零排放车辆

零排放车辆(Zero-emissions vehicle ZEV)是一种不从车载电源发出废气的车辆。 对健康和环境有害的污染物包括颗粒物(烟灰),碳氢化合物,一氧化碳,臭氧,铅和各种氮氧化物。 尽管最初的加州空气资源委员会(CARB)或美国环境保护署(EPA)定义并未将其视为排放污染物,但该术语的最新常用用途还包括挥发性有机化合物,几种空气毒性物质(最值得注意的是1,3-丁二烯) ),以及二氧化碳和其他温室气体等全球污染物。

零排放车辆的示例包括诸如自行车的肌肉动力车辆; 电动自行车; 重力赛车手; 电池电动汽车,可以将排放转移到产生电力的地方(如果电力来自煤炭或天然气发电厂 – 而不是水力发电,风力发电,太阳能发电或核电站); 以氢为动力的燃料电池汽车。 因此,制造过程中的排放不包括在该定义中,并且有人认为在制造过程中产生的排放目前处于与车辆运行寿命期间产生的排放相当的一个数量级。 。 但是,这些车辆还处于发展的早期阶段; 随着技术,工业的发展,向大规模生产转移以及在整个供应链中不断增加使用可再生能源,制造业排放可能会减少。

车辆结构
根据驱动系统的类型,使用的能量,存储类型或排放的物质,以不同的方式进行分类。

ZEV带电动驱动系统
电动汽车作为带牵引电池的电动汽车(例如:GM EV1)
带蓄压器(梅赛德斯 – 奔驰F-Cell),液氢储存(低温储氢)或液体燃料甲醇(例如:本田FCX -Concept)的燃料电池车[注意。 1]
带飞轮存储的车辆(例如:gyrobus)

ZEV采用机械传动系统
带氢燃烧发动机的车辆(例如:BMW Hydrogen)[注意。 2]
带氢气轮机的车辆[注意。 2]
带气体膨胀发动机的车辆(气动车)
人力车辆[注意。 3]

备注:

1.在地面排放方面,水不被视为有害废气。
2.由于这些驱动器基于空气呼吸,因此喷射氮氧化物。 因此,从狭义上讲,这些车辆不是无排放的,但根据加利福尼亚州法律,它们被归类为ZEV。
3.排放二氧化碳,根据ZEV指南不予考虑。 而且,这些车辆不是机动车辆,因为它们没有技术驱动机器。

技术和工业

良好的轮胎排放
最初由加州空气资源委员会(CARB)创造的零排放或ZEV一词仅指机载动力源的机动车排放。 因此,CARB的定义仅考虑车辆运行时排放的污染物,清洁空气效益通常是当地的,因为根据用于给电池充电的电力来源,空气污染物排放转移到该位置。发电厂。 从更广泛的角度来看,用于为电池充电的电力必须来自可再生或清洁的能源,如风能,太阳能,水力发电或核电,以便ZEV几乎不会产生或零井轮排放。 换句话说,如果ZEV由化石燃料发电厂产生的电力充电,则不能将其视为零排放。

然而,电动车辆的普及可以帮助开发用于对EV电池充电的系统免于过剩的电力,否则将无法使用。 例如,电力需求在夜间是最低的,此时多余的发电量可用于为电动汽车的电池充电。 值得一提的是,与化石燃料发电厂相比,风力涡轮机或核电站等可再生能源在发电量方面的可控性较低; 大多数可再生能源被称为间歇能源。 因此,这些资源的开发将导致能源过剩,电动汽车的开发可以更好地利用这些能源。 此外,大多数电动汽车都受益于再生制动器和其他优化系统,这些系统可提高这些车辆的能效。

