氢燃料电池客车全生命周期环境影响评估与不确定性分析

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：王泽琳,司嘉琨,刘青山

单位：长安大学马克思主义学院, 西安 710018,长安大学汽车学院, 西安 710018,长安大学汽车学院, 西安 710018

摘要：发展氢燃料电池客车（HFCC）是解决能源安全、空气污染等环境与社会挑战的理想方法之一. 为量化研究HFCC的全生命周期环境效应，基于全生命周期评价（LCA）方法，构建了氢燃料电池客车全生命周期材料消耗、化石能源消耗、碳排放和污染物排放评价模型，并对关键影响因素进行了不确定性分析，确定了不同的燃料电池衰退情景、不同电力结构和不同氢能路径对环境的影响. 结果表明，在原材料获取阶段，HFCC的材料资源消耗量所占比例最大. 在运行使用阶段，化石能源消耗较大，碳排放和污染物排放占比高，其原因在于HFCC在其生命周期内对氢能的大量消耗，以及氢气制取过程中能耗较高. 通过光伏电解水制氢，其能耗和碳排放得到显著降低. 在模拟燃料电池衰退场景下，当氢能消耗量上升13.9%时，基于光伏电解水的HFCC的全生命周期能耗增长了12.05%，碳排放增加了9.21%. 基于光伏电解水制氢匹配管道运输方式可优化氢能路径提高环境效应，HFCC的生命周期能耗和碳排放最低. 基于可再生能源制氢的HFCC展现出显著的节能减排潜力，结合管道运输方式可最大限度减少能耗和碳排放.

关键词：全生命周期评价,氢燃料电池客车（HFCC）,环境效应,不同氢能路径,情景模拟,