基于全生命周期理论的汽车产品MEP-SC评价研究
发布时间：2022-02-19 18:13
在资源、能源与环境的多重压力下,汽车产品节能减排要求日趋严格,并由此引发全球新能源汽车研发的热潮,“十二五”期间,我国也将以电动汽车为代表的新能源汽车列为七大战略性新兴产业之一。但新能源汽车的发展将为资源、能源、环境以及社会经济带来怎样的影响?必须通过科学的全生命周期动态评价,才能具备全局性、系统性的认知。目前此类评价研究在国内刚刚起步,相关学者开展此类研究大多是依据美国阿冈国家实验室（ANL）的GREET模型,但该模型并未涉及如下一些问题：汽车和燃料的价格,材料的供应和原料的消耗,企业和政府对新技术的态度,消费者对新技术的接受程度等。此外,该模型并非针对我国国情进行设计,在涉及金属冶炼工艺（尤其是炼钢）、火力发电比例、耗煤强度以及污染物排放等数据的搜集上,并未考虑与我国实际情况的差异。且在目前的评价研究中,还存在两个明显不足,一是缺乏对评价对象动态性的考察（大多是基于阶段性的静态数据）。二是缺乏对技术以外的社会经济性影响的考察。本文针对材料、能耗、排放的内在联系,构建全生命周期评价模型,搜集我国冶金、能源部门相关数据,建立材料、能耗、排放基础数据库,并结合社会经济系统影响因素,对汽车...
【文章来源】：湖南大学湖南省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 文献综述
1.2.1 生命周期理论在汽车节能减排评价中的应用
1.2.2 全生命周期评价在决策分析中的应用
1.2.3 当前汽车全生命周期节能评价存在的局限性
1.3 研究思路
1.4 本章小节
第2章 MEP-SC评价模型的建立
2.1 模型结构
2.1.1 汽车全生命周期材料消耗
2.1.2 汽车全生命周期能源消耗
2.1.3 汽车全生命周期污染物排放
2.1.4 汽车全生命周期综合影响货币化评估
2.2 LC-M材料模块(MATERIAL MODULE)
2.2.1 汽车构成材料质量矩阵
2.2.2 更换零部件材料质量矩阵
2.2.3 汽车消耗坯料质量矩阵
2.2.4 汽车消耗矿石质量矩阵(原生材料)
2.2.5 汽车资源化回收过程材料利用率分析
2.2.6 汽车全生命周期原材料资源综合消耗
2.3 LC-E能源模块(ENERGY MODULE)
2.3.1 运输能耗计算方法
2.3.2 材料制备阶段总能源消耗
2.3.3 零部件加工过程能源消耗
2.3.4 回收阶段能源消耗
2.3.5 再生阶段能源消耗
2.3.6 材料循环综合能源消耗算法
2.3.7 汽车及零部件组装、拆解过程能源消耗
2.3.8 汽车使用阶段能源消耗
2.3.9 能源开采、输配阶段能源消耗
2.3.10 循环上游阶段能源消耗
2.3.11 汽车全生命周期能源综合消耗
2.4 LC-P污染排放模块(POLLUTION MODULE)
2.4.1 运输排放计算方法
2.4.2 能源上游排放计算方法
2.4.3 材料制备阶段环境影响
2.4.4 零部件加工阶段环境影响
2.4.5 回收阶段环境影响
2.4.6 再生阶段环境影响
2.4.7 材料循环综合环境影响
2.4.8 汽车及零部件组装、拆解过程环境影响
2.4.9 汽车使用阶段环境影响
2.4.10 汽车全生命周期总环境影响
2.5 LC-SC社会成本模块(SOCIAL COSTS MODULE)
2.5.1 材料成本
2.5.2 能源成本
2.5.3 环境成本
2.5.4 总社会成本
2.6 本章小节
第3章 MEP-SC基础数据库的构建
3.1 数据的分类
3.1.1 静态数据
3.1.2 动态数据
3.1.3 自定义数据
3.2 数据计算与采集原则
3.2.1 材料资源的计算与数据采集原则
3.2.2 能耗计算与数据采集原则
3.2.3 污染物计算与数据采集原则
3.2.4 社会成本计算与数据采集原则
3.3 数据的计算与采集过程
3.3.1 材料过程资源、能耗、排放分析
3.3.2 能源过程能耗、排放分析
3.3.3 运输过程的能耗、排放分析
3.3.4 社会综合影响货币化分析
3.4 基础数据库的建立
3.4.1 LC-M子数据库的建立
3.4.2 LC-E子数据库的建立
3.4.3 LC-P子数据库的建立
3.4.4 LC-SC子数据库的建立
3.5 本章小节
第4章 对汽车电动化进程的实证研究
4.1 纯电动汽车技术发展现状与趋势
4.2 锂离子动力电池发展现状与趋势
4.3 评价样本(对象)的选择与产品数据库的构建
4.3.1 评价样本(对象)的选择
4.3.2 聆风简介
4.3.3 新骐达简介
4.4 对两款评价样本的静态评价及对比
4.5 本章小节
第5章 考虑技术经济动态因素的MEP-SC DYNAMIC模型