燃料电池汽车(FCV)可以在可持续能源的开发方面提供更多帮助,因为这些汽车使用氢作为燃料。压缩氢可用作储能元件,而电必须存储在电池中。 氢可以通过电解产生电力,这种电可以来自绿色来源。 当不需要产生电力时,氢气可以原位生产,在风电场进行egexcess,或者可以连接到电网以使用来自电网的多余电力并产生电力,例如在氢气泵站。 因此,从长远来看,燃料电池汽车的发展可以成为可持续发展和减少温室气体排放的重要一步。

其他国家对ZEV有不同的定义,值得注意的是最近包含的温室气体,因为许多欧洲规则现在都在规范二氧化碳的二氧化碳排放。 根据2002年的帕夫利法案(AB 1493),CARB在温室气体调节方面的作用于2004年开始,但在2007年被拒绝所要求的豁免而被诉讼和美国环保署阻止。 加利福尼亚州2006年全球变暖解决方案法案(AB 32)赋予CARB额外责任,其中包括制定低碳燃料标准的授权。

由于对“零排放”索赔的虚假广告进行调查,英国广告标准管理局(ASA)于2010年3月裁定禁止雷诺英国关于其“零排放车辆”的广告,因为该广告遭到破坏CAP(广播)电视代码规则5.1.1,5.1.2(误导性广告)和5.2.1(误导性广告 – 证据)和5.2.6(误导性广告 – 环境声明。)

汽车制造过程产生温室气体和其他污染物排放。 制造的排放量比排气管的排放量大很多,即使在汽油发动机车辆中也是如此。 关于ZEV对气候影响的大多数报告没有考虑到这些制造业排放,尽管在汽车的整个生命周期中,制造业的排放量相对较小。

考虑到目前的美国能源结构,ZEV将使二氧化碳排放量减少30%。 鉴于目前其他国家的能源结构,预计英国的排放量将下降40%,中国则下降19%。

零排放车辆的类型
除动物驱动车和人力车外,电池电动车(包括汽车,飞机和船只)在使用过程中也不会排放任何上述污染物,也不会排放任何二氧化碳气体。 在人口密集的地区,这是一个特别重要的质量,居民的健康会受到严重影响。 然而,为ZEV提供动力的燃料的生产,例如从化石燃料生产氢,可以产生比传统化石燃料汽车产生的排放更多的每英里排放。 为了解与操作ZEV相关的排放影响,必须进行良好的轮对生命周期评估。

其他零排放车辆技术包括在电动模式下的插电式混合动力车(例如ICE /电池),在充电和电动模式下的一些插电式混合动力车(例如燃料电池/电池,压缩空气发动机/电池),液体氮气车辆,氢气车辆(利用燃料电池或改装的内燃机)和压缩空气车辆通常由慢速(家用)或快速(公路站)电动压缩机,飞轮储能车辆,太阳能动力车辆和三轮车进行充电。

赛格威个人运输车是两轮自平衡电池供电的机器,其能效比普通美国汽车高十一倍。 Segway PT在两个锂离子电池上运行,在运行期间产生零排放,并且在通过标准壁装插座充电时使用的电量可忽略不计。

最后,特别是对于船只(虽然风力作用的陆地车辆存在(使用风力涡轮机和风筝)和其他船只,常规​​和特殊帆(如旋翼,翼帆,涡轮帆,skysails,可以推动它无排放。) ,对于较大的船舶(如油轮,集装箱船……),也使用核动力(虽然不常见)。

自行车
在19世纪中期,自行车拥有在大众汽车拥有量出现之前的自行车热潮中变得普遍。 在20世纪60年代,飞鸽成为地球上最受欢迎的机动车辆。 中国有大约2.1亿辆电动自行车在路上行驶。

激励
公共交通补贴
由于日益增长的环境问题,日本的公共交通正朝着零排放的方向发展。 本田已经推出了一种概念车,该车在车辆后部设有健身器,以产生用于推进的动能。

由于公共交通中空转的停止启动性质,再生制动可能是未来公共交通系统的可能性。

电动汽车发展补贴
为了遏制南非城市的碳排放和噪音污染,南非科学与技术部 科技(DST)以及其他私人投资已通过创新基金提供500万美元用于开发焦耳。 Joule是一款五座轿车,计划于2014年上市。

