fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

15
Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts Michael Wang * Center for Transportation Research, Argonne National Laboratory, 9700 South Cass Avenue, Argonne, IL 60439, USA Received 29 June 2002; accepted 21 July 2002 Abstract Because of their high energy ef®ciencies and low emissions, fuel-cell vehicles (FCVs) are undergoing extensive research and development. While hydrogen will likely be the ultimate fuel to power fuel-cell vehicles, because of current infrastructure constraints, hydrogen-carrying fuels are being investigated as transitional fuel-cell fuels. A complete well-to-wheels (WTW) evaluation of fuel-cell vehicle energy and emission effects that examines (1) energy feedstock recovery and transportation; (2) fuel production, transportation, and distribution; and (3) vehicle operation must be conducted to assist decision makers in selecting the fuel-cell fuels that achieve the greatest energy and emission bene®ts. A fuel-cycle model developed at Argonne National LaboratoryÐcalled the Greenhouse gases, Regulated Emissions, and Energy use in Transportation (GREET) modelÐwas used to evaluate well-to-wheels energy and emission impacts of various fuel-cell fuels. The results show that different fuel-cell fuels can have signi®cantly different energy and greenhouse gas emission effects. Therefore, if fuel-cell vehicles are to achieve the envisioned energy and emission reduction bene®ts, pathways for producing the fuels that power them must be carefully examined. # 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved. Keywords: Well-to-wheels analysis; Fuel-cell vehicles; Fuels; Energy use; Greenhouse gas emissions; Hydrogen 1. Introduction Primarily because of their high ef®ciencies and zero or near-zero emissions, fuel-cell vehicles (FCVs) are under- going vigorous research and development (R&D) efforts at major automobile companies worldwide. In fact, some believe that FCVs could revolutionize the automobile indus- try by replacing internal combustion engine (ICE) technol- ogy. Besides investing in FCV R&D efforts, governments and private industries are actively investigating market barriers and vehicle and fuel infrastructure constraints so that introduction of FCVs will be successful when the technology is ready for the mass market. FCVs based on proton exchange membrane (PEM) tech- nologies require hydrogen (H 2 ) as the fuel-cell (FC) fuel. Although H 2 is currently produced for fertilizer manufac- ture, petroleum re®ning, and other chemical processes, it is not yet produced as a transportation fuel, and the infra- structure for mass production and distribution of H 2 for FCVs is not in place. To overcome the infrastructure bar- riers, many believe that in the foreseeable future, hydro- carbon fuels may be stored on board FCVs for production of H 2 via fuel processors. Thus, many hydrocarbon fuels, such as methanol (MeOH), gasoline, ethanol (EtOH), and naphtha could serve as fuel-cell fuels. If H 2 is used to fuel FCVs, they will have zero vehicular emissions. If hydrocarbon fuels are used to power FCVs, they will have near-zero emissions of criteria pollutants and some carbon dioxide (CO 2 ) emissions. However, even though H 2 -powered FCVs offer zero vehicular emissions, production of H 2 Ðespecially from natural gas (NG) as it is produced nowÐcan generate a signi®cant amount of emis- sions and suffer signi®cant energy losses. To provide a complete evaluation of energy and emission impacts of FCVs powered with different fuels, energy use and emis- sions from wells to pumps (for fuels) and from pumps to wheels (for vehicles) must be taken into account. In the past several years, some major studies have been conducted to evaluate well-to-wheels (WTW) energy and emission impacts of FCVs powered with different fuels. These studies inevitably differ in their simulations of the production and distribution of fuel-cell fuels and operation of FCVs. The purpose of this paper is to address major Journal of Power Sources 112 (2002) 307±321 * Tel.: 1-630-252-2819; fax: 1-630-252-3443. E-mail address: [email protected] (M. Wang). 0378-7753/02/$ ± see front matter # 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved. PII:S0378-7753(02)00447-0

Upload: michael-wang

Post on 04-Jul-2016

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

���� ������ �� �������� ������� ������������� ��������� ������ ������

������� �����

������ ��� ����������� ������ ������� ������ ��������� ���� ����� � ������� �������� �� �� !�� "��

����� �� �� ���� ���� �������� �! ���� ����

��������

"����� � ����� ���� ������ �#������� ��� ��� ������$ �������� ������ %�&'( ��� ���������� �)���� � ������� ��� �� ��������*

