计划》的发布，货车的相关环保减排工作也得到人们的重视，因此，本文以Gabi软件为依托，针对我国现有的各类柴油和替代能源货车做一次系统的研究对比具有良好的现实意义。

2 目标与范围

2.1 评价对象

本研究目的是通过科学的生命周期方法，以柴油货车为基准，计算各种替代能源货车的生命周期排放大小，以期为政府作出科学合理的决策提供依据。本文以当下市面上柴油中型货车（ICEV）、纯电动中型货车（BEV）、插电式混合动力中型货车（气电）（PHEV 气电）、插电式混合动力中型货车（油电）（PHEV 油电）、增程式中型货车（REV）、燃料电池中型货车（FCV）、天然气中型货车（NGV）等7种不同类型的中型货车为研究对象，其详细规格参数如表1所示。本研究的功能单位为100000km。

2.2 系统边界

系统边界限定为5个生命周期阶段：原材料获取阶段、零部件制造阶段、整车装配阶段、使用阶段、报废回收阶段。由于各種替代能源货车整个生命周期使用阶段占比较大，排放差异也较大，因此本研究重点关注使用阶段。本研究的能源消耗为原油、原煤和天然气，排放物仅研究CO2、CO、NOx、SOx、VOC、CH4、PM10、PM2.5。系统边界如图1 所示。

3 清单分析与模型构建

本次建模所用平台为德国斯图加特大学聚合物测试与科学研究所（Institute for Polymer Testing and Polymer Science，IKP）和PE（PE International）公司共同研发的生命周期评价专用工具软件—Gabi。根据系统边界，清单分析将从原材料获取阶段、零部件制造阶段、整车装配阶段、使用阶段、报废回收阶段五个阶段进行，分别建立独立方案，最终串联在一起形成货车的完整生命周期。由于本次研究对象包含车型较多，数据众多、方案复杂，因此受篇幅所限，本次只展示每种车型最终的全生命周期总Gabi模型，其他详细的子模型不做展示。每种车型最终的GaBi模型图如图2所示。

4 评价结果与解释

4.1 评价结果

本次研究结果仅针对7款不同动力类型类型的中型货车的环境排放，暂不考虑其产生的能耗情况。在排放物中，本次研究考虑主要排放物，为更好解释各种环境影响类型的相对重要性，引用国际上普遍采用的CML2001的影响评价方法，对全球变暖潜值（GWP）、酸化潜值（AP）、水体富营养化潜值（EP）、光化学烟雾潜值（POCP）和臭氧层损耗潜值（ODP）五项影响指标进行分析，通过计算得到其特征化结果。为了更好的对环境影响进行统一对比分析，运用CML2001方法对前述五种环境影响类型做归一化和量化处理。其中，归一化基准值来源于GaBi数据库，权重来源于参考文献，具体数值如表2所示。经过一系列计算，最终7款不同动力类型的全生命周期环境排放归一化结果计算结果如表3所示。

4.2 对比分析

为了更好的对所研究的七种不同能源货车全生命周期排放对比，首先将每一类货车全生命周期内总环境影响综合值进行对比如图3所示。

通过图3可以看出，在七类动力类型的中型货车从“摇篮”到“坟墓”的整个生命周期过程中，柴油货车所产生的环境影响最为显著，其次为天然气货车、影响值最小的是增程式中型货车、其次是燃料电池货车。这主要是因为，柴油货车的整个使用过程消耗了大量的柴油，柴油作为一种化石燃料在燃烧产生大量的温室气体以及碳烟和颗粒物，而相比之下，燃料电池汽车整个生命周期过程的环境排放要减少许多，因为氢属于清洁能源，燃烧过程理论认为只产生水，而无其他污染气体。由于不同能源的消耗主要集中在货车的运行使用阶段，因此本研究给出不同能源中型货车使用阶段环境影响值对比如图4所示。

由图4可以看出，柴油中型货车在使用阶段产生的环境排放依旧是最大的，其次是天然气汽车，增程式、油电式和气电式的中型货车环境影响中等水平，纯电式中型货车的排放相比于前五种类型大大减少，环境效益最优的为燃料电池汽车，仅为柴油车的4%，具有最优的环境排放效益。

5 结论

通过柴油货车、纯电动货车、插电式混合动力汽车（气电）、插电式混合动力汽车（油电）、增程式货车、燃料电池货车、天然气货车七款不同能源货车进行从摇篮到坟墓的生命周期评价结果进行分析，得出如下结论：

（1）推广燃料电池货车。本研究中，除柴油中型货车之外，6款替代能源货车均表现出了优于柴油货车的减排效果，其中，燃料电池中型货车减排程度最佳。因此，未来货车车队中，燃料电池货车应得到重视，逐步推广应用。

（2）改善我国电能结构。结合纯电动货车和插电式货车结果来看，电能消耗造成的环境污染排放不容小觑，着主要因为我国电能结构中的煤电比例较大，源头上燃烧大量化石能源的根本矛盾未解决化。因此，应优化火力发电的能量转换效率、大力推进太阳能、风能等清洁能源发电站的建设，减少电网的负面环境效益。

参考文献

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