登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
这里需要说明的是,燃煤火电机组的主要污染物为二氧化硫、氮氧化物和烟尘,而机动车尾气的主要污染物为一氧化碳、氮氧化物、挥发性有机物、二氧化硫、颗粒物等,大气污染物的主要结构并不完全一致。本研究选取主要污染物指标作为示例,说明两者大致的污染排放水平。后续可通过更深入的研究,详细分析对比两者的污染排放差异。
测算结果示意图如图1所示。按照行驶10万千米的里程测算,按前述技术统计值测算,纯电动汽车需要消耗电能14,600kWh。对应两种大气污染物排放标准下,电力来源结构的三种不同情景下,氮氧化物(NOx)和颗粒物或烟尘(PM)排放方面,纯电动乘用车均显著低于燃油车辆,燃油车的排放水平基本在纯电动乘用车的2.3倍及更多;而二氧化硫(SO2)排放方面,汽油车则显著低于纯电动汽车,即便火电达到超低排放水平(100%电力来源清景),汽油车的二氧化硫贡献仍低出约35%;若仅有50%的电力来源于仅达到国标的火电机组时,二氧化硫的间接排放水平仍高于国Ⅵ标准的汽油车9.5%;仅有50%的电力来源于达到超低排放标准的火电机组时,则此时二氧化硫的间接排放水平则可低于国Ⅵ标准的汽油车23.4%。而柴油车的二氧化硫排放仍显著高于汽油车以及纯电动汽车的间接排放,为4.6倍及更多。
不同情景下的能源结构显示,进一步提高我国清洁能源生产结构的占比,有利于进一步减少纯电动汽车的间接排放,特别可以显著减少二氧化硫的间接排放。
测算结果也一定程度反映出,火电厂采用高标准的污染集中治理,其效率远高于单个燃油机动车的污染控制,纯电动汽车对于氮氧化物和颗粒物的控制均显著较优;但受限于燃料本身属性的差异,比如煤中的硫分远高于燃油,因而纯电动汽车的二氧化硫间接排放仍高于汽油车。此外,传统燃油车最重要的污染组分如挥发性有机物(VOC)和一氧化碳(CO),由于火电厂几乎没有排放,因此本研究未作对比分析,但此类组分仍对城市灰霾和臭氧等二次污染产生很大的贡献,因而减少机动车尾气的排放仍然是治理城市大气污染的重要环节。
另外一个方面,从温室气体排放的角度测算,火电机组分别按照2016年全国供电煤耗312g/kWh和最新国家标准《常规燃煤发电机组单位产品能源消耗限额GB21258-2017》中现役1,000MW机组一级指标273g/kWh进行测算。测算结果如图2所示,纯电动汽车的二氧化碳间接排放,亦显著低于燃油车辆的直接排放,这与火电厂能源利用效率高于普通车辆的燃油发动机有关,而柴油车比汽油车更高的热效率也反映在柴油车更低的二氧化碳排放水平上。
(三)全生命周期的环境影响
纯电动汽车在使用环节没有直接的大气污染物排放,也没有直接碳排放,因此其运营和使用环节是环保友好的。然而从全生命周期的角度评价,生产环节中,除了跟普通汽车一样对于金属、非金属等材料的需求外,纯电动汽车特别需要相当比例的动力电池,而电池在生产环节存在较大的污染;后续报废及处理处置环节,除了常规可回收的资源和材料之外,需要重点关注废弃的动力电池的妥善处理处置和无害化。
1、动力电池
