新能源客车的全生命周期评价优势分析

王心宏（中国恒天·江西凯马百路佳客车有限公司，南昌330013）

新能源客车的全生命周期评价优势分析

王心宏
（中国恒天·江西凯马百路佳客车有限公司，南昌330013）

从全生命周期角度对比分析新能源城市客车、传统城市客车及乘用车的人均单公里能耗及碳排放，突出新能源客车在新能源汽车发展中在节能及碳排放方面的优势。

新能源；新能源客车；生命周期评价

新能源汽车产业作为国内、国际争先研究与发展的产业，不仅关系到大气治理等环境问题，还关系到国家能源战略储备问题。到2015年第一批试点城市累计推广数量有望接近30万辆，规划合计推广新能源城市客车4.7万辆［1-5］。城市客车一直为新能源客车示范运营的主力。本文将从车用能源全生命周期角度科学评估新能源客车在节能减排方面的优势。

1　车用能源全生命周期评价方法

为了科学对比新能源客车同传统客车及乘用车等不同车用能源系技术路线及组合在节能减排放方面的优势，采用国际上成熟的车用燃料/车辆制造的能源使用和污染排放的全生命周期（LCA）分析方法。该方法是从全局角度出发，对研究对象在其生命周期全过程，从获取原材料、生产、使用直至最终处置，所消耗的资源与产生的环境影响进行研究。生命周期评价方法得到了各类国际组织的普遍认同，可以帮助人们对所从事各类活动的资源消耗和环境影响有一个全面综合的了解，以便寻求机会采取对策减轻对环境的影响。车用能源全生命周期如图1所示，即从矿井到车轮的燃料周期，简称为WTW模块（WellToWheels）［6-7］，该分析模块主要研究车用燃料的能源使用和污染物排放问题，包括以下两个主要阶段：

1）从矿井到油泵（Well To Pump，WTP），研究对象为车用燃料的上游生产阶段，包括资源开采、运输，燃料生产、运输、存储与分配，以及燃料的加注过程。

2）从油泵到车轮（Pump ToWheels，PTW），研究对象为车用燃料的下游使用阶段，即机动车行驶中的燃料燃烧和排放。

2　车辆不同能源路线WTW能耗与排放分析

对于城市客车运行的数据，在对郑州、广州及江西各地市公交运营实地调研，并在同一车型（车辆统一为12m长城市客车、额定载客70人）的基础上得到各燃料路线100 km车辆全生命周期能耗与排放实物消耗量。

在WTP阶段，将功能单位统一设定为“在加油/气机、充电机，低热值为1MJ的燃料”；在PTW阶段，功能单位设定为“机动车行驶1 km”。两者之间通过车辆的燃料经济性建立联系。则机动车行驶1 km的WTW能耗EWTW=机动车1 km燃料消耗量×（单位燃料燃烧的能耗+生产单位燃料所导致的能耗），具体计算按下式：

机动车行驶1 km的WTW人均单公里能耗EWTWP：

式中：Q100为车辆百公里能耗；Nper为车辆荷载人数；ηWP为车用燃料生产阶段效率。

则机动车行驶1 km的WTW温室气体排放量CWTW=机动车1 km燃料消耗量×（单位燃料燃烧的该污染物排放量+生产单位燃料所导致的该种污染物的排放量），计算按下式：

机动车行驶1km的WTW人均单公里碳排放CWTWp：

单位车用燃料生产阶段碳排放当量值CWP：

式中：Ημ为车用燃料低热值；GHCLC为车用燃料生产阶段碳当量；ψC为单位车用燃料燃烧的碳排放［8］。

车用燃料生产阶段效率［6］是指所获燃料的热值与WTP阶段投入的全生命周期化石能源量（包括作为原料投入的部分）的比值，车用燃料低热值［9］Ημ，车用燃料生产阶段碳当量［6］GHCLC（g/MJ）等各燃料参数见表1。

表1　车用燃料参数

将上述各项参数带入上述计算式（1）和（2），可得车辆全生命周期能耗与排放，计算结果见表2。

表2　车辆全生命周期能耗与排放

从表2可知，纯电动客车、混合动力客车能耗及排放仅占传统能耗车型的47%～63%，节能减排效果显著；纯电动客车由于仅有燃料生产阶段的排放，其减排效果更具有优势。新能源客车人均单公里能耗为新能源轿车的25%，人均单公里碳排放为新能源轿车的38%，新一轮4.7万辆的新能源客车推广量从节能减排方面相当于推广新能源乘用车450～600辆。可见新能源客车在节能、减排方面占本次推广的94%～96%，占据绝对的主导地位。

3　结束语

目前环境问题日益严峻，尤其是全国性的雾霾天气的巨大压力，并从能源（石油）安全和城市环境保护、城市车辆拥堵等方面，新能源客车在新一轮的推广中在节能、减排方面占据主导地位并发挥决定性的作用。实现城市客车的电动化成为有效解决城市拥堵、节能、减排最直接有效的措施。

［1］全球新能源汽车大会：市场化前夜的中国战略［EB/OL］.第一电动网.（2014-01-09）［2015-03-03］.http：//www.chinasmartgrid.com.cn/news/20140109/485662.shtm l

［2］新能源汽车——历史发展［EB/OL］.百度百科.（2014-04-23）［2015-03-03］. http：//www.jconline.cn/Contents/Channel_6942/2014/0423/107 9882/content_1079882.htm

［3］城市车企携手发力新能源汽车有望驶入快车道［EB/OL］.第一电动网.（2014-01-17）［2015-03-03］. http：//news.chinaups.com/154/1401/35551_1.htm l

［4］王铁，杨凯.创新宏观调控下的新能源汽车政策展望［J］.汽车工业研究，2014，（7）：4-9.

［5］王志福.电动汽车电驱动理论与设计［M］.北京：机械工业出版社，2012.7.

［6］欧训明，张希良.中国车用能源技术路线全生命周期分析［M］.北京：清华大学出版社，2011.11.

［7］清华大学中国车用能源研究中心.中国车用能源展望2012［M］.北京：科学出版社，2012.2.

［8］王心宏.一种适合纯电动城市客车的新型商业模式及环境效益分析［J］.客车技术与研究，2013，35（4）：58-60.

［9］蒋德明.内燃机原理［M］.西安：西安交通大学出版社，2002.2.

修改稿日期：2015-07-05

Analysison Advantagesof New Energy Buseson Life Cycle Assessment

Wang Xinhong
（CHTC·BONLUCK BUSCo.，Ltd，Nanchang 330013，China）

From the point of life cycle analysis of new energy buses，the traditional buses and passenger cars per person energy consumption and carbon emission per kilometer，thenew energybusgreatadvantages for the developmentofnew energy vehicles in theaspectsofsavingenergyand carbon emissionsareoutstanded.

new energy sources；new energybus；LCA

U469.7

B

1006-3331（2015）05-0050-02

王心宏（1974-），男，工程师；技术中心总工程师；现从事技术部门管理工作。