对最终结果有很大的影响。
本报告中的所有事实和数据均经第三方验证。验证工作由IVL Svenska Milj öinstitutet 按照ISO 14040/44标准完成。
1 缩写、术语与定义
本报告主要涉及以下缩写及术语:①LCA :寿命周期评估;②GHG :温室气体;③CO 2eq :CO 2当量;④WtW :油井到车轮;⑤WtT:油井到油箱;⑥TtW :油箱到车轮;⑦ICEV :内燃机卡车;⑧BEV :纯电动车;⑨GVW :车辆总重。
⑴生命周期评估(LCA):是一种评估产品生命周期的所有阶段(从原材料获取到生产、使用和处理)的环境影响的方法。这种方法能全面评估环境影响,并避免转移环境负担。
LCA 分为4个阶段:目标与范围定义、生命周期库存(LCI)、生命周期影响评估(LCIA)与解读。
a.目标和范围:包括研究的目的、预期应用与受众、系统边界和功能单元。
b.生命周期库存(LCI ):是对产品模型进行数据收集和计算的过程;是LCA 的一部分,在这里收集和建模所有必要的数据;它是对产品生命周期内的原材料使用、能量需求和排放进行量化的过程;它为产品系统创建了一个从生态圈到生态圈的基本库存。
c.生命周期影响评价(LCIA):是基于LCI 结果对潜在环境影响进行分类并特征化的步骤。它将LCI 的基本流程转化为潜在的环境影响。通常又可以分为4个阶段:分类、特征化、标准化和加权。目前的分析将分类和特征化作为强制性的LCIA 步骤,去除了标准化和权重,因为ISO 14040/44的外部交流中不推荐这2项。“分类”步骤将LCI 结果归为特定的环境影响类别(CO 2和CH4被归为CCP(气候变化潜力)类)。“特征化”步骤(通过特征化因子)将每个影响类别的LCI 结果转换为影响类别指数(例如将CH4转换为CO 2eq )。
d.结果解读:根据设定的目标和范围进行分析,
洲的柴油条件。
纯电动汽车制造阶段环境影响更大,主要是电池制造消耗能量大。内燃机卡车(ICEV)制造阶段的温室气体(GHG)排放为27.5 t CO 2eq (二氧化碳当量),纯电动卡车(BEV)制造阶段的温室气体排放为53.6 t CO 2eq。动力电池制造阶段的温室气体排放量为74 kg CO 2eq /kWh。尽管制造阶段的CO 2排放量更大,但是使用阶段的CO 2排放要少很多,纯电动卡车整个生命周期CO 2排放量显著降低。根据欧盟电网的碳强度,整个生命周期GHG 排放降低率从38%(2016年欧盟综合电网)~63%(2030年预测欧盟综合电网)。为车辆提供绿电力是充分发挥纯电动卡车潜力的途径。若使用绿电力,BEV 整个生命周期减少温室气体排放可达86%。
由于制造阶段的温室气体排放量更高,相对内燃机卡车,纯电动卡车可被看做有“碳债务”。由于使用阶段的每公里排放量更低,GHG 债务将在某个时候完全偿还,这被称为盈亏平衡点,也就是BEV 开始比ICEV 产生更小的GHG 影响的时间点。根据碳强度的不同,盈亏平衡发生在33 000 km(绿电力)~68 000 km(2016年基准线)之间。即,就本文中所有提到的综合电网而言,BEV 有可能在1~2年内比ICEV 对气候的影响更小。
在报废阶段,斯堪尼亚的动力电池被收集、拆解、粉碎,并由收集和回收伙伴进行回收。具体的回收过程取决于地理位置和合作伙伴的设施。由于设施规模不同(试点or 大规模回收)、相关数据有限,我们选择从回收模式中排除电池回收。此外,在LCA 模型中假设电池没有第2次寿命,这意味着全部制造负担由斯堪尼亚卡车的整个生命周期承担。
此外,还能显著降低颗粒物形成、臭氧产生和地面酸化等其他类影响。此类排放可降低83%~97%,主要因为消除了尾气排放。
使用纯电动卡车也能显著降低化石资源的消耗以及海洋/淡水的富营养化(降低18%~48%),尽管发电中使用煤炭对这一项影响很大。这主要是因为,油井到油箱对柴油生产的影响高于发电带来的影响。
该LCA 报告分析了纯电动卡车和内燃机卡车对环境影响的大小和关系。但是,这一LCA 分析结果,特别是绝对值,不用于与其他OEM 的卡车进行比较,因为功能单元的选择、方法、范围和原始数据的获取
卡车车辆总重
(GVW)/ t 驾驶室车桥配置动力(峰值/持续)动力电池电
