該生命周期研究發(fā)現(xiàn),較輕材料的生產(chǎn)所受的影響較多,但由于重量較輕,因此在使用階段所實現(xiàn)的質(zhì)量減少,通常超過了這些較高的生產(chǎn)影響。這項工作量化了輕量化技術(shù)在減少汽車生命周期影響方面的重要性。對于TWDCI(薄壁球墨鑄鐵(50%PI(生鐵)))零件輕量化10%,與傳統(tǒng)的鑄鐵零件相比,總生命周期能量減少8%。對于TWDCI(50%PI)輕量化10%,車輛生命周期能量減少為0.26%。對于40%LW(輕量化)TWDCI(50%PI),靈敏度分析顯示,零部件的生命周期能量和溫室氣體減排量分別為39%和整車減少1.3%。增加%LW的數(shù)量,并入動力總成調(diào)整,并將這些結(jié)果延伸到未來在美國道路上的車輛,將會實現(xiàn)顯著的能源和溫室氣體減排。靈敏度分析表明,TWDCI(50%PI)只需要少量的輕量化(2%)CCI的生命周期能量。在生命周期能源中,大約37%的LW需要等于鑄鋁。
圖1 采用EOLR方法的生命周期能量(MJ)
該研究還確定%LW在生命周期影響方面比%PI更具有影響力。鑄鋁在本研究選定的指標(biāo)(能源和溫室氣體排放)中始終表現(xiàn)出最佳性能。重要的是,包括機械強度和成本在內(nèi)的其他因素是材料選擇的主要驅(qū)動因素。TWDCI有可能保持CCI的理想機械性能,同時也降低生命周期影響,使其成為一種有前途的替代品。圖1顯示了鑄鋁的生產(chǎn)能量可與鐵合金相媲美(使用RC方法使其高出30%以上)。
結(jié)果基于關(guān)于工藝效率,運輸距離和材料成分的假設(shè),這些假設(shè)可能會有所不同。參數(shù)模型提供了適應(yīng)這些變化的靈活性,并可應(yīng)用于其他材料。它可以為評估未來材料和輕量化技術(shù)提供基礎(chǔ),并協(xié)助納入生命周期觀點的政策設(shè)計。在未來的研究中應(yīng)該探索成本分析和其他環(huán)境影響類別。