电动汽车的全寿命周期环境影响分析
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汽车动力电池的生命周期分析及环境影响评价随着全球环境保护意识的不断加强和汽车行业的快速发展,动力电池逐渐成为新能源汽车的核心部件之一。
动力电池的生命周期是指它从生产到处理的全过程,并且涉及到多个环节和资源的消耗,因此进行生命周期分析和环境影响评价十分必要。
本文将从生命周期分析和环境影响评价两个方面进行深入探讨。
一、生命周期分析动力电池的生命周期包括以下主要环节:材料生产、组件制造、使用过程、回收和处理。
其中,材料生产和组件制造是动力电池生命周期中最耗能、最消耗资源的环节。
1. 材料生产动力电池的核心材料主要包括正负极材料、隔膜材料、电解液、包装材料等。
材料生产环节涉及的资源消耗和环境影响包括:(1)能源消耗:动力电池生产的核心材料主要来自于矿产品和化学原料,这些材料的开采、加工、制造等环节都需要大量能源的消耗。
(2)水资源消耗:动力电池生产过程中需要使用大量的水资源,包括制造隔膜材料、清洗产品等。
(3)废气排放:制造动力电池的过程中会产生大量的废气,其中包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物等。
2. 组件制造组件制造环节主要是将上述生产出来的核心材料进行组合制造成电池组,并且需要使用大量的机器和设备,因此消耗的能源和资源也非常丰富。
组件制造环节的主要资源消耗和环境影响包括:(1)电能大量消耗:组件制造过程需要大量的电能,包括电动车电池的充电和放电测试、电池组装、电池组调试等。
(2)排放污染物:动力电池组件制造过程中,会产生大量的挥发性有机物和氮氧化物等废气污染。
二、环境影响评价动力电池在生命周期的各个环节中都可能对环境产生不良影响,例如资源消耗、能源消耗、大气及水体污染等。
因此,对其环境影响进行评价和控制显得尤为重要。
1. 资源消耗动力电池核心材料来自于矿物和化学原料等资源,这意味着动力电池的生命周期应该考虑到资源的可持续性问题。
目前,原材料稀缺和涨价问题已引起政府和工程师的高度关注。
因此,改善材料使用效率,并尝试使用不同的材料和技术有扩大生命周期的可持续性。
新能源汽车对环境保护有何影响在当今社会,汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分,但传统燃油汽车的大量使用也给环境带来了诸多问题,如空气污染、温室气体排放、能源消耗等。
随着科技的不断进步,新能源汽车应运而生,为解决这些环境问题带来了新的希望。
那么,新能源汽车到底对环境保护有着怎样的影响呢?首先,新能源汽车在减少尾气排放方面有着显著的优势。
传统燃油汽车燃烧汽油或柴油时,会释放出大量的有害气体,如一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等,这些污染物不仅对人体健康有害,还会导致空气质量下降,引发雾霾等环境问题。
而新能源汽车,尤其是纯电动汽车,在运行过程中几乎不产生尾气排放,极大地降低了空气污染的程度。
即使是混合动力汽车和燃料电池汽车,其尾气排放量也远远低于传统燃油汽车。
这对于改善城市空气质量,保护人们的呼吸健康具有重要意义。
其次,新能源汽车有助于降低温室气体排放,应对全球气候变化。
传统燃油汽车所使用的化石燃料在燃烧过程中会释放出大量的二氧化碳等温室气体,是导致全球气候变暖的主要原因之一。
相比之下,新能源汽车在使用电能、氢能等清洁能源时,能够显著减少温室气体的排放。
虽然目前我国的电力生产仍有一定比例来自于煤炭等化石能源,但随着可再生能源在电力供应中的比重不断增加,新能源汽车的碳排放优势将更加明显。
而且,从全生命周期的角度来看,新能源汽车的温室气体排放量通常也低于传统燃油汽车。
