论文题名: | 循环经济视角下的汽车动力系统生命周期评价研究 |
关键词: | 电动汽车;动力系统;生命周期评价法;节能减排 |
摘要: | 随着汽车保有量的快速增长,中国石油对外依存度持续攀升,这给中国的能源安全、交通安全等问题带来更大挑战的同时也增加了环境污染,特别是大气污染。在未来市场的需求和全球对于环境要求不断提升的压力下,电动汽车以其显著的节能减排优势,受到政府青睐。政府高度重视电动汽车的推广应用,连续出台一系列政策进行大力扶持。然而目前对于电动汽车的节能减排优势国际上尚存在争议,特别是在中国这样以火电为主的电力结构背景下,推广使用电动汽车能否实现真正的节能减排效益还有待研究明确。 本文基于循环经济视角,采用生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)方法,选取三种不同动力系统,分别是燃油汽车动力系统,配套磷酸铁锂动力电池的纯电动汽车动力系统和配套镍钴锰酸锂电池的纯电动汽车动力系统为研究对象,建立基于国内知名动力电池企业实际生产数据的汽车动力系统LCA模型,研究评价电动汽车动力系统全生命周期的资源环境影响,并分析相关敏感性因素,最后分别从能源结构调整、政策引导、产业技术创新和企业循环经济发展等角度提出对策建议。 结果表明:电动汽车动力系统的全生命周期无论是矿产资源耗竭或是环境排放综合值均大于燃油汽车动力系统。全球变暖潜值对燃油汽车、磷酸铁锂电动汽车、镍钴锰酸锂电动汽车动力系统生命周期环境影响综合值的贡献值分别达到63.01%、46.42%和70.46%。本文选取不同环境影响类型中的大气特征排放物质指标(主要包括PM2.5-10、PM2.5、SO2、NOX、 CO2、CO和VOC)进行城市大气环境污染源分析。在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》节能减排约束性指标条件下,除NOX和VOC外,其余主要大气特征排放物质的排放量均低于燃油汽车动力系统。以CO2为例,磷酸铁锂动力系统和镍钴锰酸锂动力系统分别比燃油动力系统减少排放435kg和940.5kg。对此,燃油汽车运行使用过程中排放的尾气才是城市大气环境污染的主要贡献者。 选择电力结构和电池能量密度进行敏感性分析。电力结构方面与目前省际能源效率排名全国第一的福建省进行对比,结果表明电力结构的优化有助于改善动力系统全生命周期的环境影响。电池能量密度方面对其进行了情景分析,对比能量密度为180Wh/kg和300Wh/kg的动力电池,结果证明随着能量密度的提高,电动汽车动力系统全生命周期的环境影响降低。 最后,在结果分析的基础上,本文提出以下改进建议:(1)优化国内能源结构增加清洁电力的比例;(2)区别对待地方保护政策,目前应优先在南方推广电动汽车;(3)提高动力电池能量密度,减小动力电池质量、改进废旧汽车零部件的回收工艺和改变动力电池回收方式,建立梯次回收产业链;(4)积极探索动力电池企业的循环经济发展模式,构建循环型生态型动力电池企业。 |
作者: | 陈雯雯 |
专业: | 环境管理 |
导师: | 彭荔红;郁昂 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 厦门大学 |
学位年度: | 2016 |
正文语种: | 中文 |