����� �������� ���� ��+��� ,� ��� �������� ��� �� ����� �������� ������$ ,����� � ������� ������������ ���������$ �����������������

��� ��� ,���� �� �������� � ����������� �������� ���* - �������� ������������� %�.�( � �������� � �������� ������ ������ ���

������ ���� ���� �)����� %!( ������ ������+ ���� ��� ��� ������������� %�( ��� ����������$ �������������$ ��� �����,����� ��� %/(

������ ��������� ��� ,� ��������� �� ��� ������� ��+�� �� �������� ��� �������� ��� ���� ����� � ��� ������� ������ ��� ������

,���#�*

- ��������� ����� �� ������ �� -������ 0������� 1�,�������2������ ��� #�������� ���$ �������� $�����$ ��� $����� �� ��

������������� %3�44.( �����2�� ��� �� � ������ ������������� ������ ��� ������ ������ � ����� �������� ���* .�� �����

��� ���� ������� �������� ��� ��� �� � ����#������ ������� ������ ��� ��������� �� ������ ����* .�������$ � �������� ������

��� �� ����� � ��� �� ������ ������ ��� ������ ��������� ,���#�$ ������� �� ��������� ��� ��� ���� ����� ���� ��� ,� ��������

�)������*

� ���� 4�� ��� 5������ "*'* -�� ����� ���� ��*

%��&��'( ������������� ������ ��������� ������ ���� 4����� �� 3�������� �� ������ 6�������

� ���� ������

7�������� ,����� � ����� ���� �#������� ��� 8��� ��

�����8��� ������$ �������� ������ %�&'( ��� ������

����� ������ ������� ��� �� �������� %�9:( ���� ��

��;�� ������,��� �������� ���������* <� ���$ ���

,���� � ���� �&' ����� �� ��������8� ��� ������,��� �����

��� ,� ��������� �������� ���,����� ������ %<&4( ��������

���* "���� �� ����� �� �&' �9: ����$ �� �������

��� ��� ��� �������� ��� ���� ��� �� ��������� ���+��

,������ ��� ������ ��� ��� ������������ ��������� �

���� ������������ � �&' ���� ,� ������ ���� ���

���������� � ����� �� ��� �� ���+��*

�&' ,��� �� ������ �)������ ���,���� %74�( �����

������� ��=���� �������� %6�( � ��� �������� %�&( ���*

-������� 6� � ��������� �������� �� ������8�� �������

����$ ��������� ��#����$ ��� ����� �������� ������$ �� �

��� ��� �������� � � ������������� ���$ ��� ��� �����

�������� �� �� ���������� ��� �����,����� � 6� ��

�&' � ��� �� �����* .� � ������ ��� ������������ ,���

����$ ���� ,���� � ���� �� ��� ������,�� �����$ ������

���,�� ��� ��� ,� ����� �� ,���� �&' �� ���������� �

6� �� ��� �������* .��$ ���� ��������,�� ���$ ���

� �������� %��>6($ �������$ ������� %4�>6($ ���

������� ����� �� � � �������� ���*

< 6� � ��� �� ��� �&'$ ���� ���� �� � 8��� ��������

������* < ��������,�� ��� ��� ��� �� ����� �&'$

���� ���� �� � �����8��� ������ � �������� ��������� ���

��� ���,�� ���)��� %&>�( ������* 6��� ��$ � ��

������ 6��������� �&' ��� 8��� �������� ������$

���������� � 6�2��������� ��� ������� �� %03( � �� �

�������� ���2��� �������� � ����#���� ������ � ����

��� ��� ��� ����#���� ������ ���* .� ��� ��� �

�������� � �������� � ������ ��� ������ ������ �

�&' ������� ���� ������� ���$ ������ �� ��� ����

��� ��� ���� �� ���� %�� ���( ��� ��� ���� ��

����� %�� ������( ��� ,� ��+�� ���� �������*

<� ��� ��� � ���� ����$ ��� ��;�� ����� �� � ,���

��������� �� � ������ ������������� %�.�( ������ ���

������ ������ � �&' ������� ���� ������� ���*

.��� ����� ��� ���,�� ���� �� ����� ��������� � ���

���������� ��� �����,����� � �������� ��� ��� ���������

� �&'* .�� ������ � ��� ����� � �� ����� ��;��

������� � 7���� 5����� !!� %����( /�?@/�!