这对于实现全球温室气体减排目标,减缓气候变化的速度具有重要的推动作用。
再者,新能源汽车的发展可以减少对石油等有限化石能源的依赖,保障能源安全。
石油是一种不可再生资源,其储量有限,且分布不均。
随着全球汽车保有量的不断增加,对石油的需求也日益增长,这不仅导致了能源供应的紧张,还使得许多国家在能源领域面临着巨大的压力。
新能源汽车的推广使用,可以逐步降低对石油的依赖,促进能源结构的多元化。
例如,电能可以通过风能、太阳能、水能等可再生能源转化而来,氢能也可以通过可再生能源电解水制取。
电动汽车全生命周期分析及环境效益评价一、本文概述随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注,电动汽车(EV)作为一种清洁、高效的交通方式,正逐渐在全球范围内得到推广和应用。
然而,电动汽车的全生命周期环境影响和效益评价是一个复杂且多维度的问题,涉及从原材料提取、生产制造、使用阶段到报废回收等各个环节。
本文旨在全面分析电动汽车的全生命周期,包括其环境影响、能源消耗、温室气体排放等方面,并在此基础上评估其环境效益。
我们将深入探讨电动汽车在制造过程中的环境影响,包括原材料开采和加工、电池生产等环节对资源消耗和环境污染的影响。
我们将分析电动汽车在使用阶段的环境效益,如减少化石燃料消耗、降低温室气体排放以及改善城市空气质量等。
我们还将关注电动汽车报废后的回收和处理问题,以及潜在的二次污染问题。
通过对电动汽车全生命周期的深入分析和环境效益的综合评价,本文旨在为政策制定者、企业决策者以及消费者提供关于电动汽车环境影响的全面信息,以促进电动汽车的可持续发展和广泛应用。
本文也期望为未来的研究提供有价值的参考和启示。
二、电动汽车全生命周期分析电动汽车的全生命周期分析涉及从原材料提取、生产制造、使用、维护到报废回收等各个环节。
这一分析旨在全面评估电动汽车在环境、经济和社会等方面的影响,以便为政策制定者、企业和消费者提供决策依据。
从原材料提取阶段来看,电动汽车的电池和其他关键部件需要稀土元素、金属等原材料,这些原材料的开采和提取过程可能会对环境造成一定影响。
然而,随着技术进步和环保意识的提高,越来越多的企业开始采用更加环保的开采和提取方法,以减少对环境的破坏。
在生产制造阶段,电动汽车的生产过程相比传统燃油车更为复杂,需要高精度的制造设备和工艺。
然而,电动汽车的生产过程中也采用了许多节能减排的措施,如使用可再生能源、优化生产工艺等,从而在一定程度上降低了生产过程中的环境影响。
在使用和维护阶段,电动汽车的能效和排放性能明显优于传统燃油车。
电动汽车技术的环境影响研究随着全球对气候变化和能源安全的关注不断加强,电动汽车作为一种环保、可持续的交通工具得到了越来越多的关注。
电动汽车技术的引入为减少尾气排放、降低温室气体排放和改善空气质量提供了新的解决方案。
然而,与传统燃油汽车相比,电动汽车技术也存在一些环境影响。
本文将对电动汽车技术的环境影响进行研究,探讨其对空气质量、噪音污染、资源利用和废弃物管理的影响。
电动汽车技术对空气质量产生了积极的影响。
由于电动汽车不使用燃料燃烧产生尾气,其在道路上行驶时几乎不会产生空气污染物,如颗粒物、二氧化硫和氮氧化物。
这将有助于改善城市空气质量,减少健康问题的发生。
特别是在空气污染严重的城市地区,电动汽车的普及将有助于减少雾霾和呼吸道疾病的发生率。
电动汽车技术还可以减少道路噪音污染。
传统燃油汽车的发动机和排气系统会产生噪音污染,而电动汽车则在行驶过程中几乎没有机械噪音。
这有助于改善城市居民的生活质量,减少对噪音污染导致的睡眠问题和心理压力。
然而,电动汽车技术也有一些环境影响需要考虑。
首先是电力系统对环境的影响。
电动汽车需要从电网中获取电能进行充电,这意味着电力系统需要提供足够的电力供应。
如果电力系统主要依赖于燃煤等高碳能源,电动汽车的使用可能会导致更多的二氧化碳排放。
