Today, energy transition is one of the industry's priorities. One of the sectors that contributes most to climate change is transportation, and in recent years alternative vehicles have emerged that can reduce fossil fuel consumption and therefore the impact of transportation on emissions. A transition to cleaner mobility. These vehicles include battery electric vehicles, hybrids, other types such as fuel cells, and also the inclusion of shares of biofuels in ICEVs. In order to understand whether one type of vehicle represents an environmental improvement over the others, it is necessary to understand the emissions throughout its life cycle. This is where life cycle analysis comes in. This work focuses on carrying out a comparative life cycle analysis between four types of vehicles: battery electric vehicles, plug-in hybrid vehicles, diesel vehicles and gasoline vehicles. It is carried out under the hypothesis that they are operated in European countries, and the impact of the carbon intensity of each mix on the benefits associated with electric typologies is studied, in order to understand their influence. The analysis tries to approach the problem from the point of view of what is commercially available and realistic, therefore it is carried out through the most sold models in the European Union in each category: Golf 8 (gasoline and diesel), Tesla Model 3 (including a variation with a change of battery) and Ford Kuga. It also includes shares of biofuels in powering internal combustion models, as legislation is moving towards that point. To achieve this, this work inspects the following areas: - A state of the art literature review to understand the factors influencing LCAs. - A life cycle analysis of the models including methodology with two different software and databases (GREET and PEF), in addition to the LCI of each vehicle. - A life cycle analysis of the battery models under different electric mixes with different carbon intensities. - Interpretation and discussion of the results. The results show that electric vehicles can achieve benefits over internal combustion models in emissions per kilometer, even taking into account heavier electric models and including biofuel shares. Results also show that carbon intensity plays a crucial role in the impact derived from battery vehicles, and that a transition in electric generation is therefore necessary to get the most out of electric vehicles. In addition, several future lines of research are suggested, such as the study of hydrogen vehicles and the impact of the associated infrastructure, or an analysis of whether the increase in electricity demand derived from the penetration of electric vehicles would be covered in the long term by renewable energy and therefore it is convenient to promote this mobility to obtain even greater environmental benefits.

Oggi, la transizione energetica è una delle priorità dell'industria. Uno dei settori che contribuisce maggiormente al cambiamento climatico è il trasporto, e negli ultimi anni sono emersi veicoli alternativi in grado di ridurre il consumo di combustibili fossili e quindi l'impatto del trasporto sulle emissioni. Una transizione verso una mobilità più pulita. Questi veicoli includono veicoli elettrici a batteria, ibridi, altri tipi come le celle a combustibile, e anche l'inclusione di quote di biocarburanti negli ICEV. Per capire se un tipo di veicolo rappresenta un miglioramento ambientale rispetto agli altri, è necessario capire le emissioni durante tutto il suo ciclo di vita. Ecco dove interviene l'analisi del ciclo di vita. Questo lavoro si concentra sull'effettuazione di un'analisi comparativa del ciclo di vita tra quattro tipi di veicoli: veicoli elettrici, veicoli ibridi plug-in, veicoli diesel e veicoli a benzina. È svolto sotto l'ipotesi che siano operati nei paesi europei, e si studia l'impatto dell'intensità carbonica di ogni mix sui benefici associati alle tipologie elettriche, al fine di capirne l'influenza. L'analisi cerca di affrontare il problema dal punto di vista di ciò che è commercialmente disponibile e realistico, quindi è svolta attraverso i modelli più venduti nell'Unione Europea in ogni categoria: Golf 8 (benzina e diesel), Tesla Model 3 (includendo una variazione con cambio di batteria) e Ford Kuga. Include anche quote di biocarburanti nell'alimentazione dei modelli a combustione interna, poiché la legislazione si sta muovendo in quella direzione. Per raggiungere questo obiettivo, questo lavoro esamina le seguenti aree: - Una revisione della letteratura di stato dell'arte per capire i fattori che influenzano le ACV. - Un'analisi del ciclo di vita dei modelli compresa la metodologia con due diversi software e database (GREET e PEF), oltre all'LCI di ogni veicolo. - Un'analisi del ciclo di vita dei modelli di batteria sotto diversi mix elettrici con diverse intensità di carbonio. - Interpretazione e discussione dei risultati. I risultati mostrano che i veicoli elettrici possono ottenere benefici rispetto ai modelli a combustione interna nelle emissioni per chilometro, anche tenendo conto dei modelli elettrici più pesanti e includendo quote di biocarburanti. I risultati mostrano inoltre che l'intensità di carbonio gioca un ruolo cruciale nell'impatto derivante dai veicoli a batteria, e che quindi è necessaria una transizione nella generazione elettrica per ottenere il massimo dai veicoli elettrici. Inoltre, vengono suggerite diverse linee future di ricerca, come lo studio dei veicoli a idrogeno e l'impatto dell'infrastruttura associata, o un'analisi di se l'aumento della domanda di elettricità derivante dalla penetrazione dei veicoli elettrici sarebbe coperto a lungo termine da energie rinnovabili e quindi conviene promuovere questa mobilità per ottenere ancora maggiori benefici ambientali.