功率变速器
内燃机卡车
28
P176×2*4320 hp,欧ⅥN/A
8速GR875
Opticruise 纯电动卡车
28
P17
6×2*4
295/230 kW 300 kWh
2速
GE21S21
表1 对标车辆技术参数概况
中点水平完成的。Hierarchist 方法的观点是基于时间框架和影响机制合理性的共识。例如,100多年来观测到的气候变化潜力(Huijbregts et al.,2017)。这项研究显示了以下方面的潜在影响:气候变化、颗粒物形成、化石资源利用、淡水和海洋富营养化、臭氧形成(人类健康和生态系统)和陆地酸化。基于运输业的影响相关性和方法成熟度选择了这些影响类别(European Commission et al.,2011; Van Loon 等人,2018年)。一般认为,斯堪尼亚卡车的其他类影响如矿产资源枯竭、水资源使用和毒性也存在,但不包括在本研究中。
这个LCA 是基于历史数据,能够满足捕获整个车辆生命周期的温室气体排放这一目的,而不是给出汽车制造和使用如何影响全球环境负担的一个估计值,那是一个间接后果。
当一个过程的环境影响分配给多个产品或服务时,需要一个分配方法。产品或服务之间的划分可以基于质量、能量或经济价值等属性。除了LEAD 数据集中已经包括的影响之外,本研究没有对环境影响进行
具体分配。LEAD 数据集分配,在软件文档(http ://www.gabi-software/international/databases/gabi-data-search/)中进行了描述。
使用软件文档(www.gabi-software)中描述的LEAD 数据集剪切标准。
回收阶段的二次材料积分不计入。
维修(轮胎除外)被排除在外,因为它对环境的影响很小(仅占生命周期环境影响的0.1%~0.3%),而且由于运营范围很大,很难定义维修的平均值。
供应链的部件制造过程被排除在外,因为不在斯堪尼亚工厂制造(轮胎和动力电池除外)。其原因是数据难以获取,以及对环境影响很小(<1%的生产阶段)。
该LCA 给出了纯电动配送卡车和内燃机配送卡车对环境影响的大小和关系。但是,LCA 结果,特别是绝对值,不打算与其他OEM 的相比较。功能单元的选择、方法、初级数据的范围和获取将对最终结果概念,而不是车型概念。模块化系统能够针对每一种运输任务提供个性化适配车辆。本LCA 中所述的纯电动卡车技术规格是基于对纯电动卡车的销量预测,这些纯电动卡车既被用于城市配送,也被用于区域配送。
恒驰新能源汽车我们精心挑选了一款与电动卡车配置相当的内燃机卡车,同时确保是这一细分市场中内燃机卡车的代表
车型(基于销售统计数据和内部共识,并保证是比较公平和相关的)。
2辆车都是3轴刚性带转向辅助桥,配备了P17驾驶室和适应车箱的底盘。基本上,这2辆车唯一不同的地方就是驱动系统。由于动力驱动系统和电池重量的不同,纯电动卡车的整备重量大1 t。
4 生命周期库存
在生命周期库存中,为每个生命周期阶段(制造、使用、维修和回收)收集数据。
生命周期的不同阶段,数据收集过程是不同的。制造阶段数据是基于车辆技术规格和国际材料数据系统(IMDS)的零部件供应商的材料成分数据。使用阶段数据基于能量消耗模拟(VECTO)和运行数据。维修阶段(限于更换轮胎)和回收阶段是基于外部LCA 研究。4.1制造阶段
数据收集从收集整车的材料数据开始。据报告,每辆车有超过10 000种材料,然后按组进行分类,最后形成一个每辆车约45种材料的清单。为了更加直观,将这45种材料分成更宽泛的材料类别,并以纯电动卡车和内燃机卡车重量份额的形式呈现。
材料和重量信息编写在物料清单(BOM)中。BOM 与Scania Mapping List 一起导入到SlimLCI+,其中每个材料都被分配了最佳拟合数据集。LEAD 数据集描述了原材料提取和半精炼产品制造的环境负担。
本文使用LEAD 数据库中的工业平均数据集,但对于一些材料(例如大重量材料:钢和铝),斯堪尼亚的特定数据集已经开发出来,能准确代表斯堪尼亚
产生很大的影响。斯堪尼亚愿意以ISO 14040/44为基础,长期开发更普遍的LCA 指南,并致力于在此方面作出贡献。
斯堪尼亚卡车是基于模块化
发布评论