LCA评价方法在汽车产品中的应用现状分析

LCA评价方法在汽车产品中的应用现状

摘要：本文介绍了生命周期评价LCA(life cycle assessment)的起源和发展、定义和意义及实施步骤。论述了LCA 在汽车上的具体应用现状，并简要指出汽车LCA 存在的一些问题。关键词：生命周期评价汽车产品应用问题

Abstract: This paper described the origin,development,definition and implementation steps of Life Cycle Assessment.Discussed LCA specific application status in automotive products,and briefly point out some problems exist in automotive products LCA.

Keyword: LCA automotive products application problem

1 生命周期评价简介

1.1 生命周期评价的起源和发展

生命周期评价，最初应用可追溯到1969年美国可口可乐公司对不同饮料容器的资源消耗和环境释放所作的特征分析。1990年由“国际环境毒理学会与化学学会(Society of Environment Toxicology and Chemistry，SETAC)”首次主持召开了有关生命周期评价的国际研讨会。该会议首次提出了“生命周期评价”的概念。在以后的几年里，该组织对生命周期评价从理论到方法上进行了广泛的研究。1993年国际标准化组织开始起草ISO14000国际标准，正式将生命周期评价纳入该体系。各种具有用户友好界面的LCA软件和数据库纷纷推出，促进了LCA的全面应用。经过20多年实践，生命周期评价方法论的国际标准化取得了重要进展。1997年国际标准组织推出ISO14040标准《环境管理—生命周期评价—目标与范围确定，清单分析》。2000年，IS014042《环境管理—生命周期评价—生命周期影响评价》，IS014043《环境管理—生命周期评价—生命周期解释》。我国相继推出GB/T24040-1999《环境管理—生命周期评价—原则与框架》、GB/T24041-2000《环境管理—生命周期评价—目的与范围确定和清单分析》、GB/T24042-2002《环境管理—生命周期评价—生命周期影响评价》、GB/T24043-2002《环境管理—生命周期评价—生命周期解释》、GB/T24044-2008《环境管理—生命周期评价—要求与指南》。目前，生命周期评价的主流软件有SimaPro、Gabi、Athena、Ecomanager、Team、Boustead Model和Umberto等。

1.2 生命周期评价的定义和意义

SETAC将生命周期评价定义为：“生命周期评价是一种对产品、生产工艺以及活动对环境的压力进行评价的客观过程，它是通过对能量和物质利用以及由此造成的环境废物排放进行辨识和量化来进行的，其目的在于评估能量和物质利用以及废物排放对环境的影响，寻求改善环境影响的机会。这种评价贯穿于产品、工艺和活动的整个生命周期，包括原材料提取与加工，产品制造、运输及销售、产品的使用、再利用及维护，废物循环及最终废物弃置[1].。生命周期评价是对产品或服务“从摇篮到坟墓”的全过程的评价；是一种系统性的、定量化的评价方法；是一种充分重视环境影响的评价方法；同时也是一种开放性的评价体系。生命周期评价有助于企业在产品开发中选择有利于环境的绿色工艺；有助于企业实施生态效益计划，促进企业可持续发展；能够帮助企业有步骤、有计划地实施清洁生产；可以成为政府部门制定环境政策和建立环境产品标准的依据；优化政府的能源、运输和废物管理方案；可以对市场营销进行引导、指导“绿色营销”和“绿色消费”。

1.3 生命周期评价实施步骤

ISO14040标准将LCA 的实施步骤分为目的与范围的确定、清单分析、影响评价和结果解释四个阶段(如图1所示)。

图1 LCA 实施步骤

1) 目的与范围的确定：这是LCA 的第一步，要清楚地说明开展此项生命周期评价的目 的和原因，以及研究结果的可能应用领域。包括：定义所研究的系统、确定系统边界、说明 数据要求、指出重要假设和限制等。目的与范围的确定将直接影响到整个评价工作程序和最 终的研究结论[2]。

2) 清单分析：对一种产品、工艺和活动在其整个生命周期内的能量与原材料需要量，以及对环境的排放量进行以数据为基础的客观量化过程。清单分析开始于原材料的获取，中间过程包括生产／制造、输配、使用／消费、回收利用，结束于产品的最终处置[3]。

3) 影响评价：对清单分析阶段所识别的环境影响进行定量或定性的表征评价，即确定产品系统的物质、能量交换对外部环境的影响。影响评价包括：分类，特征化，量化。分类是将LCI 中的输入和输出数据归到不同的环境影响类型的过程。特征化是将每一个影响类目中的不同物质转化和汇总成为统一的单元。量化是确定不同环境类型的相对贡献大小或权重，以期得到总的环境影响水平的过程。

4) 结果解释：根据规定的目的和范围，综合考虑清单分析和影响评价提供的信息，寻求产品、工艺或活动的整个生命周期内减少能源消耗、原材料使用以及污染排放的可能，从而形成结论并提出建议。

1.4汽车产品生命周期评价的特点和研究现状

汽车产品的生命周期评价可以在多个层次上进行，包括生产工艺LCA 、零部件LCA 和整车的LCA 等。其中整车的LCA 最复杂，也最具代表性。汽车作为一种复杂的工业产品，在原材料加工阶段使用多种工业材料：制造过程分布在多个厂家；使用周期比较长。因此，汽车的LCA 具有过程复杂、数据收集难度大、生命周期阶段不完整等特点。另外在我国进行汽车产品生命周期评价，还要考虑资源利用和环境状况．开发适合中国国情的汽车LCA 方法。作为IS014000系列中的一个非常重要的环境管理工具，汽车LCA 得到国际汽车产业界、学术界的极大关注和高度重视。1993年以后。世界各国的许多研究机构(如SETAC 、丹麦技术大学的生命周期研究中心LCC 等)都建立了许多工作组从事有关LCA 的方法研究．开发了近20种LCA 工具或者方法。一些跨国汽车公司也在积极开展汽车生命周期评价研究．以应对未来针对汽车的生态标志标准、绿色采购政策，以及进行原材料的选择和市场宣传。奔驰汽车公司针对本公司的汽车产品开发了Daimler —Benz 工具，该工具全量化且完全具有环境影响评估功能，并且进行了空气清洁器的生命周期评价示范研究：菲亚特集团进行了汽车