功能單元和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
本研究的功能單元是一個(gè)涂裝后的車(chē)身，其表面涂裝面積如表2所示。每一個(gè)涂層涂裝到特定的表面區(qū)域。假設(shè)這是一款小型C類(lèi)乘用車(chē)(即福特?？怂?、本田思域，或類(lèi)似車(chē)型)，擁有標(biāo)準(zhǔn)涂層外觀并滿(mǎn)足功能質(zhì)量要求。在此研究中的每個(gè)技術(shù)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)均滿(mǎn)足這些功能需求。根據(jù)IHS提供的信息，在所有技術(shù)場(chǎng)景中，對(duì)C類(lèi)車(chē)輛涂層的功能要求是同等的。
每個(gè)技術(shù)場(chǎng)景都假設(shè)是一個(gè)年產(chǎn)量為250,000輛、實(shí)行2班制生產(chǎn)的世界級(jí)汽車(chē)生產(chǎn)工廠(chǎng)。所有技術(shù)場(chǎng)景都假設(shè)在中國(guó)重慶首次安裝，并采用代表2005至2013年之間安裝的涂裝車(chē)間的最先進(jìn)技術(shù)。IHS和伊士曼盡力將潛在的OEM特定設(shè)計(jì)變量(例如偏好、海拔、氣候等)標(biāo)準(zhǔn)化，以便對(duì)不同技術(shù)進(jìn)行直接比較。
研究方法
LCA標(biāo)準(zhǔn)
下述LCA標(biāo)準(zhǔn)用于指導(dǎo)本研究：
ISO14044:2006
溫室氣體協(xié)議產(chǎn)品生命周期計(jì)算和報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)(2011)
數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量
伊士曼和IHS共同協(xié)作采集數(shù)據(jù)。來(lái)自伊士曼涂料技術(shù)(EastmanCoatingsTechnology)的技術(shù)人員基于文獻(xiàn)資料和技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)開(kāi)發(fā)模型涂料配方。IHS公司充分發(fā)揮其汽車(chē)和化工團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)能力，并且與汽車(chē)制造商、涂裝車(chē)間供應(yīng)商、汽車(chē)涂料供應(yīng)商、自動(dòng)化制造供應(yīng)商、排放專(zhuān)家以及公有領(lǐng)域資源(許可證等)合作，采集具有代表性的涂裝車(chē)間數(shù)據(jù)并驗(yàn)證伊士曼提供的模型涂料配方。該數(shù)據(jù)集經(jīng)過(guò)嚴(yán)格審查并通過(guò)多輪驗(yàn)證和修訂予以完善?？梢哉J(rèn)為數(shù)據(jù)具有可靠性并代表了目前的行業(yè)實(shí)踐。
有關(guān)涂料制造成分的“從原料到成品”的GHG影響數(shù)據(jù)采集自GaBi軟件中的可用數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)大多數(shù)來(lái)自PE-GaBi2011和Ecoinvent2.2數(shù)據(jù)庫(kù)。關(guān)于醋酸丁酸纖維素、EEP(乙氧基丙酸乙酯)、乙二醇醚、間苯二甲酸、MIBK(甲基異丁基酮)、丁醇、新戊二醇和乙酸丁酯的LCA數(shù)據(jù)來(lái)自已有的伊士曼LCA研究。對(duì)有些原材料，特別是樹(shù)脂，由于缺乏數(shù)據(jù)，我們有時(shí)只能用基于一定經(jīng)驗(yàn)的近似數(shù)據(jù)替代。
涂料制造過(guò)程中研磨和混合各組分消耗的能量采用了美國(guó)涂料協(xié)會(huì)的NCMS涂料顧問(wèn)(Coatings Counselor)所提供的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)完整性
伊士曼力爭(zhēng)在LCA研究中納入所有相關(guān)的流程。但基于可行性，有時(shí)需要排除不重要的流程。不過(guò)估計(jì)該研究至少涵蓋了95%的質(zhì)量輸入。從這項(xiàng)研究的結(jié)果看，GWP(全球變暖潛能值)主要來(lái)源于涂裝車(chē)間的電力和天然氣消耗量。
