汽车产品生命周期碳排放探讨

研讨 DiscussiOn 汽车产品生命周期碳排放探讨 j文／胡勇 我国汽车行业对石油的消耗量 已经高达总消耗量的1／3以上，由 此产生大量的Co：排放，是温室气 体排放的一大源头。如何减少温 室气体排放和环境空气污染是全 人类面临的共同任务。 一、生产环节碳排放量核算 研究表明，一辆汽车在生产过 程中Co：排放量主要源于生产过程 中能源消耗产生的直接、间接排 放和部分的物理排放(如Co：保护 焊等)。 由于汽车生产过程复杂，零 部件生产和整车装配制造差异性 大，且零部件种类多、所用原材 料类别繁多，不可能采用如同整 车装配制造环节精细核算方法， 其碳核算方法有别于整车装配制 造环节。 1．汽车原材料和零部件制造环 节碳排放核算 汽车零部件制造环节的碳排 量核算考虑从矿石或自然物开始 56 I《质量与认证》20“·04 加工成钢铁等原材料再到零部件的 整个过程。整个过程涉及行业类别 多，工艺种类特点不同，其能源消 耗和碳排放种类不同，若逐一追溯 计算将十分复杂。 根据现有国际经验，汽车用原 材料和零部件制造环节能耗大体相 当，现基于各种材料的消耗量进行 逆向核算原材料和零部件制造环节 碳排放(见表1)。 原材料和零部件制造过程的碳 排放量为： E。。，，原材料、零部件／单辆 =2∑(Mi×薯i)=2 x(839．2×2． 492+64．2×10．27+12．16×4．42+13． 22×9．496+62．1 3×4．575+38．325× 1．736+11．203×1．6l+33．27×1．643 3+14．94×0．994+12．49×1．11221 ≈6764．27Kg／C02=6764．27 k∥Co： 其中：E。。，，原材料、零部件／ 单辆——原材料和零部件制造环节 二氧化碳排放量，单位t。 M．——单台整车各原材料质 量，单位蚝。 表l国内某型乘用车原材料分种类及质量分解 序号 l材料名称 碳排放系数单位(kco：一Equiv) 质量(k) 结果(观察值) l钢铁 2．492 839．2 与参考值偏差％【铝合金 10．27 64．2 离群判定，3％ I铜合金 4．42 12．16 PA(尼龙) 9．496 13．22 与平均值偏差％I塑料 Pc(聚碳酸酯) 4．575 62．13 PP(聚丙烯) 1．736 38．325 离群判定，3％ I橡胶r_—聂嚣砥辰————寸——T萌两——1—了曩万一 稳健统计z值 l玻璃 o．994 14．94 离群判定，z3 l陶瓷 1．1122 12．49 l其他 l—— 98．862 合计 1200 翳雾一裳一鬻 万方数据 芎；——各原材料碳排放系数， 蚝C02一EquiV 2．整车生产制造环节碳排放核算 一般来讲，汽车整车生产制 造过程由冲压、焊接、涂装和总装 四大工艺构成。各生产区域碳排放 情况如图1。现将计算范围设定在 生产区域，即生产车间。其余区域 (如后勤、食堂、行政等)均暂不 考虑。 t油-髓料+—_1：竺卜啼毒窒娄孥消惩 l焊疆—({》曩器：罴 T舻蚍“ 嚣轨鞣—[萤二卜◆黧嚣嚣尝 l 生c02 工 发动机尼气·—．【——矗_——_】—·箬至：：羔鼻雾 图1一般汽车企业生产工艺流程和排 放源示例图 的外购能源消耗，除此之外，还应 包括一部分其他排放(如c02保护 焊、乙炔焊等)。 固定源排放 主要指计算范围内相关过程中 汽油、柴油和天然气的燃烧产生的 C02排放，采用排放因子法对于化 石燃料燃烧造成的直接温室气体排 放进行量化。 E c o：，燃烧2∑(A D燃 烧，i×EFi×n i)。 其中：E。。2，燃烧——化石燃 料燃烧产生的二氧化碳排放，单位 t。 AD燃烧，i——燃料的活动水 平数据，单位m3。 EFi——化石燃料i燃烧的排放 因子，天然气为0．0022 tC02／m3。 T1 i——燃料i燃烧的氧化因子 经计算，该企业2011年燃烧排 典型乘用车整车厂2011年年度 …． 内生产区域主要能源消耗数据如表 E。。，，燃烧：∑(A D燃 2，另外，已知企业2011年总产量 ．． ‘ 为31155台，其中某一车型的产量 (5767+39406+1693927．3+49295) 为13726厶o ×0．0022×1：3934．47(t／c02)。 表2国内某乘用车企业2011年各主要生产车间能源消耗数据 能源间接排 I外购电力I 1513500 l千瓦时；中压车间B燕可—f-而丁——t历习广 l燃辅隰}鬻筹]器}生产区l涂装车间E羹絮毒垄—士』鬻嚣襄争r墨 l!!堕皇垄l !!!!!垒! l王亘堕1总装车间卜羹蓑———+—裂磊芋——卜 J—添可—f丽面__—1五旷 (1)二氧化碳排放量核算方法 通过表2可以得知该企业能源 消耗构成主要分为天然气、汽油、 柴油类化石燃料消耗和以电力为主 放 此部分在本 行业中是指外购 电力产生的排 放，公式： E。。2能源间 接排放=E G电 量×EF电网因 子。 