2015年翻译

建立在北京的驾驶模式的能源和环境生命周期评估本文探讨了能源和环境效益的整个生命周期，从传统的汽油车转向内带电根据区域实际驾驶行为先进的车辆。

前进的车辆注重家庭乘用车和包括电池电动车辆（纯电动），充电式混合动力电动车辆（PHEV汽车），和混合电动车（混合动力车）。

该GREET（温室气体，调节的排放，在交通能源消耗）模型采用与区域情况修改充电式混合动力车，特别是用友（实用因素）。

结果表明，在电气化车辆提供了关于能源消耗，温室气体（GHG）的排放量很大的好处，以及城市颗粒物2.5（PM2.5）排放。

相对于传统的汽油车，生命周期的总能量减少为预先车辆是51％至57％。

对所用的混合动力汽车，充电式混合动力车和纯电动汽车中能量减小差别不大，与混合能源从石油转向煤为更强电气化。

温室气体排放量的减少57％的HEV，54％为PHEV汽车48％10英里40英里CD范围内，40％的纯电动汽车。

生命周期和当地PM2.5的排放量分别讨论。

该生命周期PM2.5排放随车辆电气化和达到最大的BEV 这是高于5％传统的车辆（CV）。

但是，电动汽车可以转移PM2.5排放车辆运行至上游业务，并帮助减少PM2.5排放在城市地区。

PHEV汽车和纯电动汽车的地方排放量可通过37％减少到81％和100％，与个人简历相比较。

电动车，温室气体的排放，PM2.5的排放量，北京的驾驶模式1介绍在中国不断增长的汽车保有量已严重对中国的能源安全和环境[1,2]的影响。

交通部门贡献了中国总8％来自燃料燃烧二氧化碳排放量在2011年[3]。

此外，在大城市如北京，颗粒物2.5（PM2.5）的车辆排放的废气已经占到了31.1％本地排放[4]。

与此同时，中国的净石油的进口比率在2012年达到了57％[5]。

中国是推动电动汽车在大城市部署为了减少对石油进口的[6,7]的温室气体（GHG）的排放量，污染水平，和依赖。

面对严重的交通拥堵和空气污染，北京还积极推动电动汽车的发展从交通运输部门减少PM2.5的排放。

电动汽车（EV）的实施可能导致车辆的能源消耗的移位从石油到电网电力，从而降低了在车辆的操作[1,8]燃料使用和排放。

但是，考虑到中国的煤炭密集型的电力生产，上游的温室气体和污染物的排放量可能会相应增加。

电动汽车的能源和环境影响应仔细检查整个生命周期。

汽车能源消耗和排放的生命周期分析（LCA）已经完成全球范围内不同地区和动力总成技术。

温室气体，调节的排放和运输（GREET）模型，能源利用由阿贡国家实验室研制的LCA [9]，以及一系列关于运输燃料和车辆技术研究，与GREET模型[10-12进行]。

除了这些GREET模型的研究中，已经出现了对能源的许多研究和燃料的途径和车辆技术对环境的影响，所有这些都是LCA框架[13-16]下。

还采用了GREET模型研究PHEV汽车的实施在中国[17]。

也被开发的生命周期模型来研究能源，既燃料生产和车辆运行[18-20]相关的排放。

然而，由于缺乏对中国驾驶模式和电动汽车的理解，目前的大部分LCA研究都是基于广义的车辆和不明确的驾驶模式。

考虑现实世界中中国驾驶模式是用于评估生命周期排放以及在中国的能源使用电动汽车的关键。

为了了解北京的驾驶模式，一系列的轿车出行调查已自2012年起实施，并且典型行驶工况和练习场分布的初步结果已经提交[21-26]。

在本研究中，驾驶模拟与使用北京驾驶模式数据和车辆燃油效率的基础上，进行电动汽车的LCA。

这项研究将检查北京电动汽车的碳排放量，并确定电动车是否可以提供环境或燃料使用降低的好处。

这项研究突出了典型的驾驶循环和利用系数（UF）为PHEVs.This本文安排如下：首先，对燃料循环的良好泵（WTP）部分，该GREET模型被改编，以符合本地化的中国conditions.Then，北京的驾驶条件下的电动车的泵到车轮（PTW）能耗输入到模型中。

