新能源公交減排分析
發布時間：2016年07月07日 06:49 作者：百人會 來源：客車網
城市公交車是我國新能源汽車最為活躍的創新領域，我國新能源公交客車推廣規模已超過6萬輛，居世界前列，但關于新能源客車的主流技術路線、補貼方式、商業模式、可持續發展等諸多方面還存在許多模糊的看法。為深入評價我國新能源公交車的各主流技術路線的推廣效果，在關鍵數據支撐基礎上提出更有針對性的政策建議，中國電動汽車百人會成立了專項課題組，對全國范圍的公交企業進行意見征詢，最終形成了《新能源公交車示范推廣與商業模式研究》報告。
前言
新能源汽車噪音低、“污染少”已被消費者熟知，然而車輛能源在生產、運輸階段是否也比傳統車輛環保，在各階段的排放又是多少？下面將從新能源公交汽車能源生產到車輛使用環節對主要排放物進行評估，讓消費者更加全面了解新能源汽車。
本文將從不同公交技術路線對環境的總體影響出發，建立能源從生產到使用的全生命周期評價模型。基于原料的開采、運輸，到燃料的生產、運輸和儲存，再到車輛的使用全過程，對溫室氣體（CO2）排放和各項污染物排放（PM，NOx，VOC，CO等）在城區和全國范圍內進行量化評估。
圖1 環保性評價模型 減排效果評估結果
基于各種公交技術路線的主要能源（柴油和電力）的上游生產和運輸過程數據，結合不同公交技術路線的實際使用能耗，對能源生產階段和車輛使用階段的溫室氣體排放，及主要污染物排放進行了量化評估。分析結果如下：
（1）溫室氣體（CO2）排放
純電動客車只在發電階段有CO2排放，柴油車和插電式客車的CO2排放則主要集中在車輛行駛階段。分析結果表明，燃油消耗為38L/100km的國四排放的12米公交車每公里CO2排放為1103g，在全國電網的平均水平和構成下，百公里電耗120kWh的純電驅動公交車每公里的CO2排放為943g，插電式混合動力客車為870g。電動化后CO2排放比柴油車降低15%-20%，具有顯著的降低碳排放的效益。
圖2 不同類型公交車車公里溫室氣體（CO2）排放對比（單位g） 由于車輛運輸容量不同，尤其是慢充式電動汽車，大量的電池裝載量影響了車輛的有效承載力。因此從車輛的有效運輸量評價其CO2排放顯得更加科學合理。國際上常用每人每公里CO2排放作為評價指標。分析結果表明，慢充式純電動車型由于車內空間受限，每公里運載人數少于其他車型，因此導致其每人每公里CO2排放反而略高于柴油車，而其他純電驅動車型CO2排放仍低于柴油車。
圖3 不同類型公交車人公里溫室氣體（CO2）排放對比（單位：g） （2）導致霧霾的氣體污染物排放
公交車在城市區域內運行的氣體污染物排放是城市空氣污染的重要來源。為量化不同類型公交車對城市霧霾的影響，將公交車在城市內運行的排放以及城市以外的排放分別計算并比較。
在城市區域內，柴油車污染物排放包括CO、VOC、NOx和PM，這些都是霧霾成因之一。從累計數量來看，滿足國四排放，每年行駛7萬公里的12米公交客車，其年排放污染物總量為1072kg，而純電驅動車輛的城區排放為零，相當于減少了1072kg形成霧霾的機動車排放，極大改善了區域環境質量。至于插電式混合動力客車，至少有20%的上述污染物總量減少，并隨著電行駛里程的增加，降低幅度進一步上升。
注：國四柴油車每年7萬公里里程，在城區內匯集排放污染物1.1噸，純電動車排放為零
圖4 不同類型公交車導致霧霾的城區污染物對比（單位：kg/年車）
在城市區域以外，即使作為傳統混合動力運行，插電式客車的氣體污染物排放也比柴油車要有所改善。至于純電驅動客車，由于考慮了電力生產的排放，因此相對于柴油車會有所增加，每年每輛車增加187kg的排放。
圖5 不同類型公交車導致霧霾的城外污染物對比（單位：kg/年車） 如果將全國作為一個系統來評價分析，也就是全生命周期分析，柴油車每年的排放為1146kg，而純電動車為279kg，降低了75%的氣體污染物排放；插電式車型的排放為895kg，降低幅度為22%，并且其減排比例將隨著實際運行中純電里程所占的比例的上升而進一步增加，這可以通過采用多次充電（快充）的措施實現。
圖6 不同類型公交車導致霧霾的全國污染物對比（單位：kg/年車） 結論
新能源公交車人公里CO2排放普遍低于傳統柴油公交車。根據對柴油、插電式混合動力、慢充、快充、換電、在線充電和增程式公交車的人公里溫室氣體（CO2）評估發現，插電式混合動力公交車能源生產和車輛使用階段總排放最少，為14g，排放主要集中在車輛使用階段；慢充公交車由于空間受限，人公里CO2排放最高，為19g，全部在能源生產階段產生；快充、換電、增程和在線充電公交車為16g，車輛使用階段排放為零，全部在能源生產階段產生；柴油公交車人公里CO2排放為18g，只低于慢充公交車，比其他形式車輛排放都高。
新能源公交導致霧霾污染物低于柴油公交車。綜合城區和城外（也就是全國）導致霧霾污染物對比，純電動公交車最少，為279 kg/年車，且在城區內為零；插電式公交車和傳統柴油公交車由于使用了柴油，導致霧霾的污染物主要集中在城區內，城區外的污染物較少，總污染物為895 kg/年車；導致霧霾污染物最高的為傳統柴油公交車，達到1164 kg/年車,而且主要集中在城區內。
所以，新能源公交車降低了碳排放和導致霧霾的污染物，起到了減排、改善環境質量的作用。
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