� .��*� �!�A/���B���C!� �)� �!�A/���B��/DD/*

$)*�� ''��( �=����E���*�� %�* ����(*

�/?C�??B/F��FG @ �� ���� ������ � ���� 4�� ��� 5������ "*'* -�� ����� ���� ��*

7<<� 5 � / ? C � ? ? B / % � � ( � � D D ? � �

Page 2: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

�������� ��������� ��� ���������� ������ �#�������

��� �&' ��� ������� ��� ��� ��� � �.� ������ �

������� ������F��� ����*

� ��������

+,-, ��� # $$� *�'��

-�.������� � � ������F��� ���� �� �� ��� ����

� ��� ��� �����2��� ������ ������+ ���� ��� %����( ��

������ ���� ���� �� ������ ����� %�����(* - �.� ����

��� � ��� ������ � ��������� ������ �� ��� �������������

��� ���� ��� � ��������� ������ %1&-( �� �������

�������* 5���� !��B$ ���� ������ ��� ��� H5 :���������

� 4����� %:>4($ -������ 0������� 1�,������� �� ,���

�� ������� ��� #�������� ���$ �������� $�����$ ���

$����� �� �� ������������� %3�44.( ����� � �� ������

����� ���� �� �� ,� ��������� ��� ������������ �� �������

�.� ������ �� ��� ������ �������� ���� ����������

���� ��� ��� �� ����� ���������� ������ %-.'(*

-������ ������� ��� #�� ����� � ��� 3�44. �����

�� ���� !��A I!J* 5���� ����$ -������ �� ������� � ���� �

3�44. ����� I�@DJ* .�� 3�44. ����� ��� ��������

�������� ��� ����� �� -������K 3�44.��,��� �� �����FF

�����*���*�� *

-������ �� ������� ��� 3�44. ����� �� �����8� �.�

������ ��� ������ ������ � ����� �������������

��� ��� ������ ����������� IB@CJ* ����� ��$ �����

������8�����2��������� ������,��� ��������$ ������

��������$ �� ������� �������$ ��� ������$ ��� �����

���������� �� 0���� -������$ 4�����$ ��� -��2��� ����

��� 3�44. ����� �� ����� ��� � �������� � ������F���

����* ������������ ��� +�� �������� � ��� 3�44.

����� ��� ���������� �� I�$/$CJ*

���* ! ������ ���� ��� ���� ���� �� ���� �� 3�44.