因此,电动汽车技术的环境影响取决于电力系统的清洁程度。
然而,随着可再生能源比例的增加和电力系统的升级,电动汽车能够实现更低的碳排放。
电动汽车技术还涉及资源利用和废弃物管理。
电池是电动汽车的核心部件,它们通常使用锂离子电池或镍氢电池。
这些电池的制造过程涉及资源的消耗,如金属矿石、稀土元素等。
电池寿命结束后需要进行处理和回收,以减少对环境的影响。
电动汽车制造商正在积极研发可持续的电池材料和回收技术,以减少资源消耗和废弃物产生。
为了更好地评估电动汽车技术的环境影响,研究人员通常采用全生命周期评估方法。
全生命周期评估考虑了电动汽车的整个生命周期,包括制造、使用和废弃阶段。
新能源汽车环境影响及能源效率分析作者:陈思敏来源:《科技经济市场》2016年第03期摘要:继两会汽车事件观察之后,新能源汽车话题逐步白热化。
本篇文章针对新能源汽车概念进行阐释后,针对新能源汽车环境和能源效率做了详细的分析与研究,并提出了提高促进新能源汽车发展的新途径,可以为我国的汽车工业在可持续发展方面提供借鉴。
关键词:新能源汽车;环境影响;能源效率、0 前言由于经济快速发展,汽车数量逐步增加,至2015年底,我国机动车保有量达2.79亿辆,其中,汽车1.72亿辆。
这样巨大的汽车数量在相当大的程度上加速了能源消耗的进度,与此同时,这也会对环境污染造成很大的影响。
新能源汽车的出现就是为了缓和这种局面,它跟政府出台的节能减排方针非常吻合。
所以要更加着重于新能源汽车环境影响和能源效率的研究,其研究的现实意义很大。
1 新能源汽车的概念新能源汽车指的是利用非常规的车用燃料作为汽车的动力来源(或者是利用常规的车用燃料而使用新型车载动力装置),综合利用车辆的动力控制以及驱动方面的先进技术,形成的技术原理较先进且具有新技术、新结构特征的汽车。
2 新能源汽车环境及能源效率分析2.1 环境影响方面通过分析不同的燃料汽车在燃料生产和排放温室气体发现,几乎所有的汽车的CO2排放量大多数处于20-45吨这个范围,其中氢燃料的汽车排放量最低只有4吨,传统汽车CO2排放量比较多,而相对应的汽车的成本比较起来看,却是相反的,这是由于传统汽车成本往往要低很多。
在综合对比的基础之上可得出结论:燃气与LPG汽车在新能源汽车中是很经济实惠的,在某些方面占据了一定的优势。
在分析了臭氧的排放后发现,综合全部汽车的臭氧排放量普遍处于50kg至300kg,臭氧排放量最小的为新配方汽油,其跟电动车很逼近,其成本比电动车大大降低,柴油汽车的臭氧排放量是最大的排放量是700kg,针对整个臭氧排放量而言,新能源汽车在臭氧方面的排放量算是较少的,能充分发挥它环保方面的优势,在这方面跟传统汽车比较而言更优良。
新能源汽车的市场前景及其生命周期分析随着全球能源资源的消耗和全球气候变暖问题的逐渐加剧,新能源汽车作为一种可持续的交通工具逐渐引起了人们的关注。
从长远的角度看,新能源汽车无论是在环保还是在经济上都具有重要的意义。
在这篇文章中,我们将分析新能源汽车的市场前景以及其生命周期,为读者提供更加全面的了解。
市场前景谈到新能源汽车市场前景,我们不可能忽视电动汽车的重要性。
据国际能源署的报告显示,在电动汽车销售方面,中国已经超过了美国和欧洲市场。
而且,预计到2020年,中国将成为全球最大的电动汽车市场。
在国际市场上,电动汽车的销售量也在快速增长,全球电动汽车的销售量在2017年已经超过了170万辆,占汽车总销量的1.7%。
而这个数字在未来几年将会继续增长。
从长远的角度来看,在新能源汽车市场中,电动汽车将成为市场的主要组成部分。
另外,虽然燃料电池汽车在市场上的销售量还只占很小一部分,但是随着未来技术的发展和经济的进一步成熟,燃料电池汽车的市场潜力相当大。
燃料电池汽车的优点在于其使用的氢气燃料可以直接从水中提取,不会产生任何碳排放,同时其行驶里程也高达数百公里。