从动力电池的应用角度,由于其直接关乎纯电动汽车的续驶能力、能耗水平、充电便利使用程度,因此是纯电动汽车的核心部件。汽车业内常见传统的镍氢、镍镉、铅酸等电池,因为存在较大的记忆效应、自放电等问题,在动力电池领域的应用渐渐变少。现阶段主流的动力电池基本为锂离子动力电池,可从正极材料加以区分,目前成功商用的正极材料主要有锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂以及三元材料,其中三元材料又分为镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂两种,此外还有钛酸锂电池。不同电池在安全性、能量密度、单体标称电压、寿命、成本价格、抗低温衰减能力、电池一致性等方面表现各有优劣,对于不同类型车辆的适用性亦有差异。比如客车等商用车,就可适装能量密度稍低的电池;但对于乘用车而言,市场对于稳定安全的高能量密度电池的需求则越来越显著。
纯电动汽车对动力电池的要求理论上包括:能量密度与功率密度较髙,可大电流充放电,还要求具有良好的安全性、耐高温低温、循环寿命长而且成本较低,但到目前尚没有任意一种电池能够满足上述所有要求。
一般地,锂离子动力电池生产环节工艺主要包括:制浆工艺、涂布工艺、装配工艺、化成工艺。从搅拌制浆至检验入库,其中经历了连续涂布、连续辊压、连续分条制片、连续卷绕、焊集流体、滚槽焊底、注液封口、化成分容等工艺环节。电池浆料中除了直接参加电化学反应的正极浆料和负极浆料还包括黏结剂、导电剂和溶剂等,其中黏结剂一般为聚偏氟乙烯(PVDF),导电剂为炭黑SuperP,溶剂为有机挥发性溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)或水;NMP存在微毒性。同时锂离子生产线多采用自动化程度较高的设备,主要包括:涂布机、对辊机、全自动加投料系统、真空系统机组、溶剂回收系统、化成分容设备等十多个耗能设备,生产过程中功耗亦很大;而包括挥发性有机溶剂等产生的废气、制浆溶剂等产生的废水、物料环节产生的废弃物,需要予以关注。
动力电池报废环节,亦需要妥善处置。如果动力电池尚具有可用的能量存储能力,可以将电池按照一定标准回收再利用,或者将大宗的退役电池组成储能能源站,用于风电光伏等清洁能源发电设备的电网调峰或分布式能源;例如2015年,博世、宝马和瓦滕福公司利用宝马纯电动汽车的退役电池,建造2MWh光伏电站储能系统。如果动力电池需报废拆解,例如三元电池中的镍、钴、锰、锂等的含量,基本都高于对应金属矿藏的普通矿品位,若能合理回收利用资源,可以节约资源以及节约开采过程的物耗和能耗。由于现阶段不同厂商的动力电池形制各异,报废拆解过程尚存在部分限制因素,回收再利用的经济性总体不理想,但伴随动力电池产品的规范化和标准化,预期未来规模化的回收再利用工作将能有更多市场空间,同时亦符合资源节约与循环利用的理念。
2、电机和电控
驱动电机是纯电动车辆的核心部件之一,其工作特性对汽车的动力性能至关重要。主流电机包括:直流电机、交流感应电机、永磁电机、开关磁阻电机(又称SR电机)。
直流电机技术相对成熟,且控制系统简单,但因为安装有电刷和机械换向器等机械结构,会磨损严重需要定期更换;交流电机结构比较简单,使用和维修方便,能适应各种复杂环境,但工作时绕组线圈电流比较大,温度较高,铜损严重,工作效率和功率密度较低;永磁电机依靠永磁体转子工作,减少了励磁所带来的损耗,散热比较容易,结构相对简单,维修方便,控制系统相对复杂、成本比较高;开关磁阻电机为定、转子硅钢片叠压而成的双凸极结构,它具有结构紧凑、效率高、可靠性好、适于大批量生产、成本低,但是一种新型电机,技术还不够成熟。目前纯电动汽车中釆用的多是永磁同步电机和交流异步电机等交流电驱动系统。电机的扭矩、转速、效率特性、恒功率范围等指标作为驱动电机特性的重要评价方面。
纯电动汽车的电控系统,即包括整车控制器(VCU)及其控制系统、电机控制器(MCU)、电池管理系统(BMS),对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。
