氢燃料电池汽车动力系统生命周期评价及关键参数对比

发展氢燃料电池汽车被认为是解决能源安全和环境污染问题的理想解决方案之一,为量化探究氢燃料电池汽车动力系统的化石能源消耗和排放情况,运用GaBi软件建模,以新能源汽车相关技术路线为参考,构建我国氢燃料电池汽车动力系统的数据清单并对其全生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值情况进行定量评价计算和预测分析,对不同类型的双极板、不同能量控制策略和不同制氢方式对环境的影响分别进行了对比研究,并对关键数据进行了不确定分析.结果表明,预计到2030年我国每台氢燃料电池汽车动力系统生命周期的化石能源消耗量（ADP_f）、全球变暖潜值（GWP,以CO₂ eq计）和酸化潜值（AP,以SO₂ eq计）分别为1.35×10⁵ MJ、9108 kg和15.79 kg.动力系统生产制造阶段的化石能源消耗和全球变暖潜值均高于使用阶段,主要原因是燃料电池堆栈和储氢罐的制造过程.金属双极板、石墨复合双极板和石墨双极板的制造工艺中石墨复合双极板的综合环境效益最好.能量控制策略的优化会使得氢能消耗降低,当氢能消耗降低22.8%时,动力系统的生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值分别降低10.4%和8.3%.相比于甲烷蒸气重整制氢,基于混合电网电解水制氢的动力系统生命周期全球变暖潜值高出53.7%[KG-*6],而基于水电电解水制氢降低39.6%.降低动力系统生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值的措施包括优化能量控制策略降低氢能消耗、规模化发展可再生能源发电电解水制氢产业和聚焦突破燃料电池堆栈关键技术实现性能提升.     

IVE机动车排放模型应用研究

对IVE模型进行了系统分析和介绍,以北京市为研究对象给出了模型的主要输入参数的确定方法和思路,运用IVE模型对北京市不同车型车队的排放进行计算。结果显示：公交车和卡车的排放因子明显较高,特别是颗粒物排放因子,分别为普通轻型车的14和44倍。北京市机动车的CO、VOC、NOx和PM的平均日排放总量分别为2767.4、182.5、353.8和7.1t。对于CO和VOC,普通轻型车的分担率分别为42.0%和34.7%;对于NOx和PM而言,卡车的贡献率最高,分别达到66.3%和83.0%。此外,比较了IVE模型与MOBILE6模型的方法和计算结果,讨论了IVE模型在我国的主要应用优势。     

南京市机动车排气污染控制和管理对策

简述了南京市机动车排气污染控制和管理对策。对新机动车排气控制实施了新车上牌的环保注册登记目录制,鼓励生产厂家采用先进的排放控制技术,达到国家制定的排放控制目标和排放标准;对在用机动车排气控制实施检测／维护(I／M)制度,对尾气排放不达标车辆进行正常的维修和保养,保证其发动机处于正常技术状况;对高排放污染机动车辆,安装尾气净化装置,以改善机动车排放水平。定期检测中各类型车辆维护前后排气污染物削减结果表明,85％的高排放污染车辆能达标,且CO的削减率最高,达50％左右;定期检测中各类型车辆安装机内净化器前后排气污染物削减结果表明,二次补气机内净化器对CO的净化率为22．5％～30．0％,对HC的净化率为9．7％～30．0％;高能电子点火机内净化器对CO的净化率为5．4％～22．2％,对HC的净化率为17．2％～30．8％。不定期检测中,一些高排放污染车辆安装三元催化反应器后,其净化率可达80％～90％。     

重庆市内环货车错时限行对空气质量的影响

在分析货车实施错时限行后内环车流量时段分布变化基础上,通过对PM_(2.5)、NO_2等指标的ADMS模型模拟和实际监测数据对比分析,探讨了内环货车错时限行对环境空气质量的影响。结果表明,货车错时限行后主城区环境空气中PM_(2.5)、NO_2小时平均质量浓度分别降低了9.4%和6.0%,峰值浓度明显降低,晚上出现峰值时间往后推移了2~3 h。经ADMS模型模拟计算,内环高峰时段机动车排放对主城区NO_2、PM、VOCs的浓度贡献分别降低了54.1%、56.3%、17.5%,CO浓度贡献不大。内环货车错时限行措施对重庆市主城区空气质量的改善有一定的积极作用。     

基于遥感尾气监测的柴油车气态污染物排放因子计算方法研究

采用遥感尾气测试系统实测了柴油车在实际道路工况下的CO、HC和NO排放特征,修正了排放因子的计算方法,并与车载排放测试系统（PEMS）实测结果进行了验证,获得了实测车辆的CO、HC和NO排放因子.测试结果显示,在各种遥感监测的工况下柴油车尾气中均含有较高浓度的氧气,未考虑氧气影响的燃烧方程反演获得的各污染物体积浓度计算值与PEMS实测值的偏差较大,且氧气浓度越大,偏差越大.经过氧气修正的燃烧方程反演计算的尾气浓度与PEMS实测值吻合度大幅提升,适用于实际工况下遥感检测车辆尾气的反演计算.修正算法得到CO、HC和NO的排放因子离散性较小,精确度较高,可以为量化柴油车尾气排放贡献提供科学依据.     