这意味着燃料电池汽车已经成为了人们追求可持续发展的一个重要选择。
生命周期分析关于新能源汽车的生命周期分析,一般从研发、生产、运营以及报废处理四个方面展开讨论。
首先,研发阶段是新能源汽车生命周期的起点。
随着电池技术和控制系统的逐渐成熟,新能源汽车的整体研发成本已经降低了很多。
相比之前,新能源汽车的研发时间和成本都得到了很大的缩短。
其次,生产阶段是新能源汽车生命周期的主要环节之一。
新能源汽车的生产过程需要大量的资源和能源,特别是对于电池这一核心部件的生产,需要大量的稀有金属等物质投入。
如何进行可持续生产,减少资源和能源的浪费,是未来新能源汽车产业面临的重要问题之一。
第三,运营阶段是新能源汽车生命周期的经常性环节之一。
相比传统燃油汽车,新能源汽车在车辆运行过程中需要较多的充电或氢燃料的加注。
电动汽车的环境影响与减排研究在当今社会,随着环保意识的不断增强以及对可持续发展的迫切需求,电动汽车作为一种新兴的交通工具,正逐渐走进人们的生活,并在全球范围内引起了广泛的关注。
与传统燃油汽车相比,电动汽车在环境影响和减排方面具有显著的优势,但同时也面临着一些挑战。
电动汽车最显著的优点之一就是能够显著减少尾气排放。
传统燃油汽车在运行过程中会排放大量的有害气体,如一氧化碳、氮氧化物和颗粒物等,这些污染物对空气质量和人类健康造成了严重的危害。
而电动汽车依靠电能驱动,在行驶过程中几乎不产生直接的尾气排放,从而大大降低了空气污染的程度。
特别是在城市地区,交通拥堵导致燃油汽车频繁启停,尾气排放更为严重,电动汽车的推广应用对于改善城市空气质量具有重要意义。
此外,电动汽车在能源利用效率方面也具有优势。
传统燃油汽车的内燃机在工作过程中,能量损失较大,只有约 20% 30% 的能量被用于推动车辆前进,其余大部分能量都以热能等形式散失掉了。
而电动汽车的电机能够将电能更高效地转化为机械能,其能源利用效率通常可以达到 70% 90%,这意味着相同的能源输入,电动汽车能够行驶更远的距离,从而减少了对能源的需求。
从温室气体排放的角度来看,电动汽车在使用阶段的碳排放相对较低。
如果电力的来源是可再生能源,如太阳能、风能、水能等,那么电动汽车的全生命周期碳排放将进一步降低。
然而,目前全球大部分地区的电力供应仍依赖于化石燃料,这在一定程度上限制了电动汽车在减排方面的潜力。
但随着可再生能源在电力结构中的比重不断增加,电动汽车的减排效果将会更加显著。
不过,电动汽车的发展也并非一帆风顺,它在环境方面还存在一些潜在的问题需要解决。
首先,电动汽车的电池生产过程会消耗大量的资源,并产生一定的环境污染。
电池的制造需要使用锂、钴、镍等稀有金属,开采和加工这些金属可能会对生态环境造成破坏。
同时,电池生产过程中的废水、废气和废渣处理也需要严格的环保措施。
新能源汽车的经济性与环境影响分析研究在当今社会,随着环保意识的不断提高以及能源危机的日益严峻,新能源汽车逐渐成为汽车行业的热门话题。
新能源汽车不仅在技术上带来了创新,更在经济和环境方面产生了深远的影响。
首先,我们来探讨一下新能源汽车的经济性。
对于消费者而言,购买汽车时的初始成本是一个重要的考虑因素。
目前,新能源汽车的售价普遍高于传统燃油汽车。
这主要是因为新能源汽车的电池成本较高,以及相关技术的研发投入较大。
然而,如果我们把目光放长远,从车辆的整个使用周期来看,新能源汽车可能具有更好的经济性。
新能源汽车的能源消耗成本相对较低。
以电动汽车为例,其电能的价格通常比燃油的价格便宜,这意味着每公里的行驶成本更低。
而且,电动汽车的维护成本也相对较少。
电动汽车没有复杂的发动机和传动系统,不需要更换机油、滤清器等部件,这在一定程度上降低了维修保养的费用。
此外,政府为了推广新能源汽车,出台了一系列的优惠政策。
比如购车补贴、免征购置税、免费停车等。
这些政策在一定程度上减轻了消费者的购车和使用负担,提高了新能源汽车的经济性。