VCU也称动力总成控制系统,其根据钥匙开关、挡位、加速踏板行程信号、制动踏板行程信号以及车速信号识别车辆行驶模式,基于设定的控制策略对整车动力系统进行控制,以满足对车辆动力性、经济性及驾驶舒适性的要求。MCU通过接收VCU控制指令,控制电动机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶,同时具有电机系统故障诊断保护和存储功能。BMS则针对具体需求对动力电池取长补短,实时监测动力电池关键数据,估计电池工作状态,控制电池组充放电过程,提高电池能量利用效率,延长动力电池循环寿命,保证动力电池使用安全。
电控系统的核心部件基本由硬件电路、底层软件和应用层软件组成。从生产过程中看,三电系统物质层面或物料使用层面消耗的资源并不多,而软件层面的技术开发则是产品的重要环节;从报废环节看,三电系统中的电路板等各种电子元器件的妥善处理处置则值得关注,尤其是电子器件通常含有重金属/贵金属(如汞、铬、铜、金、银)和塑料或树脂等有机组分,因而此报废环节需要注意回收可资源化的材料,同时关注有毒有害物质的妥善处理处置。
四、后续研究展望
纯电动汽车是目前最受关注的新能源汽车之一,使用阶段的大气污染物零排放是其最具有吸引力的特征。后续如何全面分析其间接排放、综合评估其产品优劣、评价各地鼓励政策的实际效果、对比其他类型新能源汽车环境效益的异同,均可作为可探讨的问题开展研究。
(一)纯电动汽车运营期间以电力为唯一输入能源,但是电力的生产结构却很复杂。我国现阶段仍以煤电为主的电力结构,决定了纯电动汽车的使用环节仍有间接污染物排放和碳排放。评价不同地区的纯电动汽车间接排放,则需要评价各地的电力生产结构和电网的电力分配结构;而不同类型的纯电动汽车的完全使用成本和全生命周期评价,也可作为后续的问题进一步研究。
(二)纯电动汽车的环境效益体现在运行和使用环节。现阶段《目录》将新能源汽车的生产纳入绿色债券支持项目范畴,本研究并未直接评估生产过程,而是从产品的实际运行角度,评估纯电动汽车产品环境效益的综合表现。如何评估产品生产环节的技术水平高低,可对生产线本身的技术工艺进行评估分析,也可通过汽车产品性能评估生产技术水平。此外,纯电动汽车作为重要的耐用消费产品,包括设计语言、外形美感、人机交互、舒适程度、互联网应用等方面的考察,也是衡量产品优劣的重要方面。因而后续考虑可以研究如何全面综合评估纯电动汽车产品生产。
(三)现阶段出台限购政策的城市所设定的各地鼓励推广的新能源汽车的类型细节并不一致,例如北京限定为纯电动汽车,而其他城市基本都包括了各类型的新能源汽车,但具体是摇号配置还是可以直接申请,不同城市亦有差异。政策导向的不同,将导致不同城市新能源汽车市场发展以及新能源汽车应用的环境效益也将可能存在差异。后续可以关注各城市的新能源汽车市场发展变化。
(四)此外,部分使用电力的混合动力汽车以及使用氢能等形式的燃料电池汽车的环境效益评价,需要根据其技术特性作后续的探讨分析。
参考资料
[1]于广.电动汽车动力电池管理系统研究与设计[D].山东大学,2016.
[2]田建伟,李鹏程,林翎,谷长栋.锂离子动力电池低能耗低污染生产集成控制技术研究[J].标准科学,2015,(06):34-38.
[3]古毅.纯电动汽车动力系统元件分析及选型[J].汽车实用技术,2017,(13):85-87.
[4]黄万友.纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究[D].山东大学,2012.