A comparison of the life cycle emissions of the most sold vehicles in the european union

FERRERO DELGADO, PABLO
2022/2023

Abstract

Today, energy transition is one of the industry's priorities. One of the sectors that contributes most to climate change is transportation, and in recent years alternative vehicles have emerged that can reduce fossil fuel consumption and therefore the impact of transportation on emissions. A transition to cleaner mobility. These vehicles include battery electric vehicles, hybrids, other types such as fuel cells, and also the inclusion of shares of biofuels in ICEVs. In order to understand whether one type of vehicle represents an environmental improvement over the others, it is necessary to understand the emissions throughout its life cycle. This is where life cycle analysis comes in. This work focuses on carrying out a comparative life cycle analysis between four types of vehicles: battery electric vehicles, plug-in hybrid vehicles, diesel vehicles and gasoline vehicles. It is carried out under the hypothesis that they are operated in European countries, and the impact of the carbon intensity of each mix on the benefits associated with electric typologies is studied, in order to understand their influence. The analysis tries to approach the problem from the point of view of what is commercially available and realistic, therefore it is carried out through the most sold models in the European Union in each category: Golf 8 (gasoline and diesel), Tesla Model 3 (including a variation with a change of battery) and Ford Kuga. It also includes shares of biofuels in powering internal combustion models, as legislation is moving towards that point. To achieve this, this work inspects the following areas: - A state of the art literature review to understand the factors influencing LCAs. - A life cycle analysis of the models including methodology with two different software and databases (GREET and PEF), in addition to the LCI of each vehicle. - A life cycle analysis of the battery models under different electric mixes with different carbon intensities. - Interpretation and discussion of the results. The results show that electric vehicles can achieve benefits over internal combustion models in emissions per kilometer, even taking into account heavier electric models and including biofuel shares. Results also show that carbon intensity plays a crucial role in the impact derived from battery vehicles, and that a transition in electric generation is therefore necessary to get the most out of electric vehicles. In addition, several future lines of research are suggested, such as the study of hydrogen vehicles and the impact of the associated infrastructure, or an analysis of whether the increase in electricity demand derived from the penetration of electric vehicles would be covered in the long term by renewable energy and therefore it is convenient to promote this mobility to obtain even greater environmental benefits.
KOLAHCHIAN TABRIZI, MEHRSHAD
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
18-lug-2023
2022/2023
Oggi, la transizione energetica è una delle priorità dell'industria. Uno dei settori che contribuisce maggiormente al cambiamento climatico è il trasporto, e negli ultimi anni sono emersi veicoli alternativi in grado di ridurre il consumo di combustibili fossili e quindi l'impatto del trasporto sulle emissioni. Una transizione verso una mobilità più pulita. Questi veicoli includono veicoli elettrici a batteria, ibridi, altri tipi come le celle a combustibile, e anche l'inclusione di quote di biocarburanti negli ICEV. Per capire se un tipo di veicolo rappresenta un miglioramento ambientale rispetto agli altri, è necessario capire le emissioni durante tutto il suo ciclo di vita. Ecco dove interviene l'analisi del ciclo di vita. Questo lavoro si concentra sull'effettuazione di un'analisi comparativa del ciclo di vita tra quattro tipi di veicoli: veicoli elettrici, veicoli ibridi plug-in, veicoli diesel e veicoli a benzina. È svolto sotto l'ipotesi che siano operati nei paesi europei, e si studia l'impatto dell'intensità carbonica di ogni mix sui benefici associati alle tipologie elettriche, al fine di capirne l'influenza. L'analisi cerca di affrontare il problema dal punto di vista di ciò che è commercialmente disponibile e realistico, quindi è svolta attraverso i modelli più venduti nell'Unione Europea in ogni categoria: Golf 8 (benzina e diesel), Tesla Model 3 (includendo una variazione con cambio di batteria) e Ford Kuga. Include anche quote di biocarburanti nell'alimentazione dei modelli a combustione interna, poiché la legislazione si sta muovendo in quella direzione. Per raggiungere questo obiettivo, questo lavoro esamina le seguenti aree: - Una revisione della letteratura di stato dell'arte per capire i fattori che influenzano le ACV. - Un'analisi del ciclo di vita dei modelli compresa la metodologia con due diversi software e database (GREET e PEF), oltre all'LCI di ogni veicolo. - Un'analisi del ciclo di vita dei modelli di batteria sotto diversi mix elettrici con diverse intensità di carbonio. - Interpretazione e discussione dei risultati. I risultati mostrano che i veicoli elettrici possono ottenere benefici rispetto ai modelli a combustione interna nelle emissioni per chilometro, anche tenendo conto dei modelli elettrici più pesanti e includendo quote di biocarburanti. I risultati mostrano inoltre che l'intensità di carbonio gioca un ruolo cruciale nell'impatto derivante dai veicoli a batteria, e che quindi è necessaria una transizione nella generazione elettrica per ottenere il massimo dai veicoli elettrici. Inoltre, vengono suggerite diverse linee future di ricerca, come lo studio dei veicoli a idrogeno e l'impatto dell'infrastruttura associata, o un'analisi di se l'aumento della domanda di elettricità derivante dalla penetrazione dei veicoli elettrici sarebbe coperto a lungo termine da energie rinnovabili e quindi conviene promuovere questa mobilità per ottenere ancora maggiori benefici ambientali.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/209419