插电式混合动力轿车燃料周期能源消耗与气体排放研究

【摘要】插电式混合动力汽车因其燃油经济性好，尾气排放污染低，可以有效调整汽车能源消费结构，缓解石油供应紧张的压力，近年来得到了世界各国的广泛关注。本文研究了插电式混合动力汽车的结构和运行特点，采用生命周期评价方法，建立了适合于我国国情的插电式混合动力汽车燃料周期能源消耗和环境影响的分析模型，以插电式混合动力轿车单位行驶里程为功能单位，运用整车NEDC试验循环并结合相关文献，获得了该功能单位下的燃料消耗与环境排放因子，得到了插电式混合动力汽车的燃料周期能源消耗、常规气体排放（VOC、CO、NOx、PM10、SO2）以及温室气体排放量，评价了电力结构改变对上述指标的影响效果，并将插电式混合动力汽车与传统汽油汽车和压缩天然气汽车进行了对比分析。得出如下结论：（1）与目前技术水平的汽油汽车相比，在道路交通背景下，插电式混合动力轿车的燃料消耗比汽油轿车减少40.7%，VOC、NOx、SO2和温室气体排放比传统汽油车依次减少31.5%、15.2%、66.7%和55.8%，这对缓解日益严峻的城市大气污染具有重要的意义。（2）与传统汽油汽车相比，插电式混合动力汽车的优势不仅体现在车辆阶段的能耗和排放方面，也体现在整个燃料周期的能耗和温室气体排放方面。从能源角度来看，燃料周期的能源消耗总量比传统汽油车低56.3%，其中原油消耗比传统汽油车降低56.4%，由于我国石油对外依存度超过50%，所以插电式混合动力汽车的规模应用，能够起到“以电代油”的作用，可以有效缓解我国石油紧缺的压力，有利于我国能源安全问题的逐步解决。从环境排放角度看，插电式混合动力汽车的常规排放物比传统汽油车相应指标明显降低，VOC、NOx、SO2、PM10和CO排放分别下降了41.5%、49.5%、56.0%、20.7%和7.9%；在温室气体当中，插电式混合动力汽车的N2O、CH4和CO2排放比传统汽油车相应指标降低了6.5%、55.9%和56.3%；同时，环境排放有向上游阶段集中的趋势，有利于污染物的集中处理。（3）与压缩天然气汽车相比，插电式混合动力汽车在能源消耗与温室气体排放方面的优势也较为明显。插电式混合动力汽车燃料周期内的能源消耗比天然气汽车低54.0%，温室气体排放少46.7%。（4）对于插电式混合动力汽车在其燃料周期内，电能的来源是影响其能源与环境效益的重要因素，提高发电厂的能源转换效率、降低温室气体排放，降低煤电在电能中的比例将更有利于发挥插电式混合动力汽车的优势。综上所述，在燃料周期内，插电式混合动力汽车不仅能改善城市大气污染，而且能显著减少汽车的石油消耗。对改善我国城市空气质量，缓解石油供应紧张的压力具有重要的意义。
【作者】李楠楠；
【导师】李君；
【作者基本信息】吉林大学，动力机械及工程，2014，硕士
【关键词】插电式混合动力汽车；燃料周期；生命周期评价；能源消耗；气体排放；

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