纯电动汽车环境效益生命周期评价方法的思考

李亚林

（四川交通职业技术学院，四川 成都 611130）

新能源汽车

纯电动汽车环境效益生命周期评价方法的思考

李亚林

（四川交通职业技术学院，四川 成都 611130）

因在运行阶段的“零排放”，纯电动汽车发展受到了大力支持。但上游电力生产过程中的能源消耗和排放不容忽视，生命周期评价方法对纯电动汽车环境效益进行全面科学评估具有重要意义。通过对国内研究进行分析，总结了当前该研究方向的不足，并提出了相应的建议，以期对后续研究提供参考。

纯电动汽车；环境效益；生命周期；评价方法

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

引言

生命周期评价（LCA,Life Cycle Assessment）是对一个产品或工艺过程整个生命周期的直接或间接环境影响的分析方法。生命周期评价起源于1969年可口可乐公司委托美国中西部研究所对其饮料容器从原材料开采到最终处置的全过程进行的跟踪与定量分析。作为一种用于评估材料、产品、过程和服务当中的环境影响的重要工具，生命周期评价被国际环境毒理与环境化学学会（Society of Environmental Toxicology and Chemistry,SETAC）、美国环保署（United States Environ-mental Protection Agency,USEPA）及北欧部长理事会（Nordic Council of Ministers）等不断完善与应用[1,2]。同时，国际标准组织已经出台了环境管理-生命周期评价的ISO 14040系列标准。随后科研机构、汽车企业和研究学者等将生命周期方法应用于机动车研究领域。

汽车全生命周期包括两部分：车辆周期（VC,Vehicle Cycle），包括车辆生产、使用及报废，即车辆链；燃料周期（FC,Fuel Cycle），又称油井到车轮（WTW,Wells-to-Wheels），包括车用燃料生产、配送和消耗，即燃料链。WTW又可分为两个阶段：WTP（Wells-to-Pump，油井到油泵）和PTW（Pump-to-Wheels，油泵到车轮）[1]。

1 生命周期评价

1.1 生命周期评价框架

由ISO14040和GB/T24040可知生命周期评价程序包括：确定目的与范围、清单分析、影响评价、结果解释。这四个步骤并非依次进行，而是彼此关联，如图所示：

图1 生命周期评价过程

确定目的与范围：确定目的即确定研究问题，确定范围即确定研究途径及系统模型。该过程具体包括功能单位、系统边界（自然边界、地域边界、时间边界）的确定。

清单分析：在所研究系统的物质流和能量流平衡的基础上，收集、量化纯电动汽车生命周期的输入、输出。建立基于系统边界（按照目的与范围的确定中定义的）的产品系统模型；搜集系统中所有活动的相关数据（如环境排放）；环境影响应按照功能单位计量。

影响评价：将清单分析阶段的环境负荷转换成环境影响并进行定性或定量表征，同时为结果解释提供信息。

结果解释：根据已定的目的和范围对清单分析和影响评价进行总结，即在已确定的目的与范围的前提下，形成结论、解释局限性并提出建议。

1.2 汽车生命周期评价工具

针对机动车的生命周期评价，国内外研究机构基于不同燃料路径和车辆技术开发了多种模型：美国阿贡（National Argonne Laboratory）国家实验室研发了GREET（Greenhouse Gases,Regulated Emissions,and Energy Use in Transportation）模型；奔驰公司研发了DfE（Design for Environment）模型；多伦多大学研发了EIO-LCA（Economic Input-Output Life-Cycle Analysis）模型。

表1 评价软件

为使生命周期评价高效便捷，生命周期评价软件应运而生，常用软件及特点如表1。

2 生命周期评价研究局限性分析

目前国内研究已经关注并应用生命周评价方法对纯电动汽车的环境效益进行评估。但存在一定的不足，主要体现在以下几个方面：

（1）车队研究较少。目前研究常以单车行驶1km作为研究功能单位，对车队应用生命周期方法进行环境效益的评估研究相对缺乏。而单车研究偏理论研究，与实际运行有一定的偏离，车队研究更接近现实环境。

（2）忽视保养阶段。目前研究多关注汽车生产、使用和报废三个阶段，在使用阶段中忽视了保养阶段。在建立电动汽车全生命周期与外界的交互方式以及输入输出模型时，考虑了汽车的生产、使用和报废三个阶段，但随着汽车4S店的发展以及人们意识的提高，大家注重了对汽车的维护保养。维护保养阶段的材料使用和零件更换同样对环境有重要影响，需要加以考虑。

（3）地域差异性研究少。目前研究多以我国总发电量以及国内整体电力构成比例数据进行研究。但我国能源分布、电力构成等重要参数地域差异较大，导致纯电动汽车的环境效益影响也存在一定的差异，应加强典型地域的研究。

（4）本地化数据匮乏。由于当前国内相关数据库尚不完善，目前研究数据多采用研究文献数据、国外数据或国际平均水平数据，不能切实反应中国实际情况。

3 建议

（1）关注并加强车队研究，提高研究的普遍性。

（2）建模过程加入保养阶段，提高研究的真实性。

（3）加强地域差异性研究，提高研究的实际性。

（4）完善基础数据库，提高研究的精确性。

[1] 李书华.电动汽车全生命周期分析及环境效益评价[D].长春:吉林大学,2014.

[2] 王人杰.电动车和天然气车能源环境影响的燃料生命周期评价研究[D].北京:清华大学,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 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)19-71-02

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.025

李亚林，就职于四川交通职业技术学院。