|
Idag blir det tema livscykelanalyser.
1/"Life Cycle Assessment of Lithium ion Batteries for Plug-in Hybrid Buses”
Exjobbspresentation på Chalmers måndag 27/5 14.00 i F-4107 (Signalen):
"Life Cycle Assessment of Lithium ion Batteries for Plug-in Hybrid Buses” av Mia Romare och Ylva Olofsson.
Arbete utfört hos AB Volvo under handledning av Lic. Jens Groot.
Examinatorer: Bitr. Prof. Patrik Johansson / Prof. Anne-Marie Tillman.
Tack för tipset Patrik Johansson
2/Sammanfattning Workshop om den europeiska JEC Well-to-Wheel studien version 4
skrivet av Magnus Karlström
Det finns ett referensverk för Well-to-Wheel studier för europeiska förhållanden. Det är JEC:s Well-to-Wheel.
Rapporten uppdateras just nu. Den fjärde versionen ska publiceras hösten 2013. Den 13 maj var det en workshop i Bryssel där några av resultaten presenterades. Jag var där och lyssnade efter nyheter.
De har filmat hela workshopen se här (totalt är filmen på 453 minuter).
Syfte med JEC:s Well-to-Wheel studien
Ska beräkna energianvändning och växthusgaser "well-to-wheel" från bränslen och personbilsdrivlinor som är relevanta i Europa 2020+.
Studiens historia och nästa steg
Versionen de arbetar med nu är fjärde versionen.
Första versionen av rapporten kom 2004. Senaste kom 2011.
WTT (Well-to-Wheel läs bränsle) och TTW (Tank-to-Wheel läs fordonsanvändning) rapporterna ska vara klara juni 2013.
WTW (Well-to-Wheel läs bränsle+fordonsanvändning) rapporten ska vara klar hösten 2013.
Gruppen som gör studien
JRC (Joint Research Centre) gör studien tillsammans med fordonsindustrins forskningsamarbetsorganisation EUCAR och oljebolagens europeiska samarbetsorganisation CONCAWE.
De kallar sig själva för The JEC Consortium.
Process för hur data väljs ut
JRC väljer datan.
JRC tar emot förslag på förbättringar av data. Men data används bara om de kommer från trovärdiga källor.
Viktiga avgränsningar och metodval
De räknar enbart på personbilar av C-klass dvs i samma storleksklass som en VW Golf. I de tidigare versionerna av studien så var bilen en Golf numera räknar de på en påhittad bil. Det innebär att det inte går att jämföra resultat för energianvändning i bilen mellan de tidigare studierna och den nuvarande.
Antagandet är att använda nuvarande state-of-the-art tekniska lösningar och anta att det är medelvärdet 2020+.
De har INTE med utsläpp kopplat till förändring av markanvändning när biobränsle produceras. Det som kallas ILUC (wikipedia beskrivning av ILUC).
De vill så mycket som möjligt använda marginalkonsekvenser av en förändring.
Men ibland är det svårt att ta fram marginaldata så för t ex el använder de europeisk medelmix för ca 2009 även för 2020+.
De har INTE med utsläpp och energianvändning kopplat till produktion av fordonen.
De har INTE med växthusutsläpp från produktionen från infrastruktur som t ex produktion av vindkraft, solceller eller kolkraftverk.
De har inte med andra miljöproblem som luftföroreningar som t ex NOx.
Viktiga lärdomar och resultat från workshopen
1. Trots tekniska förbättringar kan utsläppen för olika bränslen öka i den nya uppdaterade versionen
De tekniska förbättringarna minskar ofta utsläppen, men mer detaljerad data samt förbättrade metodval kan öka de redovisade utsläppen.
En allmän trend är att mer detaljerade studier ofta ökar de redovisade utsläppen.
Ett exempel är att de redovisade utsläppen från konstgödsel är större nu.
2. Lustgasutsläpp från biobränsleproduktion är en stor osäkerhet. JRC har gjort en förbättrad modell som ger bättre resultat
Lustgasutsläpp (N2O) är den största osäkerheten för växthusgasutsläpp från biobränsle. Det kan variera i magnitud 1000 mellan olika produktionsfält.
Det som påverkar lustgasutsläppen mest är jordegenskaper och dränering inte vilket kostgödsel som används.
Det finns en bild 31:48 in i filmen som beskriver hur de arbetar med N2O, men kortfattat är att JRC har utvecklat ett dataverktyg som de kallar GNOC.
GNOC ska bli offentlig om ca en månad via JRC:s hemsida.
