基于直流的电网和充电基础设施在大规模未来应用中的环境影响和材料需求

移动电气化增加了对高效地方分配和充电基础设施的需求。在这种情况下，直流（DC）架构与交流（AC）系统相比，可能会减少转换阶段、传输损失和材料需求。本研究旨在量化德国大规模推广AC和DC基础设施的环境影响。为此，对2023年至2045年期间的停车场、包裹中心和配送基地进行了动态生命周期评估（DLCA），覆盖了全球变暖潜力（GWP）和材料需求的生产和使用阶段。结果显示，DC配置在所有应用场景中实现了更低的总GWP。在停车场中，DC与AC相比可减少总GWP 9.3%，而在包裹物流设施中，减少幅度为5.7%。铜被确定为主要材料驱动因素，而DC根据应用场景可减少17.1%至58.7%的铜需求。基于筛选的供应风险评估进一步表明，因需求上升以及德国对进口的依赖，铜的相关性显著提升。总体而言，研究结果提供了量化证据，证明基于DC的基础设施可以减少大规模充电基础设施部署中的环境影响和铜需求。