加拿大氫燃料電池汽車的生命周期評(píng)估

在加拿大的4個(gè)省，采用基于真實(shí)燃料供應(yīng)和真實(shí)城市行駛工況的生命周期方法，綜合評(píng)估氫燃料電池汽車的生命周期。以傳統(tǒng)汽油車作為參考，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行比較分析。本文采用3種不同的制氫方法，即電解、熱化學(xué)分解水和蒸氣甲烷重構(gòu)（SMR）。對(duì)氫燃料電池汽車在溫室效應(yīng)氣體排放、標(biāo)準(zhǔn)空氣污染物排放以及循環(huán)過(guò)程的燃料消耗方面預(yù)測(cè)車輛的性能。氫燃料電池汽車的溫室氣體排放量比汽油車低了90%。在車輛運(yùn)行階段，燃料電池汽車的標(biāo)準(zhǔn)空氣污染物排放量為零，這有助于切實(shí)改善城市地區(qū)的空氣質(zhì)量。

采用上述3種制氫方法制造的氫都能為氫燃料電池汽車提供能量。加拿大阿爾伯塔省由于主要用煤炭和天然氣進(jìn)行發(fā)電，因此其地區(qū)的空氣質(zhì)量并未得到改善。就可持續(xù)發(fā)展指數(shù)而言，加拿大安大略省利用來(lái)自核電站的大量高溫廢熱作為能量輸入，并利用熱化學(xué)制氫來(lái)為氫燃料電池提供燃料。加拿大魁北克省和不列顛哥倫比亞省的可持續(xù)發(fā)展指數(shù)也較高，那里采用電解水方法制氫。

經(jīng)濟(jì)分析表明，在所有省份，從傳統(tǒng)汽油車向氫燃料電池汽車轉(zhuǎn)換降低了循環(huán)周期內(nèi)車輛的燃料消耗，這有助于降低氫的較高存儲(chǔ)成本。熱化學(xué)制氫以及再利用化學(xué)工藝過(guò)程產(chǎn)生的廢氣氫可代替電解制氫方法，其中利用熱能而不是高價(jià)的電能進(jìn)行制氫。而使用蒸氣甲烷重構(gòu)制氫是最經(jīng)濟(jì)的方法，因?yàn)閲?guó)內(nèi)有豐富且廉價(jià)的天然氣。總之，氫燃料電池汽車比汽油車更有利于保護(hù)環(huán)境，相關(guān)政府機(jī)構(gòu)應(yīng)該提倡并推廣氫燃料電池汽車的使用。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2015年第40期

作者：Pouria Ahmadi et al

編譯：趙喚