纯电动车与汽油车的排放性分析

2019-10-14

福建质量管理 2019年17期

(重庆交通大学交通运输学院重庆 400074)

引言

随着石油供应日益紧张和生态环境不断恶化，发展新能源汽车成为了我国汽车产业的必然选择，2017年提出了纯电动车的概念，目前纯电动车已经成为了新能源环保汽车的主流。虽然纯电动车是以蓄电池为驱动，在运行时基本没有尾气排放，但是不能说纯电动车完全没有排放。纯电动车是以消耗电能取代消耗燃油，而现今我国仍然是以火力发电为主,火力发电会产生很多污染气体，所以将火电厂由此增加的污染气体排放归入纯电动车的排放性之中是有实际意义的，即纯电动车的排放性探讨应该始于电厂的火力发电[1]。本文基于此观点对纯电动车和汽油车的排放性进行了分析。

一、纯电动车的排放成本

纯电动车的排放性探讨应始于发电厂的火力发电排放，则火力发电的污染气体排放量为标准煤质量与污染气体排放系数的乘积，如公式(1)所示：

MEX=MC·EFX

(1)

公式(1)中，MEX是X气体的排放量；MC是标准煤质量；EFX是X气体的排放系数。

本文按照文献[2]计算得纯电动车的百公里标准煤消耗为18.71kg，将其与标准煤的CO2排放系数EFco2=2.934kg/kg、SO2的排放系数EFSO2=28171mg/kg、NOx的排放系数EFNOX=4420mg/kg[3]代入公式(1)得尾气排放为54.90kgCO2，0.53kgSO2，0.08kgNOX。

二、汽油车的排放性

(一)CO2排放

联合国政府气候变化专门委员会(IPCC)提供了汽油车CO2排放量估算的的方法，并提供了汽油的碳含量和有效CO2排放系数[4]。具体估算如(2)式：

Mco2=Lg·NCVg·CEFg

(2)

公式(2)中，Mco2表示估算的二氧化碳排放量，g表示汽油；Lg代表汽油的消耗量；NCVg为汽油的平均低位发热量;CEFg为汽油的碳排放系数。

此外，汽油的平均低位发热量NCVg为43070kJ/kg，百公里耗油量Lg为8L；根据IPCC汽油的碳排放系数CEFg为70000kg/TJ，则由公式(2)可知百公里CO2排放量为17.49kg。

(二)CO、NOx、HC排放

由于各种汽车尾气排放量各不相同，为了探讨的普遍性，本文用国标中的尾气排放限值来表示各种汽车的尾气排放量，使得估计的尾气排放量具有普适性。汽车尾气排放量的计算如公式(3)所示：

MX=θX·γX

(3)

式(3)中，MX表示尾气中X气体的排放量(mg/km)，X表示尾气中的某种气体；θX代表X气体的排放限值(mg/km)；γX代表X气体的劣化系数。

根据GB18352.6-2016 《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》中Ⅰ型试验(常温下冷起动后排气污染物排放试验)的6a阶段的排放限值，取CO排放限值θCO为700mg/km，NOx排放限值θNOX为60mg/km，THC(总碳氢化合物)排放限值θHC为100mg/km，然后采取相应的劣化系数：1.8(γCO)、1.8(γNOX)和1.5(γHC)。由公式(3)可知CO排放量为1260mg/km，NOx排放量为108mg/km，THC排放量为150mg/km。