3. Beräkningar för växthusgasutsläpp från råolja fick kritik eftersom datan endast gäller för en begränsad mängd data samt utsläpp från ventilering av växthusgaser samt fackling är osäker.
4. De har lagt mer tid på att göra data mer transparent
5. I Tank-to-wheel arbetet har de gjort många förändringar av referensfordonet. Den har andra prestandakrav och grundantagande i jmfr med tidigare rapporter
T ex har de minskat vikt samt minskat luftmotstånd och luftmotstånd för referensfordonet som de räknar på för 2020+.
De har också antagit att kringutrustningen är effektivare i 2020+ bilen.
Ni kan se prestandakraven ca 130:40 in i filmen eller på den här bilden.
6. BEV, PHEV och EREV bilar är med i den nya TTW rapporten
I de tidigare versionerna fanns inte drivlinorna BEV (Battery Electric Vehicle), EREV och PHEV (plug-in hybrid electric vehicle) med.
En viktig aspekt är att BEV och EREV inte klarar samma prestandakrav som de andra drivlinorna.
BEV har enbart en räckvidd på ca 120 km 2010 och 200 km 2020+.
Samt både EREV och BEV har inte samma maxhastighet som de andra drivlinorna. De har en maxhastighet på 130 km/h. De andra drivlinorna klarar 180 km/h.
Men BEV och EREV har samma prestandakrav för t ex acceleration som de andra drivlinorna.
Argumentet är att marknaden kommer göra så att BEV och EREV byggs på det sättet.
Det spelar inte så stor roll för energianvändningen, men konsekvensen är att vikten för EREV och BEV blir mindre än den skulle varit.
7. De har ändrat vilket verktyg de använder för att modellera energianvändning för olika drivlinor. De använder AVL Cruise numera
8. De använder inte WLTP som körcykel utan NEDC. Det beror på att WLTP inte är klar.
9. I TTW så kombinerar de olika bränslen och drivlinor för att beräkna växthusgasutsläpp från avgasröret samt energianvändning ombord fordonet
ca 133 min in i filmen finns vilka kombinationer de räknar på.
10. De har gjort antagande hur stora energiförlusterna är vid laddning av batterierna i laddelfordonen
När de beräknar energianvändning i laddelfordon med verktyget AVL Cruise får de ut hur mycket energi från batteriet som används över en körcykel.
Men för laddelfordon måste också förlusterna för laddning från elkontakt till batterier inkluderas.
Deras antagande för uppladdningsförluster (laddare+batterier) är:
Laddning PHEV EREV & BEV
2010 3 kW (1*16 A) 20% 20%
2010 10 kW (3*16 A) 18% 18%
2020 3 kW (1*16 A) 15% 15%
2020 10 kW (3*16 A) 14% 14%
2020 43 kW N.a. 15%
Se 137:00 in i filmen för att se siffrorna.
Här finns siffrorna.
De använder 3 kW som huvudantagande för alla beräkningar.
11. Energianvändning TTW 2010 bilar
Här finns resultaten för energianvändning (Tank-to-Wheel) för olika drivlinor 2010.
För en EREV 80 km (NEDC) så är energiavändningen (el+bränsle) ca 78 MJ/100 km dvs ca 21 kWh/100 km.
Det kan jämföras med en vanlig bensinbil som har en energianvändning på ca 210 MJ/km eller en hybridbensin (HEV) som använder ca 140 MJ/100 km.
12. Resultat för 2010 växthusgasutsläpp (TTW)
Se här.
13. TTW Resultat g CO2/km 2010 samt 2020 för alla vanliga ICE fordon
Här finns resultat för g CO2-ekv./km (TTW) för alla bilar med förbränningsmotor
De har räknat med en mycket effektiv CNG-motor så den blir mycket energieffektiv 2020+.
14. Summering av TTW simuleringsresultat
Den här bilden visar en summering av alla simuleringsresultat med körcykeln NEDC för alla drivlinor med olika bränslen för 2010 och 2020+.
15. Nästa uppdatering av rapporten kommer nog innehålla TTW av tunga fordon
Tack Sven Wolf (Vätgas Sverige) för tips om workshop.
Källor
[1] Film (453 min) från workshopen
Begrepp inom Well-to-wheel
WTT = Well to Tank dvs utsläpp och energianvändning för produktion och distribution av bränslen
TTW = Tank to Wheel dvs utsläpp och energianvändning i fordonet. Ett specialfall är att för laddelfordon ingår förluster från till laddningen i TTW resultaten.
WTW = Well to Wheel = WTT + TTW.
|