新能源客車的全生命周期評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì)分析

王心宏（中國(guó)恒天·江西凱馬百路佳客車有限公司，南昌330013）

新能源客車的全生命周期評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì)分析

王心宏
（中國(guó)恒天·江西凱馬百路佳客車有限公司，南昌330013）

從全生命周期角度對(duì)比分析新能源城市客車、傳統(tǒng)城市客車及乘用車的人均單公里能耗及碳排放，突出新能源客車在新能源汽車發(fā)展中在節(jié)能及碳排放方面的優(yōu)勢(shì)。

新能源；新能源客車；生命周期評(píng)價(jià)

新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為國(guó)內(nèi)、國(guó)際爭(zhēng)先研究與發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，不僅關(guān)系到大氣治理等環(huán)境問題，還關(guān)系到國(guó)家能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備問題。到2015年第一批試點(diǎn)城市累計(jì)推廣數(shù)量有望接近30萬(wàn)輛，規(guī)劃合計(jì)推廣新能源城市客車4.7萬(wàn)輛［1-5］。城市客車一直為新能源客車示范運(yùn)營(yíng)的主力。本文將從車用能源全生命周期角度科學(xué)評(píng)估新能源客車在節(jié)能減排方面的優(yōu)勢(shì)。

1　車用能源全生命周期評(píng)價(jià)方法

為了科學(xué)對(duì)比新能源客車同傳統(tǒng)客車及乘用車等不同車用能源系技術(shù)路線及組合在節(jié)能減排放方面的優(yōu)勢(shì)，采用國(guó)際上成熟的車用燃料/車輛制造的能源使用和污染排放的全生命周期（LCA）分析方法。該方法是從全局角度出發(fā)，對(duì)研究對(duì)象在其生命周期全過(guò)程，從獲取原材料、生產(chǎn)、使用直至最終處置，所消耗的資源與產(chǎn)生的環(huán)境影響進(jìn)行研究。生命周期評(píng)價(jià)方法得到了各類國(guó)際組織的普遍認(rèn)同，可以幫助人們對(duì)所從事各類活動(dòng)的資源消耗和環(huán)境影響有一個(gè)全面綜合的了解，以便尋求機(jī)會(huì)采取對(duì)策減輕對(duì)環(huán)境的影響。車用能源全生命周期如圖1所示，即從礦井到車輪的燃料周期，簡(jiǎn)稱為WTW模塊（WellToWheels）［6-7］，該分析模塊主要研究車用燃料的能源使用和污染物排放問題，包括以下兩個(gè)主要階段：

1）從礦井到油泵（Well To Pump，WTP），研究對(duì)象為車用燃料的上游生產(chǎn)階段，包括資源開采、運(yùn)輸，燃料生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)與分配，以及燃料的加注過(guò)程。

2）從油泵到車輪（Pump ToWheels，PTW），研究對(duì)象為車用燃料的下游使用階段，即機(jī)動(dòng)車行駛中的燃料燃燒和排放。

2　車輛不同能源路線WTW能耗與排放分析

對(duì)于城市客車運(yùn)行的數(shù)據(jù)，在對(duì)鄭州、廣州及江西各地市公交運(yùn)營(yíng)實(shí)地調(diào)研，并在同一車型（車輛統(tǒng)一為12m長(zhǎng)城市客車、額定載客70人）的基礎(chǔ)上得到各燃料路線100 km車輛全生命周期能耗與排放實(shí)物消耗量。

在WTP階段，將功能單位統(tǒng)一設(shè)定為“在加油/氣機(jī)、充電機(jī)，低熱值為1MJ的燃料”；在PTW階段，功能單位設(shè)定為“機(jī)動(dòng)車行駛1 km”。兩者之間通過(guò)車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性建立聯(lián)系。則機(jī)動(dòng)車行駛1 km的WTW能耗EWTW=機(jī)動(dòng)車1 km燃料消耗量×（單位燃料燃燒的能耗+生產(chǎn)單位燃料所導(dǎo)致的能耗），具體計(jì)算按下式：

