.4 动力系统报废回收阶段54-57
• 4.4.1 纯电动汽车56-57
• 4.4.2 燃油汽车57
• 4.5 物流运输及其它57-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第5章 评价结果与对比分析60-71
• 5.1 评价结果60-62
• 5.1.1 分类与特征化60-61
• 5.1.2 归一化与量化61-62
• 5.2 对比分析62-70
• 5.2.1 评价结果对比62-65
• 5.2.2 敏感性分析65-67
• 5.2.3 电能结构分析67-68
• 5.2.4 改进建议68-70
• 5.3 本章小结70-71
• 总结与展望71-73
• 参考文献73-78
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况78
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目78-79
• 致谢79

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