中國汽車二氧化碳減排路徑:全球氣候變化的挑戰

中國汽車二氧化碳減排路徑:全球氣候變化的挑戰

《中國汽車二氧化碳減排路徑:全球氣候變化的挑戰》是2011年機械工業出版社出版的圖書,作者是楊晶。

基本介紹

  • 中文名:中國汽車二氧化碳減排路徑:全球氣候變化的挑戰
  • 作者:楊晶
  • 出版社機械工業出版社
  • 出版時間:2011年7月10日
  • 頁數:208 頁
  • 定價:50 元
  • 開本:16 開
  • ISBN:978-7-111-57744-7
內容簡介,目錄,前言,叢書總序,推薦序一,推薦序二,作者簡介,

內容簡介

汽車的設計與製造是一個非常複雜的系統工程,需要考慮零件、子系統、系統,及整車各個層面,綜合運用材料科學、能源科學、信息科學和製造科學的相關知識、理論與方法。本套“汽車工程專業系列叢書”涵蓋汽車製造系統和質量、汽車動力總成、汽車材料及輕量化、車身耐久性、汽車安全仿真與最佳化、汽車系統控制及其智慧型化、汽車尾氣排放處理、二氧化碳減排、電動汽車等多個方面的內容,涉及汽車輕量化、安全、環保、電子控制等關鍵技術。
本書聚焦於中國汽車部門的碳減排路徑,試圖為讀者展現的是當前熱門研究領域的方法學及其套用。
本書可供汽車行業與氣候變化和碳排放相關的政策制定者、企業管理者、專業人士,以及所有減少二氧化碳排放工作感興趣的人參考。

目錄

叢書總序
推薦序一
推薦序二
前言
第一章 緒論1
第一節 全球氣候治理的進程1
一、科學背景1
三、《京都議定書》8
四、“後京都”時代9
第二節 新的里程碑:《巴黎協定》10
一、開啟全球氣候治理新篇章10
二、《巴黎協定》的局限性12
第三節 中國交通部門面臨全球氣候變化的挑戰13
一、中國交通部門處於快速成長期14
二、中國交通部門面臨多重挑戰18
三、急需尋求同一框架下的綜合解決方案22
參考文獻23
第二章 交通用能和排放研究方法學25
第一節 研究方法概述26
一、按照建模思路劃分26
二、按照研究內容劃分28
第二節 部門活動水平分析法30
第三節 IEA/SMP模型31
第四節 碳排放估算方法34
一、IPCC排放清單法34
二、部門排放估算法35
第五節 WTW分析法和GREET模型36
第六節 CO2濃度穩定廓線38
第七節 排放權分配方法40
參考文獻43
第三章 中國交通部門CO2排放狀況48
第一節 交通部門分類和範圍界定49
第二節 中國交通部門CO2排放量估算54
一、單個交通部門CO2直接排放量估算55
二、單個交通部門CO2生命周期排放量估算62
第三節 交通部門CO2排放份額的計算與國際比較65
一、交通部門CO2排放份額計算65
二、交通部門CO2排放份額國際比較69
參考文獻70
第四章 “2℃”溫升目標下中國輕型車的減排目標73
第一節 汽車保有量模型預測75
一、模型設定76
二、參數選擇78
三、求解模型79
四、模型預測80
五、結果分析83
第二節 CO2濃度穩定目標分解86
一、CO2濃度穩定目標的生成86
二、WRE_SMP模型的建立89
三、WRE_SMP模型的數據90
四、濃度穩定目標分解原則和方法102
參考文獻110
第五章 “2℃”溫升目標下中國輕型車的減排情景113
第一節 基線情景115
一、情景假設116
二、CHINABAU結果分析116
第二節 傳統汽、柴油車進步情景117
一、550I穩定情景118
二、450I穩定情景120
第三節 生物質液體燃料替代情景122
一、燃料乙醇發展現狀123
二、燃料乙醇資源潛力和產量預測125
三、B減排情景131
四、550BI穩定情景132
五、450BI穩定情景136
第四節 插入式混合電動車替代情景139
一、E減排情景141
二、EC減排情景143
三、E和EC情景比較145
四、550EI穩定情景146
五、550ECI穩定情景148
六、450EI穩定情景151
七、450ECI穩定情景152
八、550EI和450EI、550ECI和450ECI情景比較155
第五節 限制發展政策情景156
一、R0減排情景157
二、550RI0、450RI0穩定情景158
三、R1減排情景160
四、450RI1穩定情景161
五、R0和R1情景比較162
六、550I和550RI0情景比較163
七、450I、450RI0和450RI1情景比較164
八、450R1IB穩定情景165
本章小結166
參考文獻168
第六章 中國其他車輛減排潛力分析170
第一節 其他車輛增長趨勢與未來CO2減排重點171
第二節 重型貨車的減排潛力分析176
一、保有量預測176
二、行駛里程178
三、燃料經濟性179
四、替代燃料179
五、CO2減排潛力181
參考文獻184
第七章 其他交通部門減排潛力分析185
第一節 技術進步186
一、鐵路運輸186
三、水路運輸188
四、管道運輸188
第二節 結構最佳化189
第三節 管理創新193
參考文獻194