不过,新能源汽车的经济性也存在一些挑战。
比如电池的寿命和更换成本是一个不容忽视的问题。
随着使用时间的增长,电池的性能会逐渐下降,需要更换新的电池。
而电池的更换费用较高,这可能会增加车辆的使用成本。
另外,新能源汽车的二手市场还不够成熟,车辆的保值率相对较低,这也会影响到消费者的购买决策。
接下来,我们再来看一看新能源汽车对环境的影响。
与传统燃油汽车相比,新能源汽车在减少尾气排放方面具有显著的优势。
传统燃油汽车的尾气中含有大量的有害物质,如一氧化碳、氮氧化物、颗粒物等,这些物质对空气质量和人体健康都有着严重的危害。
而新能源汽车,特别是电动汽车,在行驶过程中几乎不产生尾气排放,能够有效地改善空气质量,减少对环境的污染。
同时,新能源汽车的发展也有助于降低对石油等传统能源的依赖。
石油是一种不可再生资源,其储量有限。
第29卷 第3期2010年 3月 技 术 经 济Technology Economics Vol 129,No 13Mar.,2010电动汽车的全寿命周期环境影响分析艾江鸿,李海锋,林鉴军(重庆大学经济与工商管理学院,重庆400030)摘 要:本文以全寿命周期理论为基础,对电动汽车在全寿命周期过程内对环境造成的影响进行了全面分析,并将电动汽车与燃油汽车对环境造成的影响进行比较。
结果表明,电动汽车在全寿命周期过程内对环境造成的污染小于内燃汽车,在可持续发展的理念下,政府应大力推动电动汽车产业的发展。
关键词:全寿命周期理论;电动汽车;环境污染;可持续发展中图分类号:F407161 文献标识码:A 文章编号:1002-980X (2010)03-0035-05收稿日期:2010-01-09基金项目:国家自然科学基金项目(G 031202)作者简介:艾江鸿(1968—),男,海南三亚人,重庆大学经济与工商管理学院博士研究生,研究方向:电力经济、能源政策;李海锋(1984—),男,河南渑池人,重庆大学经济与工商管理学院硕士研究生,研究方向:能源经济及管理、电力市场;林鉴军(1980—),男,浙江台州人,重庆大学经济与工商管理学院助教讲师,研究方向:能源、经济与环境。
1 研究背景环保问题在全球汽车产业发展过程中的重要性越来越多地被提及,与传统汽车相对应,电动汽车作为一种环保的交通工具开始成为一支重要的力量登上汽车工业的舞台。
加快电动汽车产业的发展不仅有利于我国调整能源结构,而且可以大幅度减少交通工具带来的环境污染。
电动汽车主要分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车3类。
在这3种电动汽车中,纯电动汽车是未来直接利用电能的交通工具,是混合动力汽车和燃料电池汽车的技术基础,故本文主要把纯电动汽车作为研究对象。
关于电动汽车与内燃汽车相比较,在节能减排、环保等方面的优势的相关研究文献有限。
有些仅仅是理论陈述,如文献[1]在指出内燃汽车对环境造成的危害后就开始陈述电动汽车的优越性;有的则考虑不够全面,没有考虑电能供给对环境造成的危害,如文献[2]。
本文运用全寿命周期理论,从纯电动汽车的全寿命周期的过程出发,不仅考虑电动汽车的生产、使用、报废,而且考虑电能供给过程对环境造成的影响,逐步分析纯电动汽车全寿命周期每一过程相对于内燃汽车排污量减少的相关因素。
在可持续发展理念下,政府应大力推动电动汽车产业的发展。
2 全寿命周期理论全寿命周期理论的概念应用很广泛,特别是在政治、经济、环境、技术、社会等诸多领域经常出现,其基本涵义可以通俗地理解为“从摇篮到坟墓”(cradle 2to 2grave )的整个过程。
对于纯电动汽车而言,该过程就是从自然中来到回自然中去的全过程,既包括制造产品所需要的原材料的采集、加工等生产过程,也包括产品贮存、运输等流通过程,还包括产品的使用过程以及产品报废或处置等废弃处理过程,这个过程构成了一个完整的产品的寿命周期。