5.1 系统论与系统动力学方法综述
5.1.1 系统论
5.1.2 系统动力学
5.1.3 系统动力学建模软件Vensim PLE
5.1.4 MEP-SC dynamic模型的构建思路
5.2 技术经济子系统
5.2.1 技术发展变革的动态特性研究
5.2.2 技术发展中的不确定性因素(风险)影响研究
5.2.3 新兴技术市场化过程中成本因素影响分析
5.2.4 技术经济子系统模型的建立
5.3 使用阶段能源、排放评价子系统
5.3.1 使用阶段能源、排放子系统分析
5.3.2 使用阶段能源、排放子系统模型的建立
5.4 MEP映射关系子系统集
5.5 综合评估子系统集
5.6 系统基本行为的仿真与分析
5.6.1 模型的检验
5.6.2 技术经济子系统结果输出
5.6.3 矿石资源消耗结果输出
5.6.4 能源消耗结果输出
5.6.5 综合影响货币化评价结果输出
5.6.6 碳平衡的情景模拟
5.7 灵敏度分析
5.7.1 技术发展不确定性的灵敏度分析
5.7.2 谷电比例的灵敏度分析
5.7.3 轻量化对减少排放的作用分析
5.8 本章小节
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间研究成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]“十一五”末我国原煤入洗率达到50.9%[J]. 王文. 煤炭加工与综合利用. 2011(02)
[2]煤制天然气碳排放全生命周期分析及横向比较[J]. 付子航. 天然气工业. 2010(09)
[3]成品油管道输送能耗评价方法的初步探讨[J]. 史延为. 石油库与加油站. 2010(03)
[4]生物提铜与火法炼铜过程生命周期评价[J]. 阮仁满,衷水平,王淀佐. 矿产综合利用. 2010(03)
[5]汽车铸铁件的发展趋势及对铸铁熔炼的影响[J]. 马顺龙. 现代铸铁. 2010(S1)
[6]电动汽车3E评价与协调发展探析[J]. 艾江鸿,夏德建,任玉珑. 技术经济. 2010(04)
[7]电动汽车环境效益比较分析研究[J]. 魏丹,刘莘昱. 河南电力. 2009(04)
[8]电动汽车环境效益比较分析研究[J]. 魏丹,刘莘昱. 河南电力. 2009 (04)
[9]中国终端能源的全生命周期化石能耗及碳强度分析[J]. 欧训民,张希良. 中国软科学. 2009(S2)
[10]强混合动力汽车全生命周期成本研究[J]. 马钧,俞一鸣. 农业装备与车辆工程. 2009(07)
硕士论文
[1]锂离子电池正极材料锰酸锂的制备、分析和性能研究[D]. 邱燕华.江南大学 2009
[2]某混合动力汽车动力系统生命周期能耗和排放评价[D]. 郝夏艳.湖南大学 2009
[3]锂离子电池锰酸锂正极材料的制备与废旧锰酸锂正极材料的回收利用[D]. 马世闯.合肥工业大学 2009
本文编号：3633378
【文章来源】：湖南大学湖南省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 文献综述
1.2.1 生命周期理论在汽车节能减排评价中的应用
1.2.2 全生命周期评价在决策分析中的应用
1.2.3 当前汽车全生命周期节能评价存在的局限性
1.3 研究思路
1.4 本章小节
第2章 MEP-SC评价模型的建立
2.1 模型结构
2.1.1 汽车全生命周期材料消耗
2.1.2 汽车全生命周期能源消耗
2.1.3 汽车全生命周期污染物排放
2.1.4 汽车全生命周期综合影响货币化评估
2.2 LC-M材料模块(MATERIAL MODULE)
2.2.1 汽车构成材料质量矩阵
2.2.2 更换零部件材料质量矩阵
2.2.3 汽车消耗坯料质量矩阵
2.2.4 汽车消耗矿石质量矩阵(原生材料)
2.2.5 汽车资源化回收过程材料利用率分析
2.2.6 汽车全生命周期原材料资源综合消耗
2.3 LC-E能源模块(ENERGY MODULE)
2.3.1 运输能耗计算方法
2.3.2 材料制备阶段总能源消耗
2.3.3 零部件加工过程能源消耗
2.3.4 回收阶段能源消耗
2.3.5 再生阶段能源消耗
2.3.6 材料循环综合能源消耗算法
2.3.7 汽车及零部件组装、拆解过程能源消耗
2.3.8 汽车使用阶段能源消耗
2.3.9 能源开采、输配阶段能源消耗
2.3.10 循环上游阶段能源消耗
2.3.11 汽车全生命周期能源综合消耗
2.4 LC-P污染排放模块(POLLUTION MODULE)
2.4.1 运输排放计算方法
2.4.2 能源上游排放计算方法
2.4.3 材料制备阶段环境影响
2.4.4 零部件加工阶段环境影响
2.4.5 回收阶段环境影响
2.4.6 再生阶段环境影响