前言

2016年11月4日正式生效的《巴黎協定》提出,將21世紀內全球平均升溫控制在工業化前水平2℃以內,並努力追求1.5℃以內的目標。這標誌著全球氣候治理已經走出低谷,再次回到國際政治舞台的前端。作為世界上二氧化碳排放最大的國家,中國積極參與減排行動,提出二氧化碳排放在2030年左右達到峰值並爭取儘早達到峰值等一系列量化目標。
以汽車為代表的交通部門,是我國重要的二氧化碳排放來源。作為移動排放源,汽車的二氧化碳排放控制比固定排放源(如電廠)更加困難,目前幾乎沒有有效的控制措施。加之我國私人汽車正處在快速普及階段,2040年以前汽車保有量將持續大規模增長,並帶來汽車排放的二氧化碳數量成倍增加。這對我國而言,不僅將帶來能源資源、環境生態、能源安全等多方面的問題,而且意味著一項重要的政治挑戰,關乎我國在全球氣候治理中的承諾是否能夠如期兌現,並影響我國在全球政治格局中的領導力和大國形象。因此,我國汽車部門控制二氧化碳排放的任務非常重要且艱巨,探索未來的汽車二氧化碳減排路徑成為一項重要的研究命題,也成為汽車、能源、環境、氣候變化、管理等學科交叉領域培養研究生的重要內容。
不同於系統介紹成熟理論和方法的傳統教材,本書試圖為讀者展現的是當前熱門研究領域的方法學及其套用。第一章從氣候變化的科學背景開始介紹,展現了全球氣候治理的發展歷程和最新進展,並進行了研究意義上的評述。同時,引出我國交通部門在應對氣候變化過程中所面臨的挑戰。第二章主要介紹交通用能和二氧化碳排放的研究思路、研究方法、典型模型及重要研究成果。第三章是第二章方法學的套用實例,對我國交通部門的二氧化碳的直接排放和生命周期排放進行了估算,並介紹了交通部門排放在全國排放中的貢獻率。第四章和第五章是本書的核心內容,介紹了一種將全球排放目標與某個部門的減排路徑相結合的研究方法,並展示了該方法在我國輕型車部門的實際套用。這種將從上至下的目標與從下至上的技術路徑相結合的研究方法可擴展到電力、建築等其他主要用能和排放部門。第六章以重型貨車為重點,介紹了其他類型車輛的二氧化碳減排潛力。第七章對除道路以外的其他交通部門的二氧化碳減排潛力進行了闡述。
本書是基於作者的博士論文撰寫而成的。在成書過程中,作者盡最大努力將自己在汽車用能和二氧化碳減排領域的理解與經驗融入其中。作者感謝韓維建博士、張阿玲教授、David P. Chock博士、Joseph M. Norbeck教授對方法學和內容的悉心指導,以及申威博士、柴沁虎博士、黃詩堯博士等在交流和討論中提供的有益參考,同時感謝家人和朋友的理解、支持與陪伴。由於時間倉促和作者閱歷所限,本書中的疏漏和不妥之處在所難免,歡迎讀者提出批評和修改意見。
楊晶
2017年6月於北京

