王秉刚:电动汽车全生命周期排放评估

2018-08-09 12:01:39·  来源:中国汽研新能源汽车测试评价  作者:王秉刚  
 
2018年7月19-20日,中国汽研成功召开“新能源汽车关键技术国际论坛”,来自国内外的18位行业专家发表了主题演讲。中国汽研将连续为大家推送精彩演讲实录。本文为国家电动乘用车技术创新联盟技术委员会王秉刚主任带来的《电动汽车全寿命周期排放评估方法的研究》


2018年7月19-20日,中国汽研成功召开“新能源汽车关键技术国际论坛”,来自国内外的18位行业专家发表了主题演讲。中国汽研将连续为大家推送精彩演讲实录。本文为国家电动乘用车技术创新联盟技术委员会王秉刚主任带来的《电动汽车全寿命周期排放评估方法的研究》

在过去我们评价传统汽车的时候,主要还是评价汽车运行过程的排放。而新能源汽车,例如纯电动汽车,它是零排放的。因此要评价新能源汽车,就必须进行全寿命周期的评价。



全寿命周期的评价,包括2个(周期)过程。横轴是“燃料周期”,从电的来源,从原材料到发电到输送,到充电。竖轴是“材料周期”,就是要生产一个汽车,从原材料到零部件到整车,到汽车的装配销售,一直到汽车的报废。这两个轴构成了汽车的整个寿命过程,我们要把不同类型的车,在整个寿命过程到底代表多少排放,通过这样科学、客观的方法评估出来。
很多研究机构也在做这个工作,比如美国阿岗实验室,以及环保部门。他们都发表了一些自己的结果。但是这些结果,数据差别还是很大。从国家这个体系来讲,要建立一个比较权威的数据评估的标准程序。现在由中国汽车工程学会牵头,组织国内的环保部门、燃油部门、电力部门、高等院校、专家小组,合力在做这项工作。要成立一个监管组织,建立一个执行标准,确定权威的数据怎么获取,数据怎么应用,并且定期向社会公开。现在《汽车生命周期排放评价方法》的初稿已经出来了,正在征求行业意见。



这项规范中提出了很重要的一个概念,叫“排放因子”。各种各样的数据归纳成一个排放因子,最终形成一个统一的,企业、公众都公认的数据。

根据初步的碳排放因子,我们把电动汽车的碳排放,跟燃油车的碳排放,就燃料周期做一个初步的评价。当燃油汽车油耗是4 L/100km的时候,燃料周期碳排放跟15 kWh/100km的电动汽车是相当的。而30 kWh/100km的电动汽车,燃料周期碳排放跟8 L/100km的燃油汽车是相当的。

总体来讲,电动汽车的燃料周期碳排放,还是比燃油汽车要低。但如果电动汽车电耗比较高,就会超过比较省油的燃油汽车的碳排放。这个结果是比较客观的,因此不能笼统的说电动汽车都是低碳排放的,也为我们降低电动汽车电耗提供了依据。
随着这几年电力能源结构在变化,国家关闭了大量低效率的小型发电站,大型发电站在热效率方面不断在提高,非石化燃油的比例不断在增加,排放因子也会逐年降低。

上面更多的是讲“温室气体排放”,还有一个很重要的排放物就是“大气污染物排放”。每个汽车的情况都不一样,最后统一还是按照国家标准。把这个数据加到上游就是燃料周期的大气污染物的排放因子。纯电动汽车运行阶段没有排放,因此燃料周期的大气污染物就是上游的污染物。

材料周期的排放是不能够忽略不计的。但现在数据还不够,汽车工程学会正在组织收集这方面数据,并且要给出一些定义,最后要给出一个材料周期的排放因子。有了材料周期的排放因子,再加上燃料周期的排放因子,就可以评估各种车的全寿命周期排放。

总结

从初步的评估结果来看,以燃料周期来对比的话,电动汽车二氧化碳排放大约是燃油汽车的一半左右;电动汽车大气污染物的排放要明显低于燃油汽车。

在行业甚至整个国家层面,王秉刚主任指导建立的这个《汽车生命周期排放评价方法》真正做到了用数据说话,让汽车(传统汽车、新能源汽车)有了系统化、权威性的评价结果。

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