機(jī)動(dòng)車行駛1 km的WTW人均單公里能耗EWTWP：

式中：Q100為車輛百公里能耗；Nper為車輛荷載人數(shù)；ηWP為車用燃料生產(chǎn)階段效率。

則機(jī)動(dòng)車行駛1 km的WTW溫室氣體排放量CWTW=機(jī)動(dòng)車1 km燃料消耗量×（單位燃料燃燒的該污染物排放量+生產(chǎn)單位燃料所導(dǎo)致的該種污染物的排放量），計(jì)算按下式：

機(jī)動(dòng)車行駛1km的WTW人均單公里碳排放CWTWp：

單位車用燃料生產(chǎn)階段碳排放當(dāng)量值CWP：

式中：Ημ為車用燃料低熱值；GHCLC為車用燃料生產(chǎn)階段碳當(dāng)量；ψC為單位車用燃料燃燒的碳排放［8］。

車用燃料生產(chǎn)階段效率［6］是指所獲燃料的熱值與WTP階段投入的全生命周期化石能源量（包括作為原料投入的部分）的比值，車用燃料低熱值［9］Ημ，車用燃料生產(chǎn)階段碳當(dāng)量［6］GHCLC（g/MJ）等各燃料參數(shù)見表1。

表1　車用燃料參數(shù)

將上述各項(xiàng)參數(shù)帶入上述計(jì)算式（1）和（2），可得車輛全生命周期能耗與排放，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2　車輛全生命周期能耗與排放

從表2可知，純電動(dòng)客車、混合動(dòng)力客車能耗及排放僅占傳統(tǒng)能耗車型的47%～63%，節(jié)能減排效果顯著；純電動(dòng)客車由于僅有燃料生產(chǎn)階段的排放，其減排效果更具有優(yōu)勢(shì)。新能源客車人均單公里能耗為新能源轎車的25%，人均單公里碳排放為新能源轎車的38%，新一輪4.7萬(wàn)輛的新能源客車推廣量從節(jié)能減排方面相當(dāng)于推廣新能源乘用車450～600輛。可見新能源客車在節(jié)能、減排方面占本次推廣的94%～96%，占據(jù)絕對(duì)的主導(dǎo)地位。

3　結(jié)束語(yǔ)

目前環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，尤其是全國(guó)性的霧霾天氣的巨大壓力，并從能源（石油）安全和城市環(huán)境保護(hù)、城市車輛擁堵等方面，新能源客車在新一輪的推廣中在節(jié)能、減排方面占據(jù)主導(dǎo)地位并發(fā)揮決定性的作用。實(shí)現(xiàn)城市客車的電動(dòng)化成為有效解決城市擁堵、節(jié)能、減排最直接有效的措施。

［1］全球新能源汽車大會(huì)：市場(chǎng)化前夜的中國(guó)戰(zhàn)略［EB/OL］.第一電動(dòng)網(wǎng).（2014-01-09）［2015-03-03］.http：//www.chinasmartgrid.com.cn/news/20140109/485662.shtm l

［2］新能源汽車——?dú)v史發(fā)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］城市車企攜手發(fā)力新能源汽車有望駛?cè)肟燔嚨溃跡B/OL］.第一電動(dòng)網(wǎng).（2014-01-17）［2015-03-03］. http：//news.chinaups.com/154/1401/35551_1.htm l

［4］王鐵，楊凱.創(chuàng)新宏觀調(diào)控下的新能源汽車政策展望［J］.汽車工業(yè)研究，2014，（7）：4-9.

［5］王志福.電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)理論與設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.7.

［6］歐訓(xùn)明，張希良.中國(guó)車用能源技術(shù)路線全生命周期分析［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2011.11.

［7］清華大學(xué)中國(guó)車用能源研究中心.中國(guó)車用能源展望2012［M］.北京：科學(xué)出版社，2012.2.

［8］王心宏.一種適合純電動(dòng)城市客車的新型商業(yè)模式及環(huán)境效益分析［J］.客車技術(shù)與研究，2013，35（4）：58-60.

［9］蔣德明.內(nèi)燃機(jī)原理［M］.西安：西安交通大學(xué)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，工程師；技術(shù)中心總工程師；現(xiàn)從事技術(shù)部門管理工作。