叢書總序

中國的汽車產業發展迅速,已經成為我國國民經濟的支柱產業之一。隨著家庭平均汽車保有量的迅速增長,汽車給整個社會帶來的能源、環境、交通和安全的壓力日益加大。儘管汽車在輕量化、電動化、排放控制技術和安全技術方面已經有了長足的進步,尤其是近幾年網際網路和通信技術在汽車的獨立駕駛和智慧型化方向提供了極大的發展和創新的空間,但諸多的發展給汽車產業帶來無限的挑戰和機遇。因此,行業的快速變化急需培養一大批不僅懂專業技術,更熟悉跨界知識的創新型人才。
重慶大學汽車協同創新中心認識到人才培養的迫切需求,組織我們為新成立的汽車學院編寫一套教材。參與這套教材編寫的所有作者都身在汽車行業的科研和技術開發的第一線,其中大部分作者是近年海歸的年輕博士。教材的選題經過專家在傳統學科和新興學科中反覆地論證和研討,遴選了汽車行業面臨緊迫挑戰性的技術和話題。第一批教材有八本,包括《汽車材料及輕量化趨勢》《汽車設計的耐久性分析》《汽車動力總成現代技術》《汽車安全的仿真與最佳化設計》《汽車尾氣排放處理技術》《汽車系統控制及其智慧型化》《中國汽車二氧化碳減排路徑》和《汽車製造系統和質量控制》。
這套教材的一個共同特點就是與國際發展同步、內容新穎。編著者對於比較傳統的學科,在編寫過程中儘可能地把最新的技術和理念包括進去,比如在編寫《汽車材料及輕量化趨勢》的過程中,不僅介紹了各種輕量化材料的特點和動向,而且強調了輕量化材料的套用必須系統地考慮材料的性能、部件的加工方法和成本。有些選題針對汽車行業發展的新的技術動向,比如《汽車安全的仿真與最佳化設計》主要介紹汽車安全仿真的模型驗證和最佳化,這是汽車產品開發採用電子認證的必經之路;而《汽車系統控制及其智慧型化》概括了汽車的主要系統及其控制,以及智慧型化技術在各個系統中的套用,這些都是汽車自動駕駛的基礎。
這套教材的另一個突出的特點是實用,比如一般汽車設計要求非磨損件的壽命是24萬公里。《汽車設計的耐久性分析》著重介紹了汽車行業用於耐久性分析的主要工具和方法,以及這些方法的理論基礎。這是進行汽車整車和零部件壽命耐久性正向設計的基礎。隨著環境保護的法規日益嚴格,汽車排放控制技術也在不斷發展提高。汽車動力技術已經形成化石燃料到其他燃料的多元化發展,《汽車尾氣排放處理技術》和《中國汽車二氧化碳減排路徑》介紹了排放控制技術的進程和法規實施的協調,以及達到法規要求的不同技術路線。汽車質量一直是熱門話題,也是一個汽車企業長期生存的關鍵問題之一。《汽車製造系統和質量控制》介紹了現代汽車製造系統與質量控制的基本概念和實踐。
本套叢書不僅對汽車專業的學生大有裨益,也可以作為汽車從業人員和所有對汽車技術感興趣者的參考讀物。由於時間有限,選題的範圍還不全面。每本書的內容也會反映出作者的知識和經驗的局限性。在此,真誠地希望廣大讀者提出意見,供我們不斷修改和完善。
2016年8月5日

推薦序一

隨著我國汽車工業的快速發展,先進的汽車設計理論和技術在車身開發中越來越受到重視。同時,汽車發展遇到了環保、能源、交通等各個方面的諸多問題,在這種新形勢下,從業者掌握和熟練運用核心設計技術顯得尤為重要。
汽車的設計與製造是一個非常複雜的系統工程,需要考慮零件、子系統、系統,乃至整車等各個層面,綜合運用材料科學、能源科學、信息科學和製造科學的相關知識、理論和方法。本套“汽車工程專業系列叢書”涵蓋了汽車製造系統和質量、汽車動力總成、汽車材料及輕量化、車身耐久性、汽車安全仿真與最佳化、汽車系統控制及其智慧型化、汽車尾氣排放處理與二氧化碳減排等多個方面的內容,涉及汽車輕量化、安全、環保、電子控制等關鍵技術。
本套叢書的作者既有在汽車相關領域工作多年、有豐富經驗的專家,也有學成回國、已嶄露頭角的後起之秀;內容安排上既有適合初學者學習的大量基礎理論知識,也融入了編著者在相關領域多年來的研究體會和經驗,從中我們能充分體會到現代汽車技術節能、環保和智慧型化的發展趨勢。叢書結合大量實例,取材豐富、圖文並茂。
本套叢書可作為汽車設計的參考工具,也可作為車輛工程、機械工程、環境工程等專業研究生的專門教材及學習參考書。相信該書對於汽車行業相關領域的研究生、企業研發人員和科研工作者會產生重要的啟發作用,特作序推薦。
上海交通大學

