1、Vehicles lightweight design vs. electrification from life cycle assessment perspectiveAhmad Mayyas a, Mohammed Omar b, *, Mohammed Hayajneh c, Abdel Raouf Mayyas *从生命周期 评估的 角度来看 ，车辆 的轻型设计与电气化 。*生命周期 评估（ life cycle assessment LCA） ：*是 一项自 60年代即开始发展的重要环境管理 工具 。 生命周期 是指某一产品（或服务）从取得原材料，经 生产、使用直至废弃的整个过程
2、，即从摇篮到坟墓的过程。*轻型材料和汽车的电气化 是改善车辆的燃油环境，降低车辆生命周期周期范围内运行阶段对环境的影响，最可行和最经济的解决方案之一 。*本 研究旨在更清楚地 了解轻量和电动的综合效应通过评估不同的轻量化设计和电力系统，从环境角度使用 生命周期分析能量消耗 和二氧化碳 排放 。*电动车 *本文讨论了几种先进的动力 总成 （ 插入式混合动力电动汽车 (PHEV)、电池电动汽车 (BEV)和混合动力电动汽车 (HEV)） 相对于传统的汽油驱动内燃机车（ ICV）的生命周期评估1973年阿拉伯石油禁运之后，轻量级设计成为一种减少甚至消除对外国能源依赖的战略解决方案。早期轻型车辆设计概
3、念试图减少车辆重量用 一些镁 或铝等较轻的 材料来 代替汽车上的铸铁和 钢 。近年来 ， 高强度钢 和 塑料复合材料 作为重量较轻的替代材料，由于价格下降趋势和在制造业的新发展，得到了更多的认可*轻量车*其他 轻量级设计方法包括 重新设计车辆和缩小尺寸 。重新设计的目的是减少空气动力阻力和滚动阻力。缩小尺寸更侧重于减少车辆的尺寸，这也导致了发动机的缩小 。*虽然 使用这些方法可能会导致多达 40%(690公斤 )的车辆减重，但制造这些轻型汽车相关的成本是不菲的，可达每公斤 3至 4美元 。*另 一个需要牢记的重要事实是，当谈到轻量化设计时，相对于传统的钢材等级，较轻的材料往往更耗能，所以专注于
4、汽车的使用阶段和专注在材料的提取和车辆制造时能源和温室气体可能导致有偏见的争论。*一些同类型的研究*Lewis等人， 2014年对不同动力系统 (内燃汽油车(ICE)、混合动力汽车 (HEV)和插件混合动力汽车(PHEV)和不同的轻质材料 (钢、铝、高强度钢(AHSS)的内燃机车辆进行了比较研究。这项研究假设了不同的白车身的总节能，然后用这些总节能来评估生命周期能源和温室气体排放。本研究得出结论 :AHSS车辆的性能优于传统钢材和铝为基础的车辆。 这种优势也可以增加如果由混合动力传动系统改变了内燃汽油 系统。*。 Raykin et al.(2012)的另一项重要研究是对 三种不同程度电气化
5、的大型家用汽车进行良好的温室气体排放分析。在三种不同的交通情况下 (城市驾驶、郊区驾驶和公路驾驶 )证明，与 HEV(排名第二 )和 内燃汽油车 (排名第 3)相比， PHEV对温室气体排放的贡献较小。这项研究的缺点之一是作者认为电力是由天然气产生的，所有的车辆都使用汽油，这在大多数国家可能不成立。一些同类型的研究* 霍金斯等人（ 2012）开发了一种传统和电动汽车的透明生命周期清单。在这项研究中，作者们 评估了传统和电动汽车在一系列影响范围内的问题 ，包括 全球变暖潜势（ GWP）、人类毒性、淡水生态毒性、淡水富营养化和金属消耗 的影响。* 他们 发现假设车辆寿命设定为 15万公里，由 欧洲
6、电力公司 提供动力的电动汽车与常规柴油或汽油车相比，全球变暖潜力 (GWP)下降 10%-24%。然而，电动汽车显示了显著增加的潜力在人类毒性、淡水生态毒性、淡水富营养化和金属损耗影响方面 。* 似乎这项研究的结果对有关电力结构、使用相耗、车辆寿命和电池更换计划的潜在假设很易受影响。* 关于 电力 的来源和若干电动汽车的区域驾驶模式 (BEV, HEV,PHEV18和PHEV62)。在这项研究中， Onat和他的团队比较了 50个州的车辆选择，考虑到特定的平均和边际 发电 ， 混合区域 驱动模式，汽车和电池制造的影响。他们还发现，对于美国的平均情况 (在全国范围内 )， PHEV18与ICV相比降低了 29%的温室气体排放 ，而 EV、 HEV和 PHEV18的 GHG排放量是相对可比较的。就 LCA的排放分类而言，他们发现 汽车和材料制造的排放量占总生命周期排放量的 11%到 23%，而这些排放物对电动汽车的排放是最高的，与整个生命周期的排放相比，电池生产的温室气体排放是微不足道的。一些同类型的研究