最后，寿命周期的能源消耗和温室气体排放和PM2.5的排放被呈现给显示能源和电动汽车对环境的影响。

2燃料循环模型为了评估能源的使用和在中国燃料生产相关联的排放，需要对GREET模型的各种参数进行修改。

对于发电，一种关于发电组合和不同的发电途径的效率的理解是关键。

对于燃料提炼过程必不可少，炼油效率和能源投入需加以明确。

此外，资源运输通道需要适应中国国情。

2.1发电组合了解的发电组合是在北京电动汽车的温室气体排放量的分析是必不可少的。

中国的发电量由六个区域电力公司共享;北方发电公司供应北京。

关于在北京地区[27,28]发电方法组合的最新统计数据被通过，李指定的发电效率等[14]使用了。

表1显示，2010年用于发电在中国北方的主要能源来源的组合;天然气（NG）和油电力的贡献被假定为在火电国家级别。

显而易见的是，大部分的电力在北京用于通过煤的燃烧产生的。

事实上，北京发电组合的煤炭消耗比一般的中国发电结构更高，在2010年是73.8％的燃煤[14]。

除了发电组合，在2010年中国从分发和输电的损失率为6.53％[14]，必须加以考虑。

2.2燃油通路在这一节中，在中国的主要燃料，这是基于工业数据或以前的研究的制造途径，进行了讨论。

主要能源发电是煤炭，天然气和原油，而传统的客运车辆大多是助长了汽油。

因此，提取，加工和运输煤，原油和NG流程，以及原油的精炼，进行了调查。

按照GREET模型和以前的研究[9,14]，燃料通路的统一的结构可表示为表2所示设X表示第n个二次能源，米第m级，并且n的第n个发电途径。

我们认为，三个主要的能源来源：原煤，原油天然气和原油。

对于第j个二次能源，燃料循环的能源消耗FCJ是其中SH m，J，z是二次能源z的总份额在级M为获得二次能源的J1兆焦耳的能源使用;鱼类养殖区，我是二次能源z的燃料循环一次能源我强; EIM，j是在舞台米占一次能源输入时，最终得到的二次能源的J1兆焦耳; m，我是在子级M的第j个二次能源的能量转化效率的因素;和i是燃料的转换系数中的燃料生产对于j次级能量（MJ/兆焦耳）的阶段与原料。