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,黄河明珠水利水电建设有限公司南阳回龙运维项目部与业主单位紧密配合,成功完成了生活区充电桩的安装工作。接到安装任务后,该项目部迅速行动,制定施工方案,组织专业人员对现场进行了详细勘察和规划。在安装过程中,项目部合理安排施工进度,确保每一道工序都严格按照规范进行。同时,及时与业
据国家电网智慧车联网平台预测,今年“五一”假期,全国多地高速公路将迎来充电高峰,全国高速公路日均充电次数将超30万次,较去年同期增长超50%,单日充电次数峰值较春节假期也有望超50%。为应对“五一”期间高速公路充电高峰,全国多地加大了充电桩的升级改造。天津在节前完成了103台充电桩升级改造
北极星储能网获悉,4月23日,交通运输部办公厅发布关于公布第二批智能交通先导应用试点项目(自动驾驶和智能建造方向)的通知。文件提出,务实推动技术应用。试点工作要坚持应用导向,立足实际场景、面向实际需求,聚焦智能交通技术与交通运输业务的深度融合,以新技术赋能提升运输服务效率、提高基础
4月24日,特锐德发布2023年年报,2023年,特锐德实现营业总收入146.02亿元,较上年同期增长25.56%;归属于上市公司股东的净利润达4.91亿元,较上年同期增长80.44%;经营活动产生的现金流量净额13.45亿,较上年同期增长10.62%。年报中提到,特锐德业务主要分为电力设备“智能制造+集成服务”业务以及电
4月27日,特锐德发布2024年一季度报,其中显示,报告期内营收25.67亿,比上年同期增加29.93%,归属于上市公司股东的净利润6159.57亿,比上年同期增加203.18%,归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润4733.26亿,比上年同期增加748.12%。
最近,盐城供电公司配合市政府出台了《江苏省盐南高新区居住区电动汽车充电设施建设“一区一策”方案(试行)》,文件规范了既有小区充电设施统筹改造原则及各主管部门职责,并对改造规划方案进行公示,极大提升居民获得感,为新能源汽车基础设施在基层社区的推广、落地提供了有益的实践范本。随着我国
4月19日,安徽省合肥市滨湖印小区住户李嘉文购置了一台新能源汽车,准备给自家停车位安装充电桩。他拨打95598供电服务热线后,当天下午,合肥供电公司包河供电分公司客户经理郭佳佳上门勘查,制订充电桩接电方案。4月21日,装表接电完成。截至目前,合肥新能源汽车保有量突破26万辆。合肥供电公司不断
“现在给车子充电方便多了,再也不用像过去一样东奔西走,真是太棒了!”4月21日,安徽省合肥市滨湖康园小区居民张春生对家门口新设立的智能移动充电机器人赞不绝口。在国网安徽合肥供电公司客户经理姚先君指引下,张春生驾驶新能源车停靠于小区的南区北广场一角的机器人旁。和普通充电桩使用方法基本
北极星储能网获悉,据奥迪中国消息,4月25日,奥迪宣布,奥迪与保时捷宣布在华开展充电网络合作,向其用户开放各自品牌充电站。自2024年下半年起,奥迪与保时捷用户可以使用来自双方品牌遍布中国50个城市的超过900根充电桩。
记者从中国汽车流通协会相关部门了解到,4月上半月,我国新能源乘用车零售渗透率首次突破50%。该协会的乘用车市场联席分会的数据显示,4月1日至14日,我国新能源乘用车市场零售26万辆,同比增长32%,4月上半月,新能源乘用车零售渗透率为50.39%,首次超过传统燃油乘用车。近二十年来,新能源汽车以惊人
4月22日,浙江省平湖市印发平湖市进一步推动经济高质量发展若干政策(平政发〔2024〕10号),其中提到,适度超前建设农村电网,重点支持乡村公共充电设施建设及运营,支持新建乡村充电设施100根左右。鼓励结合实际情况,推进分布式光伏规模化开发。原文如下:平湖市人民政府关于印发平湖市进一步推动经