�.� ��������� � ������F��� ����* -�.� ������

������� ��� ������+$ ���$ ��� ������ ��������� ����*

.�� ������+ ��� ��� ���� �������� ��� ������ LL��������

����KK %�.7( �� LL�������KK����$ ��� ��� ������

��������� ���� � ������ ��� LL�������������KK %7.�(

�� LL���������KK ����* <� 3�44.$ �.� ������ ���

������ ����� ��� �������� ��������� �� ���� � ���

����� ���� ���� �� ���* !*

+,+, .������ ��������� ����������� �' ���� ���&�

�����'�' �� ��� ��'�

.�� ���� ���� �� �&' �����������* "����� ���

�)���� ,���� � ���� ��,��� �������� ������ %64'( ����� ,�

��������� � ������ �&' �� ���� � ������ ��� ������

��������� ,���#�$ 64' ��� �������� �� ���������* .��

,������ ������ ���������� � ������� ������ %3'(

�=������ ���� �������� ���,����� ������*

.�,�� ! ��� !C ��� ������� �������� �� ��� ����*

7������������������� %���� /����� ���� �������( � ���

,������ ��� ������� �� 3' ����������� �� ����� �����

������� �� 64' ��� �&' ����������� ��� ��������*

> ��� !C 64'��� �&' ��� �������$ !� ��� �� �����

�� ��=��� 6� �� �&' �����������* 3���� 6� %36�( ����

�� ,� �������� �� �,��� A��� ����� ��� =���� ���� %��(

�� ����� �� ���� ������ ������ �� � ������,�� �&' ��� ���

�����* 5��� �������� ��� ���+��� �� ������ �������� ��

���� 6� �� ������ �� �� !�$��� ��* �&' ����� ,� ��=���

6� %16�( ��� �� � � ������ ��� ��� ����� ���� ���� �����

���� 36�* "�� 16� ������ ��=���� ����� ���� ��������� ��

16� ���+ ��� ��� ��� ��� ��� ,����� �� � 16�*

"���� ��������� ��� ��=���$ ��� ����� 6� ������ �����

�������$ ��� � ����� �������$ ��� ��������� ����� �9:*

.��� ����� ������ ����������� ��� ��� ������ ����*

-� ������$ 6� � ��������� �������� ��� 03 �� ����

������� �������� %5��($ � ������������ ������ ��������

���* ����� ������� 6� ���������� �� 5�� � �� ��������8��

�����$ ������������� � ��� � ������ � 6� ��� �������

����� �� �������� ������ �� ����� ������ �����������

��� ��=���� � ����#���� ������� �� ������* .� � ��� ���

������,��$ ����� 6� ������������� ������������$ ���

������ � �� �������� 03 �� �������� ������ �� ��������

��� ������� 6� �� ��� �������� ������* .�� ������ �������

���� ������ � �������� �� ��� ���� �� ,��� 36� ��� 16�*

- ������� ������ � 6� � ��������� �������� ���

����������� ,� ���������8��� �����* "����� ��� ��� � �����

������� � ���� �� ���� �����$ ��� ������ ��� ��� ,� ����

��������� ���,�� �� ���� ������* 6��� ��$ ���������8��

���* !* �.� ���� � ������F��� ���� �� ���� �� ��� 3�44. �����*

/�C /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 3: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

