發(fā)布時間：2017-05-06 18:01

  本文關鍵詞：電動汽車動力電池全生命周期分析與評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來，我國持續(xù)加大對電動汽車的研發(fā)、推廣和應用的力度，并出臺了一系列政策，支持和引導電動汽車行業(yè)的發(fā)展，旨在降低汽車工業(yè)的石油資源消耗，改善城市空氣質量，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉型。動力電池是電動汽車關鍵零部件之一，然而其在追隨電動汽車迅猛發(fā)展的同時，從原料開采、冶煉到廢棄回收處理等各生命周期階段對環(huán)境均造成了一定破壞。因此，如何降低動力電池全生命周期內(nèi)的資源、能源消耗和環(huán)境排放，對于動力電池和電動汽車環(huán)保性能的提高及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 生命周期評價（Life Cycle Assessment，LCA）被認為是20世紀產(chǎn)品環(huán)境影響評價的最有效工具之一，能夠對產(chǎn)品全生命周期中的資源、能源消耗和環(huán)境排放進行全面、綜合的量化和分析，并在此基礎上給出環(huán)境性能改善的結論和建議。目前LCA的理論方法和思想已成為發(fā)達國家制定各類產(chǎn)品環(huán)境政策的核心方法和思想，同時在各種法規(guī)和政策中被廣泛應用。 本文在深入學習和理解LCA理論和方法的基礎上，建立了動力電池系統(tǒng)模型和及其LCA評價模型，，分別對動力電池“搖籃到使用”和動力電池回收兩個生命周期階段的能源消耗和環(huán)境排放做了計算和評價，其中“搖籃到使用”階段包括“搖籃到大門”階段和使用階段。計算結果顯示，在“搖籃到使用”的生命周期階段中，磷酸鐵鋰電池和鎳氫電池的能耗分別為0.41MJ/km和0.82MJ/km，溫室氣體排放分別為0.10kgCO2-eq/km和0.14kgCO2-eq/km，其中磷酸鐵鋰電池和鎳氫電池使用階段的能耗占“搖籃到使用”階段總能耗比例分別為36%和57%，溫室氣體排放占總排放的比例分別為80%和81%；原材料提取加工階段的能耗和排放占“搖籃到大門”階段的能耗比例最大，達到90%左右。在的動力電池回首階段，假設鎳、鋁、鋼、氫氧化鎳、碳酸鋰等金屬再生比例分別為60%、70%、90%、60%、80%時，動力電池生產(chǎn)階段的能耗和GHGs排放均下降50%-60%左右，效益顯著。 通過敏感性因素分析得出以下結論，如果將電池模型中鎳氫電池的充放電效率提高20%，其使用階段的能耗下降60%左右，另外，電池充放電效率對使用階段能耗的影響程度是車重-能耗影響程度的3-6倍；電池使用塑料殼體比使用鋁殼體時的能耗和溫室氣體排放分別低77%和85%；增加風電、核電和水電等清潔電力的比例，能改善動力電池使用階段的溫室氣體排放；鎳氫電池中回收節(jié)能和GHG減排效果最顯著材料是金屬鋁，其次是鎳、氫氧化鎳、鋼。
【關鍵詞】：電動汽車 鎳氫電池 磷酸鐵鋰電池 生命周期評價
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U469.72;TM912
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 電動汽車動力電池發(fā)展現(xiàn)狀和問題11-15
• 1.3 全生命周期評價概述15-17
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-21
• 1.4.1 LCA 研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4.2 動力電池 LCA 的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.5 本文研究內(nèi)容和意義21-23
• 第二章 電動汽車動力電池 LCA 模型建立23-41
• 2.1 電動汽車動力電池系統(tǒng)模型23-31
• 2.1.1 概述23-26
• 2.1.2 結構及工作原理26-29
• 2.1.3 動力電池系統(tǒng)模型29-31
• 2.2 電動汽車動力電池 LCA 評價模型31-41
• 2.2.1 研究目標與范圍的確定31-33
• 2.2.2 動力電池的制造33-35
• 2.2.3 動力電池的使用35-37
• 2.2.4 動力電池的回收37-41
• 第三章 電動汽車動力電池 LCA 清單分析41-61
• 3.1 動力電池材料組成清單41-42
• 3.2 原材料生產(chǎn)階段42-48
• 3.2.1 正負極原料生產(chǎn)42-44
• 3.2.2 隔膜原料生產(chǎn)44-45
• 3.2.3 電解液原料生產(chǎn)45
• 3.2.4 殼體原料生產(chǎn)45-46
• 3.2.5 原材料生產(chǎn)能耗和排放匯總清單46-48
• 3.3 電池生產(chǎn)階段48-56
• 3.3.1 正負極板生產(chǎn)49-51
• 3.3.2 隔膜生產(chǎn)51-52
• 3.3.3 殼體生產(chǎn)52
• 3.3.4 單體生產(chǎn)52-54
• 3.3.5 電池裝配54-56
• 3.4 電池使用階段56-57
• 3.5 電池回收階段57-61
• 第四章 電動汽車動力電池 LCA 環(huán)境影響評價61-71
• 4.1 能耗分析與評價61-65
• 4.1.1 “搖籃到使用”能耗評價61-63
• 4.1.2 動力電池回收階段能耗評價63-65
• 4.2 排放分析評價65-69
• 4.2.1 “搖籃到使用”排放評價65-68
• 4.2.2 動力電池回收階段排放評價68-69
• 4.3 本章小結69-71
• 第五章 敏感性因素分析71-79
• 5.1 殼體材料72-73
• 5.2 充放電效率和電池質量73-75
• 5.3 電網(wǎng)結構75-76
• 5.4 再生材料應用比例76-79
• 第六章 全文總結79-81
• 參考文獻81-87
• 致謝87

【參考文獻】

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本文編號：348844