北极星储能网讯,近日,湖南省人民政府办公厅发布关于印发《支持郴州市锂电新能源全产业链高质量发展的若干措施》的通知。全力支持郴州市把资源优势转化为产业优势,推进锂电新能源全产业链高质量发展。措施指出,培育产业集群。支持郴州市以锂电关键材料创新、尾矿尾渣资源化利用为基础,发展绿色含锂
4月29日,工信部发布2024年规章制定工作计划,其中抓紧研究论证起草的项目包括新能源汽车动力电池综合利用管理办法。工业和信息化部2024年规章制定工作计划根据《规章制定程序条例》第十二条的规定,现向社会公布工业和信息化部2024年规章制定工作计划。一、年内提请部务会议审议的项目(5项)1.工业和
北极星储能网获悉,据正力新能消息,4月26日,以“投资苏州,赢得未来”为主题的2024苏州全球招商大会在金鸡湖畔隆重举行。正力新能总裁陈继程博士出席此次大会,并现场签约“年产25GWh动力电池制造项目”。该项目固定资产投资70亿元,占地面积788亩,建成后将满足约50万辆/年的新能源汽车高性能动力电
储能产业成为一场旷日持久的生存淘汰赛已是行业共识。随着竞争日趋白热化,已有不少储能企业因成本过高、技术迭代缓慢、业务布局不当等而掉队。优胜劣汰是商业竞争的常态,在产品革新的节奏、市场开发的力度、技术路线的选择等方面,跟上市场同时抢占市场,也将成为接下来筛选优质储能企业的标准。动储
中共中央政治局常委、国务院总理李强4月28日在2024北京国际汽车展览会调研。他强调,要深入落实习近平总书记关于推动汽车产业高质量发展的重要指示精神,大力发展智能网联新能源汽车,坚持以科技创新引领产业创新,深化拓展开放合作,促进汽车产业高端化、智能化、绿色化升级,更好满足和创造市场需求
据巨湾技研消息,4月27日,中国国际电池技术交流会/展览会(以下简称CIBF2024)在重庆国际博览中心盛大开幕。会议期间,巨湾技研与亿航智能达成战略合作,共同研发全球首款eVTOL航空器超快/极快充电池方案。巨湾技研是目前全球唯一实现恒功率高倍率动力电池量产的企业,而亿航智能是目前全球唯一一家拥
北极星储能网获悉,据宁德时代消息,4月28日,中国龙工在福建龙岩总部举办搭载宁德时代全新一代长寿命电池的电动装载机首发下线仪式,这是宁德时代装载机专用长寿命电池的首次落地。目前搭载宁德时代电池的电动装载机已超1万余台,工作时长超过2万小时的装载机已达300余台。宁德时代在装载机及工程机械
2024年4月27日,由中国化学与物理电源行业协会主办,天津中电新能源研究院有限公司承办的第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)先进电池前沿技术研讨会在重庆悦来国际会议中心隆重开幕。本次研讨会以“绿色能源驱动未来”为主题,来自政府主管部门、科研院所、车企、电池产业链龙头企业等
北极星储能网获悉,据宁德时代官微,4月27日,公安部交科所、宁德时代、时代智慧、滨湖山水城在江苏无锡滨湖签署合作协议,共建太湖湾车联网创新中心(智能汽车运行安全检验中心),旨在推动中国智能汽车运行安全创新政策,为新能源汽车和动力电池安全和高质量发展提供支撑。
尽管一季度以来排产高于预期,动力电池产业产能过剩的现象仍然存在。行业数据显示,2024年3月,动力电池装车率跌至46%,首次跌破50%的大关。在此背景下,低成本和差异化逐渐成为行业竞争获取更多市场份额的关键点。在极致成本的驱使下,部分企业电芯价格跌至0.38元/Wh的低点,正式进入到3毛时代。与此
全球视野,中国制造。4月25日,由深圳市战略性新兴产业发展促进会,PNEEXPO组委会、印尼米奥兰特主办,英特尔大湾区科技创新中心联合主办的“印尼电车及周边配套对接交流会”,在英特尔大湾区科技创新中心19楼成功召开,本次会议得到了PERIKLINDO印尼电动汽车工业协会的支持,车桩网,索比储能,北极星