��� ,� ����$ ��� ���������� 6� ���������� ��� ,� �������

��� �� �������� ������ �� � ��� ��� �� ������ ��=����� ��

6� �����,����� ������������* �� �������� ���� ����������

6� ����� �� � ������$ �� ��������� ���� ��� ��� ��� ��

������������ ������� ����� ���=���� 6� ���������� ���

�����,����� ������������ � �� �����* "����� ��� ������

����� �� ����������� ���������� � � +�� ����� �� ���������

��� ������ ��� ������ ���� � ���������� 6�$ ��

�����8�� ��� ��� �� ��� ���������� 6� ���������� �������

� ����� H5 ����������� %�,��� BDM � ����� � ���������

��� ����( ��� ����������� ���������� ��� ������,��

����� ��� � ����������$ ����$ ���� ������$ ��� �������

������ %�������� ��� ��� ����� ���� ������� ������ � ���

������ � ������,�� ������ �����(*

'����� ��������,�� ��� ��� ,� ��� �� ������� 6�

��,���� �&' �� ��� �������* <� ��� ������$ ��

������� ��������$ �������$ �������$ ��� �������* ��������

� ��������� �������� ��� 03 �� ����� ����* 3������ ��

�&' ����������� ��� ��=���� ��� �� 8��� ���� �������*

�� ���� !����� 5 ������� �� ��,���� ��� ������

��* 4 �� ���� ��� �� �� � ����$ �������8����� ��� ,�

������ ��,���� �&' ,���� ������� ����� ��� ��� ����

����* 4������ � ��������� ��� ��������� � � �������

������ �* -������� ������� � ��� �������� ��������� ���

����$ ������,��� ������� ���������� ���� ,� �������* :>4

�� ,��� ��������� �9: �� ������� ���������� ���

��������� ,���� %�*�* ���� ��� ����(* "����� ��

������� ,�� ����� ������ � ����� =������� � �������

����������$ ��������� ������� � �������� �� ��� ����*

0������ �� � ��� ������ ���,�� ��� � ��� �� �������� �

������� ,�������+* 6��� ��$ ������� ����� ,� ��� � �

�������� ���2�� ����������� �� ����� ������ ���,�� ���

��� ������* &��������$ ������� �������� ��� ���������

%����� �������( �� ��������� ��#����� � ��������� � ����

���������� ������+* ���� �������� �������8�����$ ���

���� ������� � ������� ��� ,� ������� �� ���� 8���* >� ���

����� ����$ ����� �� ,��� ���������� ������� �� ������@

.����� %�.( ����� ���������� ��� 03 �� ��� ��� � ����

����* "���� �����$ �. ����� ������� �������* "�����

03 ������� ��� ��� ,� ��� � �� �& ���$ �� ������� ,���

����� ��� 03 ������� �� ��� ������*

>�� ����,��+ � � �.� ������ � ���� �� ��� ���

����� ��� ���� � ���������� �� �������� � �����

������ ��� ��� �����������* >���$ ��������� �������

����������� ���� ��� �� ������� ���� � ����������

������� �� ����� ������* "����� �.� ������ ������

�� ��� ����� ��� ��� ��� ���������� ������� ���

������ ���� ������� �����������$ ���� ��� � �������

�������� �� � ��� ���� ��� �� � ������ ��� �������� ����

��� ����������� ��� �� ��� ��� �� �� �� ���� � ��� ���

���+�� �������* ������ ���� �� ,� ����� ���� ��� �

������ ��� ��� ���*

<� ����������$ ��� � ��� !C ������� ����� �� .�,�� ! ���

������� �� �������� �� ��� ���� � ��� ������ ��������� ��

/����� 5 �������$ ��������� �� !B���� 5 �����$ 03 ��

36� ��� 16� �� ������� �����$ ����������� �� 36� ��� 16�$

03 �� ��������$ ��������� �� �������$ ��� 03 �� &03* "��

����� ��� ��� ��� ����� �� �� ����������� 6� ����������

��� 03 �� �������� ������$ 03 �� ������� �� ��� �.

�����$ ��� ��������� ,���� �� �������* �����������$

��� � ��� ������� ���� ��������� ��� ���� ���� �����*

�.� ������$ ��������� ��� ����$ ������ ��� �� ���

.�,�� !

���� ������� �� 64' ��� �&' �������� �� ��� ����

�������+ ���� &������

7�������� 3������ 1������� %15( �������$ ���� � /����� 5 �������$ � ��� �� ���

,������ 3' ��� ������� 64'

7�������� 15 ����� 15 �����$ ���� !B���� 5 �������$ � ��� �� ��� ����� 64'

03 &03 &03 � �� 64' ���

03 &������ ����� 6� %36�( 36� � �������� �� ������� �����$ ���������� �� �������� ������ �� ��������$

��� �������� �� �,��� A��� ����� ��� =���� ���� %��(

03 5������ 36� 03 � ���������� ������� �������� �� �������� ������$ �����

36� � �������� ��� 36� � �������� �� �,��� A��� ��

03 &������ ��=��� 6� %16�( 16� � �������� �� ������� ����� ��� ���������� �� �������� ������

03 5������ 16� 03 � ���������� ������� �������� �� �������� ������$ ����� 16� � ��������

H5 � ����� ����������� 36� �� ���������� 36� � �������� �� �������� ������ ��� �������� �� �,��� A��� ��

H5 � ����� ����������� 16� �� ���������� 16� � �������� �� �������� ������

������,�� ����������� 36� �� ���������� 36� � �������� �� �������� ������ ��� �������� �� �,��� A��� ��

������,�� ����������� 16� �� ���������� 16� � �������� �� �������� ������

5���� ������ 36� �� ����� ������ ��� ���������� 36� � �������� �� ������� ��������$ ���������� ������� ��������

�� �������� ������$ ��� �������� �� �,��� A��� ��

5���� ������ 16� �� ����� ������ ��� ���������� 16� � �������� �� ������� �������� ��� ���������� �� �������� ������

03 ��������

7�������� 3������ 3������ � � �������� ��� ���� �� 5 ������� ,���� !� ���

7�������� 0������ 0������ � � �������� ��� ���� �� 5 ������� ���� �� � ���

03 0������ 0������$ �������� ���� ������ ���������$ � �������� �� ���

������@.����� %�.( ����� ��� �� � ����� 5 �������

&�������� ,���� 4������ 4������ � �������� ��� ����� ��� ���,����� ,����

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /��

Page 4: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

������ ��� ������ ������$ ��� ���$ � ���� �������* <�

����� �� � ������ ���+���,����� � ��� �������$ ����� ���

��� ��� ,� ��+�� ���� ������� ���� ��$ ��� ������ � ���

��� ��� � ��� �������*

.�� ������ �� ��� ���� � ,��� �� ����������� �

64' ��� �&' �� 0���� -������* ���� ���������� �����

��� ��� ������ ��������� ��������� ��� ,� ������� ��

����� ���� � ��� �����* ����� �������� ���� ��� �������

�,�� �� 0���� -������� �����������*

� ���� ������� �� ��� �����������

N�� ����� �������� ��������� ,��� �.7 ��� 7.�

���� ���� �.� ������ ��� ������ �����* �����

�.� ������������ ��� ��������� ������$! ����� ����

�� ���� � ����$ ��������$ ��� ���������� ������ �� �

����* .��� �������� ��� ����� �� ������� ����������

�������� ��������� ������ �#������� ��� ������*

.�� ������ ������ ���������� �������� ��� �� ���

����*

-������� ��� ������ ����� � ��� 3�44. ����� �����

��� �� ������� ����� ������,��� ��������� %�� ����� �

����� ���� � ��� �� �� ����� ��������($ ��� ���

����� � ��� 3�44. �����23�44. !*A2� �������

�� ����� ��� �� ��� ������� �������� ���������$ ��

����� ��� 3�44. ����� ��� �������� ������ ��� ������

����� ���� ���,�,����� �����,����� �������* <� ��� ����$

�������� ��������� ��� ���������* .� ������� ��������

��������� ���� 3�44. !*A$ ��� ���� �� �� � ,��� �5�

4)��� ��� :������������K &����� "���� ������*

!,-, 0���)��)��*� �*�����

<� ��� ��� ? ����$ -������ 0������� 1�,������� ��

��������� ��� ������ �#������� ��� ������ � �����

������������� ��� ���������� �������* -������ �� ���

�,������ ������� ��� ���,��+ �� ��� ����������

�������� ��� ��� ��� ��������* �� �������� ��

������ ��� �� �� +�� �.7 �������� �� ��� 3�44.

