基于碳排放目标值的动力电池设计方法技术

本发明专利技术涉及车辆控制技术领域，提供了一种基于碳排放目标值的动力电池设计方法，包括如下步骤：S1、设定动力电池的碳排放目标值；S2、根据动力电池设计参数和历史数据预估动力电池的碳排放量；S3、将动力电池当前碳排放量预估值与碳排放目标值的差量分配至动力电池的各环节，并确定动力电池的碳减排方案。本发明专利技术通过设定动力电池碳排放的目标值，根据预估值与目标值之间的差值，对各环节进行减碳量分摊，获得动力电池减碳方案，分析各电池减碳方案的成本，实现满足碳排放的更经济更的动力电池产品设计。池产品设计。池产品设计。

【技术实现步骤摘要】
基于碳排放目标值的动力电池设计方法


[0001]本专利技术涉及碳排放
，提供了一种基于碳排放目标值的动力电池设计方法。

技术介绍

[0002]在世界资源匮乏，环境污染日益加重的大背景下，世界各国均提出相应的减碳目标。对汽车行业来说，能源转型是解决碳排放问题的突破口，近年来新能源汽车发展迅猛，动力电池消费量大幅增加，其带来的环保和碳排放问题也成为关注的焦点。
[0003]新能源汽车虽相比燃油车碳排放有较大幅度降低，但更加低碳、接近零碳、零碳仍是汽车行业未来的发展趋势。而动力电池碳排放在新能源汽车上占据较大比重，动力电池是否可以实现零碳是电力和交通领域变革的关键。
[0004]目前存在多种动力电池减碳路径，但是这些减碳技术或多或少受到经济的限制，考虑经济效益的情况下不能立即全部应用，需要衡量减排效果和经济效益之间的平衡点。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本申请提供一种基于碳排放目标值的动力电池设计方法，在满足碳排放要求的前提下，尽可能的降低减碳成本。
[0006]具体而言，包括以下的技术方案：
[0007]一方面，一种基于碳排放目标值的动力电池设计方法，所述方法具体包括如下步骤：
[0008]S1、设定动力电池的碳排放目标值；
[0009]S2、根据动力电池设计参数和历史数据预估动力电池的碳排放量；
[0010]S3、将动力电池当前碳排放量预估值与碳排放目标值的差量分配至动力电池的各环节，并确定动力电池的碳减排方案。
[0011]在一些实施例中，动力电池碳减排方案的确定过程具体如下：
[0012](31)基于历史数据确定各环节对动力电池碳排放量的贡献度，将碳排放量贡献大的环节作为减排环节；
[0013](32)将碳排放量差量按比例分配至各减排环节，确定各减排环节的碳减排量；
[0014](33)确定所有减排环节的碳减排手段，各减排环节完成碳减排量的碳减排手段组合即为动力电池的碳减排方案。
[0015]在一些实施例中，在步骤(33)之后还包括：
[0016]针对每个减排环节，先获取满足碳减排量的所有碳减排手段组合，核算所有碳减排手段组合实现碳减排所需的成本，选择成本最低的碳减排手段组合；
[0017]所有减排环节最低成本的碳减排手段组合即构成动力电池的最优碳减排方案。
[0018]在一些实施例中，动力电池的碳排放分成六个环节进行计算，对应的计算公式具体如下：
[0019]C
动力电池
＝C
材料
+C
制造
+C
运输
+C
逸散
+C
拆解分拣
+C
废弃物处理
；
[0020]式中，C
材料
、C
制造
、C
运输
、C
逸散
、C
拆解分拣
、C
废弃物处理
分别表示动力电池在整个生命周期内的材料、制造、运输、逸散、拆解分拣、废弃物处理阶段的碳排放量；其中，动力电池在整个生命周期由四个阶段组成，包括：原材料获取和预处理阶段、产品生产阶段、产品分销阶段及产品生命终结时的回收阶段。
[0021]在一些实施例中，材料碳排放量C
材料
计算公式如下：
[0022]C
材料
＝∑(M
材料i
×
CEF
材料i
×
U
材料i
)；
[0023]式中：M
材料i
表示材料i的重量，CEF
材料i
表示材料i的碳排放因子，U
材料i
表示材料i的使用系数，制造过程中使用的材料占车辆中含量的百分比。
[0024]在一些实施例中，电池或材料制造环节的碳排放量C
制造
计算公式如下：
[0025]C
制造
＝∑(Er
×
EFr+Er
×
NCVr
×
EFr
′×
1000)；
[0026]式中：Er表示能源或燃料r的使用量，EFr表示能源或燃料r生产的碳排放因子，NCVr表示能源或燃料r的平均低位发热量，EFr
′
表示能源或燃料r使用的碳排放因子。