北京市政府参事、中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在2024中关村论坛年会期间表示,新能源的协同协调发展和互动式发展将是下一阶段中国新型能源体系发展的主基调。在28日国务院参事室主办的2024中关村论坛平行论坛——“创新驱动助力绿色发展论坛”上,欧阳明高表示,中国迎来新能源发展革命的爆发
据国家电网智慧车联网平台预测,今年“五一”假期,全国多地高速公路将迎来充电高峰,全国高速公路日均充电次数将超30万次,较去年同期增长超50%,单日充电次数峰值较春节假期也有望超50%。为应对“五一”期间高速公路充电高峰,全国多地加大了充电桩的升级改造。天津在节前完成了103台充电桩升级改造
中共中央政治局常委、国务院总理李强4月28日在2024北京国际汽车展览会调研。他强调,要深入落实习近平总书记关于推动汽车产业高质量发展的重要指示精神,大力发展智能网联新能源汽车,坚持以科技创新引领产业创新,深化拓展开放合作,促进汽车产业高端化、智能化、绿色化升级,更好满足和创造市场需求
近日,广州市人民政府印发广州市推动大规模设备更新和消费品以旧换新实施方案。文件提出,推进存量煤电机组节煤降耗、供热和灵活性改造,支持煤电机组应用碳捕集利用与封存(CCUS)技术设备。支持燃煤燃气电厂灵活配储,推广储能设备应用。推动已达或临近寿命期的充换电、港口岸电、光伏设备更新改造。
4月28日,据AITO汽车官微消息,2024年4月26日16时34分左右,一辆问界M7Plus在山西运城发生严重交通事故,对于事故中出现的人员伤亡,我们深表痛心,对遇难者表示沉痛的哀悼。根据国家平台数据接入管理规定,获悉该车辆发生事故时车速115公里/小时,安全气囊正常打开,动力电池包特性均正常。我们正在积
在车展现场,一场场发布会紧锣密鼓进行,车企争相秀出自家真功夫。站在新能源汽车发展的新赛点,汽车产业以技术创新为驱动的发展方向,带着发展的新理念、新成就,迈入发展新阶段。“今天体验了一圈国产车,我是见一辆爱一辆。”360集团创始人周鸿祎一身红衣坐在一辆车上,成为2024北京国际车展(下称
北极星储能网获悉,4月24日,商务部、财政部等7部门发布关于印发《汽车以旧换新补贴实施细则》的通知。自本细则印发之日至2024年12月31日期间,对个人消费者报废国三及以下排放标准燃油乘用车或2018年4月30日前(含当日,下同)注册登记的新能源乘用车,并购买纳入工业和信息化部《减免车辆购置税的新
全球视野,中国制造。4月25日,由深圳市战略性新兴产业发展促进会,PNEEXPO组委会、印尼米奥兰特主办,英特尔大湾区科技创新中心联合主办的“印尼电车及周边配套对接交流会”,在英特尔大湾区科技创新中心19楼成功召开,本次会议得到了PERIKLINDO印尼电动汽车工业协会的支持,车桩网,索比储能,北极星
如果你最近和燃油车主聊天,他们可能不会关注小米SU7卖得好不好,也不会关注谁家又出了新车,而是大概率会向你诉苦,如今的油价一涨再涨,每一脚踩下去都是钱,出门开车都没法痛痛快快地开了。4月17日0点,油价迎来2024年最大上调,此次油价上涨是2024年的“第5次”上涨,经过这一轮调整后,92#汽油价
最近,盐城供电公司配合市政府出台了《江苏省盐南高新区居住区电动汽车充电设施建设“一区一策”方案(试行)》,文件规范了既有小区充电设施统筹改造原则及各主管部门职责,并对改造规划方案进行公示,极大提升居民获得感,为新能源汽车基础设施在基层社区的推广、落地提供了有益的实践范本。随着我国
过去“10年来动力电池能量密度提升3倍,成本下降80%以上。”中国科学院院士欧阳明高表示。实际上,对于300Wh/kg能量密度的动力电池,行业目前已经司空见惯。国务院办公厅印发的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》指出,到2025年动力电池单体比能量达到400Wh/kg,2030年能量密度达到500Wh/kg。随
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!