低排放计划
加州空气资源委员会(CARB)根据1987年加州清洁空气法案于1990年引入了零排放计划。 它是低排放计划的一部分,由缩写LEV(英国低排放车辆或德国低排放车辆)和相应的单个数字版本号作为索引。 现在它作为LEV 3存在于其第3版并且是有效的。 该框架计划已经确定,到2018年,符合ZEV要求的新注册车辆的比例必须是新登记车辆总数的18%。 1997年,七大汽车制造商 – 在加利福尼亚销售最多车辆的七家汽车制造商 – 首先开发并生产了零排放汽车。 然而,最初的严格监管明确修改,有利于汽车制造商。 同时,尚未被采纳,这些规定仅在加利福尼亚州有效,但随着时间的推移被美国多个州用于申请。

整个法规仅适用于在运行期间(罐到罐)释放到环境中的车辆的某些污染物排放:一氧化碳,未燃烧的碳氢化合物NMOG和氮氧化物NO x。 二氧化碳排放在气候讨论过程中获得了新的价值,同时也考虑了从能源生产到转化为动能的油井或整个能源链的能源供应(井到 – 轮),不考虑。,也忽略了整体污染物平衡或生命周期评估。

然而,对于车辆的环境性能,不仅与运行中的车辆相关的排放是相关的,而且是负担

生产车辆
生产和准备燃料或电流
维修车辆
处置车辆
与生产,分配,维护和处置有关的物流相关排放

与欧洲排放标准不同,欧洲排放标准要求所有汽车制造商在特定日期满足所有新车型的严格限制,在美国和加利福尼亚州推出新标准,并采用更严格的限制,即所谓的逐步进入和逐步淘汰旧标准标准。这是一个多年的实施,要求所有新模型的年度百分比增加新标准,而旧标准可以通过所有新模型的年度百分比来满足。 这适用于每个制造商,因为所述百分比的基础适用于制造商的市场车辆上新推出的全部。

LEV 1从LEV 1过渡到LEV 2.从模型年开始,LEV 1已经存在(1994年的一个新模型已经在市场上出现了上一年的8月到10月)。相应的阶段有效性。 在2004 – 2007年期间,它被LEV 2以25%的增量替换为相应的逐步进入或逐步淘汰。

从LEV 2到新调节LEV 3的过渡再次作为逐步进入或逐步淘汰发生,但这次以20%的步长进行。 它已于2016年开始,并将于2020年结束。但与此同时,2015年至2025年延长期间NMOG和NO x总和的平均车队价值将持续减少,其中最终值最终指定每英里30毫克。

两个转换显示在按年分列的下表中。
逐步/逐步输出LEV 1 / LEV 2

模特年 2004年 2005年 2006年 2007年
LEV 1 75% 50% 25% 0%
LEV 2 25% 50% 75% 100%

逐步/逐步输出LEV 2 / LEV 3

模特年 2015年 2016 2017年 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025
LEV 2 100% 80% 60% 40% 20% 0% – 仍为0% –
LEV 3 0% 20% 40% 60% 80% 100% – 仍然是100% –
– NMOG + NO x总和的车队平均线性减少 –

范围
以下两个表中列出的限值是指里程50,000英里。 对于100,000英里的里程(通常也称为“有用寿命”),要显示的极限值各自略高。

加州低排放计划的限制(LEV 1 )

排放等级 CO g /英里 NMOG g /英里 没有x g /英里
TLEV – 瞬态低排放车辆 3.4 0.125 0.4
LEV – 低排放车辆 3.4 0075 0.2
ULEV – 超低排放车辆 1.7 0.04 0.2
ZEV – 零排放车辆 0 0 0

加州低排放计划的限制(LEV 2 )