在涂裝車(chē)間有些材料和流程對(duì)GWP和VOC的影響很小，而且這些因素在五種涂裝車(chē)間技術(shù)之間應(yīng)該是很相近的。因此在計(jì)算中我們忽略了這些因素。由此得出的結(jié)果不會(huì)影響本研究的目標(biāo)，即比較各不同技術(shù)之間的差異。排除的材料和服務(wù)包括：
消耗品的供應(yīng)和處置(例如過(guò)濾器、噴漆室化學(xué)品、容器等)
涂裝車(chē)間廢水處理
到涂裝車(chē)間和配方室的材料輸送
涂料污泥處置(涂料污泥可填埋或根據(jù)市場(chǎng)需求作為副產(chǎn)品出售，無(wú)論采取哪種方式，預(yù)計(jì)在研究場(chǎng)景中將有相對(duì)最小的影響。)
基礎(chǔ)設(shè)施和資本物品
數(shù)據(jù)分配
在這項(xiàng)研究中沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)分配。一些原始數(shù)據(jù)采集自已發(fā)表的生命周期清單數(shù)據(jù)庫(kù)(如ecoinvent和PE-GaBi)。
影響評(píng)價(jià)
2013年，汽車(chē)涂裝車(chē)間系統(tǒng)最相關(guān)的問(wèn)題是VOC排放和GHG影響。因此本研究將著重關(guān)注這些問(wèn)題。
GHG影響根據(jù)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)11公布的氣候表征因素，基于100年全球變暖潛能值進(jìn)行評(píng)價(jià)。
報(bào)告結(jié)果用汽車(chē)每個(gè)涂層的CO2當(dāng)量表示。通俗地講，一個(gè)系統(tǒng)的凈GWP影響通常被稱(chēng)為其“碳足跡”。
VOC排放量用流向環(huán)境的總VOC的生命周期清單流量表示。個(gè)別VOC種類(lèi)的化學(xué)特性未跟蹤。
排放因子
與電力消耗相關(guān)的GHG影響基于PE-GaBi2011數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)程“CN：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)”，其反映的是中國(guó)的假定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)(78%煤、16%水力、2%核能、1%風(fēng)能和太陽(yáng)能)。GWP因子為1.001kgCO2/kWh(每千瓦時(shí)1.001千克二氧化碳)，其中包括燃料的提取、生產(chǎn)和運(yùn)輸過(guò)程以及廢物管理等。
與生產(chǎn)和燃燒天然氣產(chǎn)生熱能相關(guān)的GHG影響基于PE-GaBi2012數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)程“CN：來(lái)自于天然氣的熱能”，反映的也是中國(guó)區(qū)域的狀況。GWP因子為0.0704KgCO2e/MJLHV(每兆焦耳低熱值0.0704千克二氧化碳當(dāng)量)，其中包括天然氣供應(yīng)鏈中的提取、純化和壓縮等過(guò)程。
關(guān)鍵性審查
內(nèi)部關(guān)鍵性審查由伊士曼涂料技術(shù)與生命周期評(píng)價(jià)專(zhuān)家執(zhí)行。由于比較結(jié)果要向公眾披露，正式的關(guān)鍵性審查已被一個(gè)由BAMAC,Ltd主導(dǎo)的獨(dú)立專(zhuān)家小組依據(jù)ISO14040和14044標(biāo)準(zhǔn)組件的獨(dú)立專(zhuān)家小組執(zhí)行并獲得通過(guò)。
VOC和成膜模型參數(shù)
伊士曼提供的工藝數(shù)據(jù)是根據(jù)內(nèi)部和外部資料1,8以及表3“目標(biāo)值”欄中的成膜厚度、%固含、VOC含量編制。所有GHG計(jì)算均基于目標(biāo)條件。在本次研究中我們進(jìn)行了一項(xiàng)敏感性研究，來(lái)分析所有低值和高值以及減排與不減排的情況，以便了解VOC在一系列合理可能的技術(shù)場(chǎng)景中的影響。