2.4.7 材料循环综合环境影响
2.4.8 汽车及零部件组装、拆解过程环境影响
2.4.9 汽车使用阶段环境影响
2.4.10 汽车全生命周期总环境影响
2.5 LC-SC社会成本模块(SOCIAL COSTS MODULE)
2.5.1 材料成本
2.5.2 能源成本
2.5.3 环境成本
2.5.4 总社会成本
2.6 本章小节
第3章 MEP-SC基础数据库的构建
3.1 数据的分类
3.1.1 静态数据
3.1.2 动态数据
3.1.3 自定义数据
3.2 数据计算与采集原则
3.2.1 材料资源的计算与数据采集原则
3.2.2 能耗计算与数据采集原则
3.2.3 污染物计算与数据采集原则
3.2.4 社会成本计算与数据采集原则
3.3 数据的计算与采集过程
3.3.1 材料过程资源、能耗、排放分析
3.3.2 能源过程能耗、排放分析
3.3.3 运输过程的能耗、排放分析
3.3.4 社会综合影响货币化分析
3.4 基础数据库的建立
3.4.1 LC-M子数据库的建立
3.4.2 LC-E子数据库的建立
3.4.3 LC-P子数据库的建立
3.4.4 LC-SC子数据库的建立
3.5 本章小节
第4章 对汽车电动化进程的实证研究
4.1 纯电动汽车技术发展现状与趋势
4.2 锂离子动力电池发展现状与趋势
4.3 评价样本(对象)的选择与产品数据库的构建
4.3.1 评价样本(对象)的选择
4.3.2 聆风简介
4.3.3 新骐达简介
4.4 对两款评价样本的静态评价及对比
4.5 本章小节
第5章 考虑技术经济动态因素的MEP-SC DYNAMIC模型
5.1 系统论与系统动力学方法综述
5.1.1 系统论
5.1.2 系统动力学
5.1.3 系统动力学建模软件Vensim PLE
5.1.4 MEP-SC dynamic模型的构建思路
5.2 技术经济子系统
5.2.1 技术发展变革的动态特性研究
5.2.2 技术发展中的不确定性因素(风险)影响研究
5.2.3 新兴技术市场化过程中成本因素影响分析
5.2.4 技术经济子系统模型的建立
5.3 使用阶段能源、排放评价子系统
5.3.1 使用阶段能源、排放子系统分析
5.3.2 使用阶段能源、排放子系统模型的建立
5.4 MEP映射关系子系统集
5.5 综合评估子系统集
5.6 系统基本行为的仿真与分析
5.6.1 模型的检验
5.6.2 技术经济子系统结果输出
5.6.3 矿石资源消耗结果输出
5.6.4 能源消耗结果输出
5.6.5 综合影响货币化评价结果输出
5.6.6 碳平衡的情景模拟
5.7 灵敏度分析
5.7.1 技术发展不确定性的灵敏度分析
5.7.2 谷电比例的灵敏度分析
5.7.3 轻量化对减少排放的作用分析
5.8 本章小节
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间研究成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]“十一五”末我国原煤入洗率达到50.9%[J]. 王文. 煤炭加工与综合利用. 2011(02)
[2]煤制天然气碳排放全生命周期分析及横向比较[J]. 付子航. 天然气工业. 2010(09)
[3]成品油管道输送能耗评价方法的初步探讨[J]. 史延为. 石油库与加油站. 2010(03)
[4]生物提铜与火法炼铜过程生命周期评价[J]. 阮仁满,衷水平,王淀佐. 矿产综合利用. 2010(03)
[5]汽车铸铁件的发展趋势及对铸铁熔炼的影响[J]. 马顺龙. 现代铸铁. 2010(S1)
[6]电动汽车3E评价与协调发展探析[J]. 艾江鸿,夏德建,任玉珑. 技术经济. 2010(04)
[7]电动汽车环境效益比较分析研究[J]. 魏丹,刘莘昱. 河南电力. 2009(04)
[8]电动汽车环境效益比较分析研究[J]. 魏丹,刘莘昱. 河南电力. 2009 (04)
[9]中国终端能源的全生命周期化石能耗及碳强度分析[J]. 欧训民,张希良. 中国软科学. 2009(S2)
[10]强混合动力汽车全生命周期成本研究[J]. 马钧,俞一鸣. 农业装备与车辆工程. 2009(07)
硕士论文
[1]锂离子电池正极材料锰酸锂的制备、分析和性能研究[D]. 邱燕华.江南大学 2009
[2]某混合动力汽车动力系统生命周期能耗和排放评价[D]. 郝夏艳.湖南大学 2009
[3]锂离子电池锰酸锂正极材料的制备与废旧锰酸锂正极材料的回收利用[D]. 马世闯.合肥工业大学 2009
本文编号：3633378
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jiliangjingjilunwen/3633378.html