军绿有机涂层破损腐蚀行为研究

目的研究不同破损程度下军绿有机涂层的腐蚀行为,确定破损率对其防护性能变化的影响。方法通过人工制作不同的破损率,并利用电化学阻抗谱技术,研究不同破损程度下军绿有机涂层的电化学特征。结果根据不同破损程度下的军绿有机涂层的电化学特征,确定了涂层从完好到失效的四个阶段,初始完好阶段(破损率K≤0.0004%)、破损增大阶段(0.0016%K≤0.04%)、破损过大阶段(0.16%K≤1%)和失效阶段(4%K≤16%)。结论破损率K为0.04%的点是该涂层防护性能急转直下的转折点,因此破损率K大于0.04%时,应及时对车辆表面涂层进行修补和防护。     

机动车排放检测和维修制度实施效果分析

实施检测和维修制度是机动车污染控制的重要措施 ,机动车排放检测是检测和维修制度的主要内容 .本研究利用累积分布曲线 ,通过双怠速检测排放限值对各类型高排放车辆的识别率 ,从检测数据、现行标准、上线合格率 3个角度对北京市检测和维修制度的排放限值制定、组织形式和实施效果进行分析 ,提出各受检物排放限值的匹配原则 .     

中国国道和省道机动车尾气排放特征

近年来,随着我国机动车保有量的持续增长,机动车排放已成为我国重要的大气污染物来源之一.现有的机动车排放研究多关注城市内的机动车大气污染物排放,针对城市间的大气污染物排放研究较少.我国城市间交通道路主要包括国道和省道,截止至2015年我国国道里程18.53万km、省道里程32.97万km,约占全国等级公路总里程的13%,因此开展我国国道和省道机动车大气污染物排放研究十分重要.本研究基于全国国道和省道交通监测站的年均监测数据,采用环境保护部发布的《道路机动车大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》中的指导方法,计算了2015年我国国道和省道机动车的大气污染物排放清单,分析了污染物排放的时空分布特征.结果表明,我国国道和省道公路机动车排放的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO_x)、颗粒物(PM)和碳氢化合物(HC)排放量分别占全国机动车污染物总排放量的4.5%、27.9%、14.4%和7.7%;不同车型对国道和省道机动车大气污染物排放的分担率不同,其中大货车是NO_x、PM_(10)、PM_(2.5)的主要来源,摩托车是CO和HC的主要来源;不同道路类型中各车型的大气污染物排放分担率也不同,如高速路上大货车是NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)的主要来源,普通道路上大客车和大货车是NO_x、PM_(10)和PM_(2.5)的主要来源.     

多时域航空影象与GIS应用——武昌县土地资源变迁分析

通过对武昌县多时域航空影象的判读和 GIS 的快速处理,结合其它辅助数据,对不同时期武昌县土地资源变化情况作了定性、定量和定位的分析研究.研究结果表明,多时域航空影象能较快地获取有关土地资源演变的静态和动态信息。GIS 是进行土地变迁复合研究及县域规划管理的一种有效技术手段。     

Impact of improving vehicle front design on the burden of pedestrian injuries in Germany,the United States,and India

Objective: European car design regulations and New Car Assessment Program (NCAP) ratings have led to reductions in pedestrian injuries. The aim of this study was to evaluate the impact of improving vehicle front design on mortality and morbidity due to pedestrian injuries in a European country (Germany) and 2 countries (the United States and India) that do not have pedestrian-focused NCAP testing or design regulations.

Methods: We used data from the International Road Traffic and Accident Database and the Global Burden of Disease project to estimate baseline pedestrian deaths and nonfatal injuries in each country in 2013. The effect of improved passenger car star ratings on probability of pedestrian injury was based on recent evaluations of pedestrian crash data from Germany. The effect of improved heavy motor vehicle (HMV) front end design on pedestrian injuries was based on estimates reported by simulation studies. We used burden of disease methods to estimate population health loss by combining the burden of morbidity and mortality in disability-adjusted life years (DALYs) lost.

Results: Extrapolating from evaluations in Germany suggests that improving front end design of cars can potentially reduce the burden of pedestrian injuries due to cars by up to 24% in the United States and 41% in India. In Germany, where cars comply with the United Nations regulation on pedestrian safety, additional improvements would have led to a 1% reduction. Similarly, improved HMV design would reduce DALYs lost by pedestrian victims hit by HMVs by 20% in each country. Overall, improved vehicle design would reduce DALYs lost to road traffic injuries (RTIs) by 0.8% in Germany, 4.1% in the United States, and 6.7% in India.

Conclusions: Recent evaluations show a strong correlation between Euro NCAP pedestrian scores and real-life pedestrian injuries, suggesting that improved car front end design in Europe has led to substantial reductions in pedestrian injuries. Although the United States has fewer pedestrian crashes, it would nevertheless benefit substantially by adopting similar regulations and instituting pedestrian NCAP testing. The maximum benefit would be realized in low- and middle-income countries like India that have a high proportion of pedestrian crashes. Though crash avoidance technologies are being developed to protect pedestrians, supplemental protection through design regulations may significantly improve injury countermeasures for vulnerable road users.