基于生命周期評(píng)價(jià)的緊湊型乘用車(chē)輕量化策略

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基于生命周期評(píng)價(jià)的緊湊型乘用車(chē)輕量化策略

基于生命周期評(píng)價(jià)（LCA），對(duì)采用不同輕量化策略的緊湊型乘用車(chē)進(jìn)行了比較，其采用輕量化策略是使用先進(jìn)輕質(zhì)材料如Al、Mg和碳纖維復(fù)合材料，討論了其在整個(gè)生命周期階段及報(bào)廢階段狀況。結(jié)果表明，對(duì)車(chē)輛使用階段進(jìn)行分析很重要，不同輕量化策略下的緊湊型乘用車(chē)對(duì)環(huán)境影響最大降低7％。特別是，當(dāng)輕量化策略使用Al時(shí)，在減少對(duì)環(huán)境影響方面具有較強(qiáng)的魯棒性。輕量化策略使用Mg時(shí)，由于在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)排放六氟化硫（SF6），因此只有完全淘汰原有生產(chǎn)方案，并建立獨(dú)立的閉環(huán)回收方案，這種輕量化策略才更有利。使用碳纖維復(fù)合材料也會(huì)減小對(duì)環(huán)境的影響，但是成本較高。

輕量化策略使用Al時(shí)，對(duì)環(huán)境影響的結(jié)果具有較高的一致性，對(duì)報(bào)廢方案的依賴(lài)最低。但是對(duì)人體的潛在毒性（HTP）影響較大，這需要仔細(xì)考慮。

輕量化策略使用Mg時(shí)，對(duì)環(huán)境影響并沒(méi)有理論依據(jù)，因此Mg還不能完全代替Al，盡管其比Al更輕。事實(shí)上，考慮SF6臨界問(wèn)題時(shí)需要建立單獨(dú)的閉環(huán)回收方案，這對(duì)于Mg和Al都是不可能的。實(shí)際條件下，采用Mg比Al排放的SF6更多。

從環(huán)境的角度來(lái)看，采用熱塑性纖維時(shí)，其在整個(gè)生產(chǎn)使用階段均具有良好的效果，但效果并不顯著優(yōu)于使用Al。

分析表明，單獨(dú)采用任何輕量化策略時(shí)，都不可能將緊湊型乘用車(chē)全生命周期中的CED（非可再生能量需求）、GWP（溫室效應(yīng)）或AP（酸化程度）降低超過(guò)7％。對(duì)于運(yùn)輸系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和組織的改變，在減輕汽車(chē)質(zhì)量時(shí)，同時(shí)要考慮對(duì)環(huán)境的影響問(wèn)題。

刊名：Journal of Cleaner Production（英）

刊期：2015年第108期

作者：Marco Raugei

編譯：王亮