System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种乘用车型电动汽车的全生命周期碳足迹计算方法和系统技术方案_技高网

一种乘用车型电动汽车的全生命周期碳足迹计算方法和系统技术方案

技术编号:40578275 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-06 17:20
一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法和系统,方法包括以下步骤:从已知途径获取具体型号电动汽车的车辆数据、年度全国平均电力碳排放因子数据、不同型号电动汽车制造阶段各原材料的碳排放因子数据;将电动汽车全生命周期分为四个阶段,使用合适的计算方法分别计算各阶段的碳排放量;将各阶段计算得到的碳排放量相加具体得到电动汽车全生命周期碳足迹的碳排放总量。本发明专利技术优化了电动汽车碳排放量的计算方法,使计算结果更加准确,计算方式更加快捷,适用于所有乘用车型电动汽车某个阶段或全生命周期的碳排放量计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及乘用车碳排放,更具体地,具体涉及一种乘用车型电动汽车的全生命周期碳足迹计算方法和系统


技术介绍

1、近年来温室气体造成全球气候变暖的问题备受关注,保护环境的观念愈发深入人心,发展低碳化已成为全球共识。我国明确提出“碳达峰”和“碳中和”的双碳目标,并将其纳入生态文明建设整体布局。绿色经济已逐渐成为社会发展的主旋律,社会各界开始将目光聚焦于新能源电动汽车。我国电动汽车数量高速增长,保有量持续增大,根据工信部发布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》规划,截至2022年我国电动汽车保有量达到1045万辆万辆。电动汽车的推广和使用是实现交通行业减碳的重要抓手,电动汽车能否顺应时代发展,进一步扩大其在节能减排上的优势,需要对电动汽车的碳排放量进行精准的测算,摸清电动汽车碳排放情况。目前,对于电动汽车的碳排放量计算方法非常有限,现有的适用电动汽车的碳足迹计算方法着眼于电动汽车的动力电池部分和电动汽车的使用阶段,没有涵盖电动汽车全生命周期,或者描述的不够详细,并不适用于全部电动汽车。现有技术中的技术方案都不能全面具体地计算乘用车型电动汽车的全生命周期的碳排放量,由此不能得到所有乘用车型电动汽车全生命周期的准确的碳排放量,致使不能具体改进电动汽车的性能和减少多余的碳排放量。

2、有技术文件1(cn_116266243_a)公开了一种用于电动汽车动力电池生命周期碳足迹的核算方法,介绍了适用于电动汽车动力电池全生命周期排放的碳核算方法,并不适用于完整的电动汽车的全生命周期的碳排放的计算。

3、现有技术文件2(cn_114417503_a)公开了一种用于车辆的碳足迹估计方法和碳足迹估计系统,但该方法不仅涉及电动汽车,也涉及燃油汽车等汽车类型,适用于所有车型的碳足迹估计方法,所述文件建立的碳足迹系统划分成第一模块和第二模块,具体涉及车辆在生产阶段的碳足迹,不包含电动汽车的全生命周期的碳足迹。

4、现有技术文件3(cn_115759890_a)公开了一种电动汽车的全生命周期碳排放建模方法、追踪方法及系统,建立了一种电动汽车的全生命周期碳排放系统,所述生命周期的各个阶段包括原材料获取阶段、汽车生产阶段、汽车使用与维修阶段以及回收处置阶段。但该方法计算繁琐,对于电动汽车的相关参数的提取方法和车辆部件的材料组成没有详细介绍,同一辆车的结算结果会因为相关参数提取方法不同导致相关参数不同,致使最后的计算结果也不同,其方法的准确性有待提高。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种乘用车型电动汽车全生命周期碳足迹计算方法和系统,通过使用所述碳足迹计算方法和建立所述碳足迹系统,研究其生命周期的碳排放规律,识别影响碳排放的关键阶段、关键因素,对实现电动汽车碳减排目标具有积极意义。

2、本专利技术采用如下的技术方案。

3、本专利技术的第一方面提供了一种乘用车型电动汽车全生命周期碳足迹计算方法,包括以下步骤:

4、步骤一,获取不同型号电动汽车的车辆数据;

5、步骤二,获取年度全国平均电力碳排放因子数据、不同型号电动汽车制造阶段各原材料的碳排放因子数据,用来计算电动汽车全生命周期的碳排放量;

6、步骤三,按照下式建立电动汽车碳足迹系统,分别计算乘用车型电动汽车全生命周期各阶段碳足迹的碳排放量以及全生命周期碳足迹的碳排放总量,以如下公式计算:

7、ctotal=c1+c2+c3+c4

8、式中,ctotal表示电动汽车全生命周期的碳排放量,c1表示原材料获取及零部件制造阶段的碳排放量,c2表示车辆制造与加工的碳排放量,c3表示运行使用阶段的碳排放量,c4表示报废回收阶段的碳排放量。

9、优选地,在步骤一中,所述的电动汽车不同型号的车辆数据包括车辆的整备质量、各部件在整车中的质量占比、各部件所使用的车用材料质量在该部件中的占比、百公里电耗、电池类型。

10、优选地,步骤二中,所述电动汽车制造阶段各原材料的碳排放因子数据是指电动汽车在零部件加工与装配、焊接、涂装、冲压四个工序中的单位质量能耗数据。

11、优选地,原材料获取及零部件制造阶段的碳排放量c1按照下式计算:

12、

13、式中:m表示电动汽车的整备质量,a1i表示整车第i个部件的质量在整车质量中的占比,a2ij表示整车第i个部件所包含的第j种车用材料质量在该零部件中的占比,k表示整车部件的数量,n表示车用材料的种类数,k1j表示生产单位质量第j种车用材料的碳排放当量。

14、优选地,整车部件包括动力蓄电池、电机、电控装置、主减速器、车身、底盘、流体零部件,各个零部件在整车中的质量占比、每个零部件的材料组成和每种材料在所属零部件中的质量占比采用对应乘用车车型的统计数据;

15、动力蓄电池原材料组成分为正极材料、负极材料、电解液、隔膜和壳体;

16、其中,正极材料包括磷酸铁锂lfp、超高镍三元材料、铝、聚偏氟乙烯pvdf,负极材料包括石墨、铜、pvdf,电解液包括六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、二甲基酸酯,隔膜包括聚丙烯、聚乙烯,壳体包括聚丙烯、钢、玻璃纤维;

17、除动力蓄电池之外的其它零部件即电机、电控装置、主减速器、车身、底盘、流体零部件的材料包括每种零部件中钢、铝、铸铁、铜、钕铁硼、橡胶、塑料、玻璃、冷却液、制动机、粘合剂。

18、优选地,车辆制造与加工的碳排放量c2按如下公式得到:

19、

20、式中:e2ij表示汽车整车在第i个加工装配过程中所需要的第j种单位质量的能耗,m为整车装配的工序数,r为整车装配涉及到的的能源数,k2j表示第j种能源的二氧化碳排放因子。

21、优选地,车辆制造与加工的工序简化为零部件加工与装配、焊接、涂装、冲压四个工序,四个工序所消耗的能源均为电力;所述的零部件加工与装配是指对动力蓄电池、电控装置、车身、主减速器、底盘、电机各个零部件的加工装配,获取该阶段各个零部件的单位质量的加工能耗数据,并确定整整车零部件加工与装配、整车焊接、整车涂装、整车冲压四个工序单位质量的能耗数据,以此计算该工序的碳排放量。

22、优选地,使用阶段是指汽车投入使用到汽车报废前的过程,其碳排放量可以如下公式得到:

23、

24、式中:ql为电动汽车的百公里电耗,ltotal为电动汽车在使用阶段的行驶里程。

25、优选地,报废回收阶段是指汽车报废后按照一定工艺对车辆零部件回收利用的过程,其碳排放量可以如下公式得到:

26、

27、式中:t表示待回收金属的种类数,e4表示回收单位金属i过程中产生的单位质量能源消耗,r为能源种类数,k4j为第j种能源的碳排放因子,k1i为第i种金属在原材料获取阶段的碳排放系数,mi为要回收的第i种金属的质量,ηi为该金属的回收率。

28、优选地,报废回收阶段碳排放的计算是对钢铁、铜、铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

7.根据权利要求1或3所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

8.根据权利要求3所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

9.根据权利要求8所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

10.根据权利要求1或9所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

11.根据权利要求10所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

12.根据权利要求10所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

13.一种利用权利要求1-12任一项权利要求所述方法的乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算系统,包括电动汽车车辆信息数据采集模块、原材料获取及零部件制造阶段的碳排放量计算模块、车辆制造与加工的碳排放量计算模块、运行使用阶段的碳排放量计算模块、报废回收阶段的碳排放量计算模块以及全周期碳排放量计算模块;其特征在于:

...

【技术特征摘要】

1.一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

4.根据权利要求1所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

5.根据权利要求4所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

7.根据权利要求1或3所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法,其特征在于:

8.根据权利要求3所述的一种乘用车型电动汽车全生命周期的碳足迹计算方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:周春雷杨维刘文思张羽舒陈翔耿爱国沈国辉胡锡双刘文立陈士翀
申请(专利权)人:国家电网有限公司大数据中心
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1