本文把纯电动汽车的全寿命周期划分为生产、使用和报废3个过程,以这3个过程为基础研究纯电动汽车对环境的影响。
纯电动汽车完整的生命周期包括两部分内容:一部分是电能的生产过程,即电能从电厂(火力发电厂、水电站或风力发电站)经过输变电过程至零售商,最后为电动汽车使用;另一部分是车辆生命周期,即汽车从生产到使用,运行多年后直至报废。
如图1所示。
图1 纯电动汽车全寿命周期环境影响分析示意图基于对纯电动汽车全寿命周期环境影响过程的初步分析,以传统内燃汽车作为比较对象,对纯电动汽车全寿命周期的排放物和能源转化效率进行分析,把全寿命周期理论应用到纯电动汽车对环境影响的过程的分析,具有前瞻性。
3 纯电动汽车寿命周期内的能源消费与排放311 生产过程纯电动汽车的生产,和传统汽车的生产基本相同。
一般都需要一个主装配线,经过不同的装配阶段直到装配完毕。
通过与制造商的探讨以及对原材料加工的能量消耗与排放等公开报道的统计,电动汽车生产过程中的环境影响和内燃汽车同样可以估测。
由于计算工厂的每个工作过程对环境造成的影响的工作比较复杂,因此可计算所有过程中的总能源消耗,并包括在能源消耗的计算当中。
利用生产电动汽车所必需的原料的重量与生产这些原料的能源与污染强度,可以估测出其能源消耗与排放。
在纯电动汽车的装配过程中需要的能量主要是电能,纯电动汽车与内燃机车所需电能几乎相等。
而两者所需的钢铁、塑料与橡胶等原材料制造过程中的能量需要相对较小。
表1是一个纯电动汽车和内燃汽车的基本配件原料清单,由原材料、重量、生产这些产品所需要的能量等组成。
①。
表1 纯电动汽车和内燃汽车在生产过程中需要的材料清单、能量消耗及污染物排放项目电动汽车(公斤/辆)内燃汽车(公斤/辆)材料清单钢总重量972978塑料重量102101合金重量141145铝总重量136136玻璃总重4040合计13901400生产过程的相关能量消耗与排能量消耗(吨标准煤)51925196能量消耗(kWh)484841548833131空气污染(SO2)(kg)5018350161空气污染(PM)(kg)192175194114温室气体(tCO22eq)2013120146固体废物(kg)150139151147 在表格1的制作过程中,相关数据做了一定的假设和省略。
表格1中的数值应被视作最低限。
固体废物只包括在生产过程中的固体废物,不是全寿命周期过程的废弃物。
全寿命周期过程的废弃物将在以下小节讨论。
312 产品报废纯电动汽车电池寿命到期以后,更换电池后仍然是一个标准的电动汽车。
如果关键部件失灵,车辆就不可继续运行。
为了计算车辆在使用寿命结束后的固体废弃物数量,则需要从总重量中扣除电动汽车中可回收的部件。
另外,必须考虑替换部件,特别是电池组、轮胎与电动机。
钢铁作为电动汽车中最重的部件,具有很高的回收率,2002年为7919%②。
同样,整个铜工业2002年的回收率,是8815%。
如果这些材料可被回收,其他的材料,包括纯电动汽车的替换部分,将进入废物流通。
动力电池作为纯电动汽车的动力装置,具有相当的重要性。
最初的电动汽车使用铅酸电池,环境污染厉害,且不易回收。
随着科技的进步,绿色环保的锂电池得到了迅速发展,锂电池和铅酸电池不一样,不含重金属,不会对水源造成污染。
而且锂电池能达到一个很高的能量存储水平,比铅酸电池高2~3倍。
我国汽车企业比亚迪研制的铁电池,对环境造成危害很小,其含有的大部分化学物质均可在自然界中被环境以无害的方式分解吸收,能够很好地解决二次回收等环保问题,动力电池的残值很高,具有回收再利用的价值。
313 使用阶段纯电动汽车使用过程中的动力补给的方式是利用电网充电。
纯电动汽车在使用过程中没有尾气排放,保证了其没有污染物。
但它们的确使用电力,而电力的生产将排放出大量的常规污染物与温室气体,而且在其充电的过程中,由于充电基数较小,充电过程可能产生谐波污染。