其中：E。。2能源间接排放—— 外购电力产生C02排放量，单位t。 EG电量——硅铁企业报告期 内外购电量，单位Mwh。 EF电网因子——电网排放因 子，单位tc02／M、孙。 经计算，该企业2011年能源间 接排放为： E。。，能源间接排放=EG电量× EF电网因子=(1513500+2788200+ 9070000+1931600) ×10—3×1．0297 t[C02】／MWh≈15757．81(t／C02)。 其他排放 该企业工艺过程涉及c02保 护焊，采用物料平衡法，基于所使 用C02的量EC02，保护焊。经统 计，201 1年度使用40L工业灌装二 氧化碳气体183瓶，合计E。。，，保护 焊=25蚝×183=4．58(t／c02)。 注：容量为40L的标准钢瓶， 可灌入25kg液态的C02。 (2)整车生产制造环节排放总 量核算 E。。，整车制造=E。。，，燃烧+ E。。，，能源间接排放+E。。，，保护 焊。 其中：E。。，，燃烧——化石燃 料燃烧产生的c02排放量，单位t。 E。。，，能源间接排放——企业 外购电力产生的间接C02排放量， 单位t。 E。o，，保护焊——使用c02保 护焊排放的二氧化碳量，单位t。 因此，E。。，整车制造=3934．47t／ C 02+l 5 75 7．8 1 t／C 02+4．5 8t／ C02=19696．86 t／C02。 则单辆汽车整个生产环节的二 氧化碳排放量为： E。。，排放／单辆=E。。，，原材 料、零部件／单辆+E。o，，整车制造 (下转第59页) 《质量与认证》2014·04 57万方数据 顾客要求进行了哪些唯一性标识 和特殊符号，对应成品标签上的 标识和符号是否符合顾客要求， 如果标识或符号进行了修改，是 否事先得到顾客的书面批准或许 可；针对检验过程，应关注受审 核方的检测设备和能力，同时核 对受审核方提交的产品型式试验 报告。该试验报告应由国家认可 实验室出具，如果检测结果是高 安全性，符合性证明可以注明高 安全性H；对应的密封锁／签产品 可以标识H；中等安全性为s；一 般为I。 三、目击检验应仔细 ISo 17712标准作为认证标 准，要求受审核方生产现场必需 配置针对4种检验项目的检测仪 器，现场检查时应抽样目击产品 安全性能检测，具体检测项目如 下：5．2拉力测试}5．3剪切测 试；5．4弯曲测试；5．5冲击测 试，同时复核申请产品密封锁／ 签的成品试验报告并和现场样品 进行核对，确定产品的技术参数 和产品实样一致。 四、审核结论应详尽 由于Iso 17712标准是客户 使用的二方认证标准，因此现场 审核结束后，审核组应尽量采取 S woT分析模式，详尽全面地描 述受审核方的基本概况和能力， 分析受审核方的长处和不足，并 通过现场拍照佐证方式便于受审 核方后续通过8D报告模式采取纠 正和预防措施，同时审核组应本 着实事求是的原则，对本次审核提 出客观公正的审核结论，便于客户 评判是否接受被审核方成为其一次 性高安全性密封签产品的合格供应 商，并在报告中对受审核方提出后 续改进建议。 总之，IS017712标准自2010 年第一版颁发以来，各国海关、 石油、电力、移动、烟草、物流 公司陆续均将其作为一次性高安 全性密封锁／签产品合格供应商的 准入必备条件，相信随着201 3版 IS017712认证标准的批准发布， 国内各类型大客户必将该标准符 合性认证作为生产厂商准入的前 提条件。每 (上接第57页) ／31155=6．76+(19696．86／31155) ≈7．39 (t／C02)。 二、使用环节二氧化碳排放 核算 目前，汽车动力燃料来源以石 油产品为主，其中最为常见的为汽 油和柴油，在汽车使用过程中会大 量消耗此类非可再生资源，同时产 生以C02为主(95％以上)的汽车 尾气，另外还产生Co、Nox、HC (汽车尾气中的碳氢化合物有200 多种)和微粒的污染物。 E。。，，使用阶段燃烧=AD燃 烧，i×EFi×n i。 其中：E。o，，使用阶段燃 烧——化石燃料燃烧产生的二氧化 碳排放，单位tl AD燃烧，i——燃料i的活动水平 数据，单位t； EFi——化石燃料i燃烧的排 放因子，汽油为3．14tC02／t； 兀i——燃料i燃烧的氧化因 子。 以该型汽车为例，根据国家 颁布的《机动车强制报废标准规 定》，若该车型行驶里程为60万公 里，则二氧化碳排放量为： E。。，，使用阶段燃烧 =7．3960 L／100Km x 0．75 Kg／ L×6 0×l 0 2×3．1 4×1 0— 3×1≈104．5 lt／C02。 三、结论 1．对于整车制造环节，化石燃 料燃烧造成的C02排放量占比较 小，主要以能源间接排放为主。 2．从全生命周期来看，汽车产 品C02主要排放集中在使用阶段， 占比达93％。 3．一辆整车全生命周期排放量 估值达110吨。夺 《质量与认证》2014·04 59万方数据