推薦序二

作為《中國製造2025》戰略部署的主要支點之一,汽車業的持續、快速、健康發展將為中國製造業強國目標奠定堅實的基礎。面對中國汽車產業大而不強的現狀,自主品牌汽車產業的發展壯大時不我待。重慶自主品牌汽車協同創新中心,立足於重慶地區汽車產業,依託國家“2011計畫”,以我國自主品牌汽車發展重大需求為牽引,以體制機制創新為手段,探索我國汽車自主品牌的發展模式。中心面向國內自主品牌汽車產業,重點開展培養高端人才,匯聚優秀團隊,研發核心技術,推廣產業套用,整合優勢資源,搭建交流平台等工作。重慶自主品牌汽車協同創新中心瞄準“節能環保、安全可靠、智慧型舒適”的國際汽車三大發展趨勢,凝練學科發展方向,匯聚創新資源和汽車及相關領域的優勢學科群,建立了全面涵蓋汽車行業研究領域的創新團隊。本套叢書由汽車中心特別顧問、福特汽車亞太區技術總監韓維建博士積極推動。叢書主編韓維建博士基於數十年國際一流汽車工程經驗以及獨到全面的行業技術趨勢把握,整合及組建了編著團隊進行叢書各個書籍的編著。編著團隊的成員主要由具有多年國際汽車公司工作經驗,並且在高校及企業科研一線工作的歸國人員組成。叢書內容擁有立足成熟技術、緊跟國際前沿、把握領域創新的特點及優勢,叢書的成功出版將為國內汽車行業及學科提供全面而翔實的參考材料。
書籍是知識傳播的介質,也是人才培養及創新意識傳承的基礎。正如重慶大學建校宣言“人類之文野,國家之理亂,悉以人才為其主要之因”所闡釋的,本套叢書秉承重慶自主品牌汽車協同創新中心人才培養方針,主要面向高校汽車相關學科本科及研究生的教學,同時也可為汽車行業工程人員參考。相信本套叢書會對我國汽車領域學科及行業產生積極良好的推動作用。
江蘇省產業技術研究院

作者簡介

主編簡介
韓維建
現任美國福特汽車公司亞太區研究與技術主管。自從1995年加入福特以來,在多個國家和地區組織了眾多的研究與技術項目。他在交通可持續發展系統分析、汽車輕量化、環境、能源、道路交通安全、政策制定,以及產學研結合等諸多領域都具有豐富的經驗和研究成果。
韓維建博士在俄克拉何馬州的塔爾薩大學獲得機械工程博士學位和工程管理碩士學位,在四川大學獲得金屬材料工程學士學位。目前是上海交通大學的兼職博士生導師,並在清華大學和重慶大學聯合指導博士生。
韓維建博士曾獲太平洋地區經濟理事會環境銀獎、雲南省國際合作類科技進步獎、南京航空航天大學校長國際合作獎;在眾多汽車專業領域發表國際性論文、演講、講座等逾60篇次。
作者簡介
楊晶
現就職於國家發改委能源研究所。其研究方向為交通能源和減緩碳排放政策、石油和天然氣發展政策、能源經濟和發展戰略、能源行業體制改革政策、區域能源規劃等。
楊晶博士曾就讀於清華大學,獲工學學士和管理學博士學位。工作期間,主持或參與完成了國家發改委、國家能源局、科技部、財政部、中國工程院委託的20餘項課題研究,以及“國家高端智庫建設”支持課題、國家發改委巨觀經濟研究院重點課題專項、基本科研業務課題專項等,發表學術論文10餘篇,合著2本。曾獲2015年度能源軟科學研究優秀成果二等獎、2013年度能源軟科學研究優秀成果二等獎、國家發改委巨觀經濟研究院2012年度基本科研任務專項課題優秀成果三等獎。

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