[0027]在一些实施例中，电池或材料运输环节的碳排放量C
运输
计算公式如下：
[0028]C
运输
＝∑(Mt
×
Lt
×
EFt)；
[0029]式中：Mt表示采用运输方式t的运输对象重量，Lt表示采用运输方式t的运输距离，EFt表示采用运输方式t的碳排放因子。
[0030]在一些实施例中，电池或材料在制造、运输与废弃处理环节产生的温室气体逸散碳排放量C
逸散
计算公式如下：
[0031]C
逸散
＝M
GHG
×
GWP；
[0032]式中：M
GHG
表示电池或材料制造、运输与废弃处理过程中产生的温室气体逸散量；GWP表示逸散温室气体对应的全球变暖潜能值，CO2的全球变暖潜能值为1。
[0033]在一些实施例中，报废电池拆解、破碎和分拣环节中的碳排放量C
拆解分拣
计算公式如下：
[0034]C
拆解分拣
＝∑(Er
×
EFr+Er
×
NCVr
×
EFr'
×
1000)；
[0035]式中：Er表示拆解粉碎分拣投入能源或燃料r的使用量；EFr表示拆解粉碎分拣投入能源或燃料r生产的碳排放因子；NCVr表示拆解粉碎分拣投入能源或燃料r的平均低位发热量；EFr'表示拆解粉碎分拣投入能源或燃料r使用的碳排放因子。
[0036]在一些实施例中，电池或材料制造、运输、报废产生的废弃物处理环节中的碳排放量C
废弃物处理
计算公式如下：
[0037]C
废弃物处理
＝∑(M
废弃物
×
EFc)；
[0038]式中：M
废弃物
表示废弃物的重量；EFc表示不同废弃物处理方式对应的碳排放因子。
[0039]本专利技术通过设定动力电池碳排放的目标值，根据预估值与目标值之间的差值，对各环节进行减碳量分摊，获得动力电池减碳方案，分析各电池减碳方案的成本，实现满足碳排放的更经济更的动力电池产品设计。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳排放目标值的动力电池设计方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：S1、设定动力电池的碳排放目标值；S2、根据动力电池设计参数和历史数据预估动力电池的碳排放量；S3、将动力电池当前碳排放量预估值与碳排放目标值的差量分配至动力电池的各环节，并确定动力电池的碳减排方案。2.如权利要求1所述碳排放目标值的动力电池设计方法，其特征在于，动力电池碳减排方案的确定过程具体如下：(31)基于历史数据确定各环节对动力电池碳排放量的贡献度，将碳排放量贡献大的环节作为减排环节；(32)将碳排放量差量按比例分配至各减排环节，确定各减排环节的碳减排量；(33)确定所有减排环节的碳减排手段，各减排环节完成碳减排量的碳减排手段组合即为动力电池的碳减排方案。3.如权利要求2所述碳排放目标值的动力电池设计方法，其特征在于，在步骤(33)之后还包括：针对每个减排环节，先获取满足碳减排量的所有碳减排手段组合，核算所有碳减排手段组合实现碳减排所需的成本，选择成本最低的碳减排手段组合；所有减排环节最低成本的碳减排手段组合即构成动力电池的最优碳减排方案。4.如权利要求1所述碳排放目标值的动力电池设计方法，其特征在于，动力电池的碳排放分成六个环节进行计算，对应的计算公式具体如下：C
动力电池
＝C
材料
+C
制造
+C
运输
+C
逸散
+C
拆解分拣
+C
废弃物处理
；式中，C
材料
、C
制造
、C
运输
、C
逸散
、C
拆解分拣
、C
废弃物处理
分别表示动力电池在整个生命周期内的材料、制造、运输、逸散、拆解分拣、废弃物处理阶段的碳排放量；其中，动力电池在整个生命周期由四个阶段组成，包括：原材料获取和预处理阶段、产品生产阶段、产品分销阶段及产品生命终结时的回收阶段。5.如权利要求4所述碳排放目标值的动力电池设计方法，其特征在于，材料碳排放量C
材料
计算公式如下：C
材料
＝∑(M
材料i
×
CEF
材料i
×
U
材料i
)；式中：M
材料i
表示材料i的重量，CEF
材料i
表示材料i的碳排放因子，U
材料i
表示材料i的使用系数，制造过程中使用的材料占车辆中含量的百分比。6.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：程俊逸，吴贵根，魏长庆，龙苏华，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：