这都是纯电动汽车在使用过程中对环境造成的影响。
也就是说纯电动汽车对环境的影响主要来源于电力供应的过程中,即发电厂和充电站对环境造成的影响。
31311 发电厂对环境造成的影响分析按目前电动汽车厂家公布的资料,绝大部分的纯电动汽车充一次电可以行驶约150km路程。
比亚迪研制的首款纯电动汽车F3e已在2006年的北京国际车展上亮相。
据介绍,F3e最高时速达150公里,0~100km/h加速时间只要1315秒,百公里耗电12度,一次充电后行驶里程达350km③。
纯电动汽车耗费的电能来自于电厂。
在中国,目前能源的结构组成是:75%的煤、15%的水力、8%的石油与2%的核能④。
典型的中国发电厂的排放因素如图1技术经济 第29卷 第3期①②③④数据来源:Price,Phylipsen,et al.2001;国家统计局2003,2004,2005;中国数据在线2007;Mao,Lu,et al.2007。
相关数据来源:国家统计局2003年统计数据。
相关数据来源统计数据:。
国家统计局2006年数据。
所示①。
从图1可以看出,风力发电站在发电过程中没有气体排放;同时水力发电站在发电过程也没有气体排放,这是不正确的,因为洪水与腐烂的生物所产生的生物过程会排放温室气体②。
此外,淹没一个生态系统减少了从大气中吸收碳的净数量,称为净生态产品(net eco 2product )。
评估表明,在整个大坝的寿命周期中,淹没于水库里的生物物质的平均温室气体排放率大概是20gCO 2/kw (说明:这个是水库的排放率,图2是火力发电厂的排放率,单位不一样)。
这个数据取决于很多因素,特别是水利发电站是否处在干旱的环境中。
对普通的电动汽车来说,来自于水力电力的排放率大约是013g/km ,来自于火力发电的排放率大约是1315g/km 。
因为我国的绝大部分城市严重地依赖于火力发电,来自于水库的二氧化碳排放可忽略不计。
图2 中国电厂的排放率注:a 表示中国平均烧煤锅炉;b 表示新烧煤锅炉;c 表示天然气组合循环涡轮。
资料来源:中国能源基金会文件2005。
绝大部分的中国电力是由火力发电厂产生的,但是一个城市真实的能源结构取决于它的地理位置。
中国的电网按区域划分主要分为东北、华北、西北、华中、华东和南方电网6大电网,并划分为两大电力公司国家电网公司和南方电网公司,电网之间的连通水平有限③。
这些电网的每一个都有不同的能源结构,并且电网中的每个城市的绝大部分电力都来自该电网。
为了计算由于发电产生的污染,因此必须确定电网中的能源组成。
如四川和上海是两个例子,两个省份的能源结构有很大的差异。
四川的能源结构组成是60%的水力发电与40%的火力发电;上海的能源结构组成是98%的火力发电与2%的水力发电。
发电厂分布在全国,并且为相应的人口中心提供服务。
随着人口中心距离火力发电厂距离的增大,人口在绝大部分的污染物中的暴露随之减少。
电动汽车的使用主要位于城市即人口密集区,就是说电动汽车的排放是非当地性的。
相对于内燃汽车,纯电动汽车对公共健康有很大好处。
31312 充电站对环境造成的影响分析纯电动汽车驶入充电站进行电能补给时,单一一辆电动汽车由于充电基数标本小,充电电流过大 艾江鸿等:电动汽车的全寿命周期环境影响分析 ①②③见《中国能源基础》(2006)。
Pacca 、Horvat h ,2002。
Zhu 、Zheng ,et al ,2005。
(快速充电要400A电流,中等充电也需要150A,充电六小时以上的普通充电电流也要20A)①,因此不仅会对电网产生强大的谐波②污染,也会对人体健康造成很大危害。
从人体生理学来说,人体细胞在受到刺激兴奋时,会在细胞静息电位基础上发生快速电波动或可逆翻转,如果其频率与谐波频率相接近,电网谐波的电磁辐射就会直接影响人的脑磁场与心磁场,容易引起人体的心脑血管等疾病。