汽车白车身LCA系列2——清单分析：快车通道：

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昨天和大家分享了汽车白车身LCA系列的第一部分：目标范围与边界




今天和大家分享第二部分：清单分析

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本系列的研究对象为国内某知名车企，月产销规模为 20 万辆。研究对象为该企业主要车型的零配件，生产数据均通过 2015 年实地调研获取。




目前，国内没有统一的能耗清单数据采集办法，由企业获得的数据资源有限，同时具有很大的不确定性，通过建立规范化的汽车生产模型可以有效提高清单数据采集效率。


对于原材料数据，实际生产过程可能涉及原料种类繁多、成分复杂，很多清单项目对最终的评价结果影响很小，可根据 LCA 中的 Cut－Off 准则，按质量忽略重量不到总产品质量千分之一的项目来简化清单采集过程。




案例中的生产阶段输入的原材料主要为钢铁，辅助材料涵盖润滑油、氩气、液态二氧化碳等，能源采用外购电力。其中钢铁 450kg，电力 96kWh，液态二氧化碳 1．70E－03m3 。白车身生产阶段所输出的气体污染物主要包括烟尘、一氧化碳和氮氧化物等。




1、冲压工序




案例中白车身的冲压均为一模两件三序，单次生产产出两件白车身产品，需将能耗数据减少一半。冲压件主要包括: 左右侧围、翼子板、顶棚、四侧门内外板、行李箱内外板、发动机罩内外板以及底板等，具体信息如表 1 所示。
















关于能耗数据，主要消耗能源为外购电力，每个冲压件都需要数次冲压成型，并且同一生产线常常产出多种产品，因此实际生产模式复杂不利于清单数据调研。为解决实际生产与理论计算之间的矛盾，需要明确有效数据资源与理论能耗之间的关系。




案例中汽车生产的冲压工序能耗 Ex，通过冲压机月生产总能耗 Ei、白车身产品月生产台数 Ai计算得出( 其中统计年生产能耗时 n = 12) ，具体计算方法如公式( 1) 所示。
















此外，当冲压生产线同时生产多件产品时，无法通过整条生产线情况了解单一产品能耗。数据采集可通过单件产品生产节拍次数 nx、每小时该设备能耗功率 W 与生产节拍总次数 n，估算单件产品耗能 Ex，具体如公式( 2) 所示。
















2、焊装工序




关于白车身焊装数据的采集，可以选取能耗较大设备进行估算。案例中涉及的主要焊装设备包括: 自动涂胶系统、手动涂胶系统、ABB 机器人、KUKA 机器人、机器人焊钳( 气动) 、手动一体式焊钳、折边机、预折边机、手动 CO2 焊机设备、螺柱焊机、分体式焊钳、脉冲式粉尘除尘机、固定自动焊钳( 气动) 等。白车身焊装主要设备类型参数信息如表 2 所示。













依据表 2 数据，首先需统计同类型设备每小时总能耗 P总 。如公式( 3) 所示，其中 N 为同类型焊装设备数量; W 为该设备功率; Q 为功率因数。功率因数代表能耗效率， 需要根据实际生产情况而定。













其次需要确定单位时间内该产品的运行占比A。公式( 4) 中 T 为单台产品生产时长，为方便数据统计，该处统计时间单位多以秒计。













最后，单台白车身产品焊装过程总能耗Ex如公式( 5) 所示，将全部焊装所涉及的总能耗 P总与各自运行占比相乘并求和。



















汽车白车身LCA系列的第二部分就分享到这里，明天和大家分享第三部分的内容：影响评价方法










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