排放等级 CO g /英里 NMOG g /英里 没有x g /英里
TLEV – 瞬态低排放车辆 3.4 0.125 0.4
LEV – 低排放车辆 3.4 0075 0.2
ULEV – 超低排放车辆 1.7 0.04 0.2
ZEV – 零排放车辆 0 0 0

排放等级CO g / mileNMOG g / mileNO x g / mileLEV – 低排放车辆3.40,0750.05ULEV – 超低排放车辆1.70.040.05SULEV – 超低排放车辆10.010.02ZEV – 零排放车辆000

CO =一氧化碳 – NMOG =非甲烷有机气体(除甲烷外的碳氢化合物) – NO x =一氧化氮

合法性
以下美国州已采用加州LEV法规:

亚利桑那州,2011年
康涅狄格州,2008年
缅因州,2009年
马里兰州,2011年
马萨诸塞州,2004年
新泽西州,2008年
新墨西哥州,2011年
纽约,2004年
俄勒冈州,2009年
宾夕法尼亚州,2008年
罗德岛,2008年
佛蒙特州,2004年
华盛顿,我的2009年

以下美国各州仍在讨论是否应采用这些规定:

科罗拉多州
佛罗里达
蒙大拿
北卡罗来纳
犹他州
威斯康星

自引入以来进一步发展ZEV要求
在宣布推出ZEV授权后,经过与汽车行业代表的长时间讨论,在2003年车型年度,首次确定了符合ZEV要求的所有新注册车辆中10%的百分比。 然而,在汽车行业的严厉干预之后,最初仅将这些车辆识别为实际上没有排放任何东西的零排放车辆的初衷。 对于这种车辆驱动器,根据原始版本,仅可以使用燃料电池车辆和电池供电的电动车辆。 虽然氢动力汽车在2003年仍在开发中,但所有主要制造商都早期开发了电池电动汽车。 然而,他们的生产并不经济,这就是制造商推动放宽CARB法律的原因,并且在实施后几乎完全打破了ZEV的发展,甚至部分废弃了现有的,运作良好的ZEV车辆。 这部纪录片是关于杀死电动车的纪录片? 从2003年开始。

此阶段的ZEV车辆开发示例:

GM EV1
丰田RAV4电动
本田EV Plus
福特Ecostar
福特Ranger EV
宝马E1
戴姆勒A级电动车
Golf CitySTROMer
Hotzenblitz

出于这个原因,从2003年(ZEV车辆的推出)也部分地认可了具有小型或非常干净的驱动器的车辆,或者 – 像最近推出的混合动力车辆 – 可以覆盖一小部分纯电动车辆。 这导致了10%ZEV车辆原始份额的“稀释”,这就是为什么制造商越来越多地建立LEV(字面意思是“低排放车辆”)的名称。 目前,计划将ZEV份额从2018年的4.5%逐步增加至2025年的22%。

注重的汽车制造商
电池供电的电驱动器的开发,或那些从燃料电池获得所需能量并具有氢气罐的电驱动器,并不是所有在加利福尼亚销售汽车的汽车制造商都可以销售的。 空气资源委员会作为负责当局,始终意识到这一点。 因此,对于这样的小公司,创建了一个交错的解决方案,如下所示:

关注汽车制造商

公司的独立性 加利福尼亚州每年的销售量 受ZEV授权影响 评论
不是独立的 高达4,500 不受影响
独立的 高达10,000 不受影响
4,501至60,000 受影响 但ZEV要求只能通过PZEV车辆满足(青铜状态)
超过60,000 完全受影响 有关制造商是:戴姆勒,大众,通用汽车,福特,丰田,本田,现代(“七大”)

对于这些制造商,样本计算可能如下所示:

示例计算

出售制造商的车辆 100000
制造商有义务提供符合ZEV标准的10%车辆:
这个数字可以这样组成:
ZEV车辆的积分 2000
AT-PZEV车辆的积分 2000
PZEV车辆的积分 6000