车载锂离子动力电池组环境特性分析

虽然电动汽车在行驶阶段不直接排放温室气体,但是车载锂离子动力电池组在生产阶段的环境影响不容忽视.本研究以11个不同的车载锂离子电池组作为研究对象,将环境特性指标引入动力电池组的综合环境评价领域.结合生命周期评价框架,总结出包含足迹家族类指标、资源耗竭类指标和毒性损害类指标的评价体系.采取灰色关联和熵权组合赋权法计算权重.详细分析了锂离子电池不同成分在生产阶段的综合环境影响.结果表明,对于综合环境评价中的足迹家族指标,FeS_(2)SS电池组在碳足迹和生态足迹的环境潜值最小;对于资源耗竭指标,FeS_(2)SS在酸化潜势、富营养化潜势和光化学氧化方面的环境潜值最小,而在非生物性耗竭和臭氧层损耗方面的潜值也较小;对于毒性损害指标,FeS_(2)SS在人类非致癌毒性和生态毒性方面的潜值最小,其人类致癌毒性仅高于Li-S电池.对于环境特性指标,FeS_(2)SS电池组得分最高,表明其在生产阶段更为绿色环保.

面向碳中和目标的小型车载动力电池可持续发展研究

当前我国各行业均关注“碳中和”目标,电动汽车作为新能源材料和器件在交通行业实现节能环保目标的代表性载体之一,对我国实现碳中和目标有着重要意义。动力电池是电动汽车的重要组成部分,迫切需要解释其“碳中和”特性。将锂离子电池组在生产阶段的各类环境影响作为研究对象,采用生命周期评价方法,分析生产锂离子电池的过程中,成分组成对环境的综合影响。结果表明,硫化铁固态电池组(FeS2SS)在足迹家族、资源耗竭和毒性损害的11类三级指标中环境潜值都较小,说明FeS2SS电池组在生产阶段产生的综合环境影响较小,而磷酸铁锂−石墨电池(LFPy-C)、三元锂−硅纳米管电池(NMC-SiNT)、三元锂−硅纳米线电池(NMC-SiNW)在各项环境影响值中贡献程度均较高。为实现碳中和目标,减少碳排放,NMC-SiNW、LFPy-C、NMC-C三种电池组的生产应进行优化。