用于发电，EI3.9计算与在发电 3,9，在输电和配电阶段 4,9ン效率的效率，n的第n 个pathway.EI米，j是零，如果m不是3。

首先煤提取，加工和运输过程的效率在表3中的值都从各种对发电行业的政府统计数据的中国[14]获得的。

二次能源的处理和提取的资源的份额是通过煤炭，炼油和天然气工业能源平衡表计算。

接着，提取过程和原油，和炼油厂工艺原油的运输，被调整到中国情况。

原油开采和运输过程的效率列于表4中，这是从中国能源统计年鉴2011[14]。

炼油厂和运输过程的效率列于表5炼油厂的输出是剩余的油，其用于发电，和汽油和柴油燃料，它是用于车辆操作。

在开采，加工，运输为NG模式也被考虑。

据中国能源统计年鉴2011，对于NG处理，提取和发电的数据不是基于一个单一的技术，但是，从整个行业[14]的能量平衡片。

表6给出了效率以及二次能源结构为天然气的开采和加工。

在中国，NG仅由管道的装置运送。

2.3 PM2.5排放有中国燃煤电厂[29,30]的PM2.5排放的多次测量。

然而，这些测量显示彼此相当的偏差，从不同的点控制技术其中干，在各种类型的煤，以及不同电厂的工作负荷。

据美国能源情报署eGRID数据库，这也是实现在GREET模型，在美国的蒸汽涡轮机的PM2.5排放因子为2.436毫克/ MJ。

这是不是从中国的燃煤电厂得到最值相当低。

为了评估燃料途径的排放量，一个温和的局面，为中国煤炭PM2.5强度电厂已经通过。

PM2.5的排放因子被设置为从先前的研究中计算出的值，这是21.54毫克/ MJ[31]。

由于缺乏PM2.5排放因子为中国石油和天然气为燃料的电厂，排放因子为这些类型的电厂进行了模拟与同类型的美国发电厂的值。

虽然该方案只调整PM2.5排放因子煤炭在中国的情况下，它可以给真正的PM2.5排放因子的良好近似北京的电力结构，由于很大一部分在混合供电煤耗发电。

在车辆运行阶段的可入肺颗粒物排放，由于混合动力汽车和CVS应满足在中国和美国都规定相同的排放限值，为HEV和PHEV的CS模式的可入肺颗粒物排放被认为是平等的CVS，而插电式混合动力车在CD阶段产生零排放。

3车辆运行为了计算车辆在整个生命周期内的能量消耗和排放，在这部分介绍了车辆运行阶段的燃料和电力消耗，并导入到生命周期模型。

还介绍了北京的驾驶模式，用友，和用于计算，PHEV 可以驱动充电消耗的份额（CD）模式下北京的驾驶条件。

3.1驱动范围和实用因素北京驾驶数据[ 24 ]收集六月2012和3月2013日。

调查的参与者在这段时间内共进行了4892次旅行，随后又有112名私人轿车被跟踪。

六个主要城市和郊区的北京发生了旅行。

日常出行分布和UFS在图1所示[ 24 ]。

用友决定CD驱动范围的总行驶里程之比，这是必要的计算能源的使用，温室气体的排放，可入肺颗粒物thephevs。

四个北京典型行驶工况来反映真实的驾驶条件下北京[ 24 ]：beijingdowntown高峰小时（BDPH）周期，北京市区非高峰小时（bdnh）周期，北京郊区的高峰小时（Bsph）周期，和北京郊区的非高峰小时（bsnp）周期。

这些周期的关键参数和三个参考驱动周期–新欧洲行驶循环（NEDC），城市测功机驱动计划（UDDS），和公路燃油经济性试验（美国）–列于表7。

前三个北京驾驶循环的特点是最大速度低于参考驾驶循环。

所有北京的驾驶循环的平均速度都大大低于三个参考周期。

最后，平均加速度和减速度较高的北京驾驶周期比UDDS和HWFET，但低于NEDC。

3.2车辆规格获得北京驾驶模式的附加信息，对插电式混合动力车，道路能耗CVS，混合动力汽车和传统的是用在北京进行了分析与仿真工具模拟了这些车辆的自律。

为了保证可比性，所有车辆都具有相同的基本组件，并表现出相同的性能特点。

混合动力汽车的模拟是基于普锐斯的设计。

作为电效率和驾驶条件的变化，全电动范围（AER）一个BEV和CD系列（RCD）的混合动力汽车和驾驶条件的变化。

对于插电式混合动力车，我们选择了电池的大小，需要10，20，30和40英里（16 -，32 -，48 -和65公里）RCD值下北京驾驶条件通过迭代步骤。

对于纯电动汽车，一个50千瓦的电池来保证200公里AER。

使用ahonda协议配置的传统汽车还包括参考。

最大限度地提高电能的利用率，充电式混合动力车最初是完全充电，并首先在CD模式与引擎被迫关闭。

当充电状态达到0.3，车辆切换到充电维持（政务）模式。

在政务政务模式，一个以规则为基础的控制策略，使发动机工作效率高。

用于电动汽车的再生制动。

所有车辆的设计使用一个迭代过程，以满足所有这些要求。

每一车辆模型的组成特性都在表8中列出。

车辆在北京省四个典型行驶工况的能耗（BDPH，bdnh，Bsph，波士顿博物学学会）和三个参考循环（NEDC，UDDS，HWFET）进行研究。