�����* .�� �������� ��������� ������8� ��� +��

�������� ��� �� ��� ����* :����� ��������� ����

����� �� ���� �������� ��� �������� �� I�$/$CJ*

!,-,-, 3�������* �� ��$ ������� ��$ '����� 7� �������

�' 7� �����

"�������� �� ���D$ ������+�� ���� ,� ��=����� �� ����

��� H5 4� ���������� 7��������� -�����K %47-( .��� �

������ ������ �������* .������� ���� ������ ��������

�������$ 47- ��=���� ���������� � .��� � ������� ����

�� � ����� ���� ������� � /� ���* �� �� ��� /����� 5

������� � ��� ������� �� ,������ 3'* "����� ����

��� ����� ��� ������� ��� �� ��� �������$ �&' ���

��=���� ���� ����� �� � �� 8��� ���� ������� �� �������*

�� ���� � ���� ������� � �� ���� !� ��� �� �&

�������* 4 �� ���� �� ���� !����� 5 ������� �� �������$

�&' ��� ���� ���� ��� ��,���� �������8����� ������

�� ���� � ���� ��� �������* 7�������� ��#����� ����

���� �������$ ����� �� � ��� ������ ���,�� %�,��� A�( ���

� ��� �� �������� � ������� ,�������+* >� ��� ����� ����$

,����� ������� ������� ���� �������� ���� ��� �����

��������� ��������,��$ �� ����� ,� � ���� �&' ���

���������$ � �� ������� �� �� ��� ����* �� ���� ����

��� ���� ������� � ������� ���� ,� ������� �� ,����

!� ��� �� ��������� ��#�����* 47- �� ���,����� � !B�

��� 5 ����� ��� ��=��������* �� ������� ��� ����� ���

�� ����� ������ 64'*

.�,�� � ������ ������ �#������� �� ��� +�� ���� �

��� ��� ����������,��� ��� �� ��� ����* .�� ���,�,������

,��� �#������ �������� ��� ��=����� �� ��������

��������� ������ 3�44.* ���� ���� ���,�,������,���

��������$ �� ���� ��� ������ �����,����� ��� � ��

��� ����#�� ��������� �)���� � �����*

������ ��� ������ ���� ��� ��������� ��#���� �#�����

��� �� ������� ��� ����� �� 0���� -������� ��#�����

%��� ���� ���� �� 0���� -������� �����������( ��

.�,�� � ��� ����� ���� �#������� �������� �������� ��

4������� ��������� ��#�����* >�� ��;�� ����� � ����

����� 0���� -������� ��#����� ��� ������� �� ��)����

������� ����������$ 4������� ��#����� �� � � ����

,������� ������� ���� ���� ������ ��� ���� ����� �������

����* 0���� -������� ��#����� ���� ��)���� �������

���������� ��� ���������� ������ �#������ ���*

!,-,+, ����� �)��' ����

.�� ���� ������� � �� 03�,��� ������� ���������

6�$ ��������$ �������$ ��� &03 %�� .�,�� !(* <� ��� ���

�����$ �� �������� ,��� 0���� -������� %0-( 03 ���

����0���� -������� %00-( 03 �� ������� ���� ��� ��

0���� -������� �����������* 6���$ �� � ������ 0- 03�

,��� �������* H� � 00- 03 �� ���������� � �����

��������� ��� �� 0���� -������� ����������� � �,;��� ��

���������� ������ ��� ������ �.7 ����*

.�,�� �

4����� ��������� �� ��������� ������� ����

5���� 4����� �������� %M(

7��� 7B�� 7C��

7�������� ���� ���, �A*� �C*� ��*�

7�������� ������� �� /�����

5 ������� ���� �� �)�������

C/*� CD*B CA*�

7�������� ������� �� !�����

5 ������� ���� �� �)�������

C�*B CD*� CB*B

7�������� ������� �� !B���� 5 ����� CB*� C?*� C�*�

7�������� ������� �� !����� 5 ������� C�*� �!*� �/*�

� 7��� ���,�,����� � ��M 7B�� ���,�,����� � B�M 7C�� ���,�,����� �

C�M*, - �������� �����,����� ��� � �� �����*

! 5��� ��������� ����� ���� �.� ������������$ � ���� ��� ��� ,�

��� ��������� ���$ �� ��� ��+� ���� ������� ��� ���+�� ���� �

����������� � ��� ��� �� ������ ���������� I�J*

/!� /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 5: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

.�,�� / ������ �#������ �������� �� ��� � �� 03�

,��� �������* 0��� ���� ��� ��� 03�,��� �������

��=���� 03 ���� ��� ��� ��������* 7���� ���� �������

6�$ ��������$ ��� 03 ������� ��� ,� ������� �� �������

���� ���F�� �����������* < ���� ���F�� ����������� ��� ���

�������� ���� ���� ���$ ��� � ����� ����� ������ �#������

��� ,� ����� �� �� ��� �)����* <� ��� ��� �����$ ��

� ������� ������ ��� ������ ���� � ����� ���� ���

�������� ���� ���F�� �����������* 6���$ �� � ������ �����

����� ���� �� ��� ������� ���� ���F�� ����������� �)����*

�� � ������ ��� ���������� � ,��� 36� ��� 16� �� �������

����� ��� �� �������� ������* "����� �������� ������ ���

���� ������ � �� ������� �����$ ��� ,����� �������� ������

��� ������ ������� �)������� ���������� �� 6� ����������$

��� ������ �#������ � 6� ���������� �� �������� ������

��� ,� ����� ���� ���� �� ������� �����$ ����� �� ���+ ����

������� �� ��� 6� �#������ ��������*

.�� �#������ � 36� ��� 03 ��������� � ����������

�� ��� ,�� � ������� ������$ #��� ������$ ��� �����

��������� ICJ* "����� ��� ������� ������ � 6� ��������

�� �������� ������ ����� ,� ������ ���� ���� � 6� �����

������ ,� �������� ��� ������� �����$ ��� ���������

�#������ � 36� �������� �� �������� ������ � ������

���� ���� � 36� �������� �� ������� �����*

1�=��� 6� ������� ��� ��� ��;�� ������ ���� 36�

���������� ��� 6� ��=��������* <� ��������$ 16� � �,;���

�� ,����� ���* < 16� � ����� �� � ���� ������ � ����

,���� ��$ ,����� ��� ��� ,� ����#����* "����� �

���� ���$ 16� ������� ��������� ������ ���� ������

��� ������� ���� ������ ���� 36� ������� ��*

!,-,!, $��������� ��'�����

6� ��� ,� �������� ,� ���������� � ����� ���� �����

�������$ ��� ���������8�� ��� ,� ������� �� 6� ����������

�� �������� ������* "����� ����������� ��������� ���

�����,����� ������������ � ������� �� ����� ����������

��� ��������$ ��� ���������� ������ ���� � ��� �����

������� ������������� � 6�* 6��� ��$ � 6� ���������� ��

���������� �� � �������� ���� � ������� �� ��������

������$ � ����� ������ � ����������� ����� ,� ��=�����*

.��$ ����������� �����,����� ���� �� �������� ������ ����

���,�,�� ���� �� ,� �������� �� ����� ��� 6� ����������*

"����� ��� ������ ����� ��� �� ����������� ����������

��� ��� ��� ��������� ����� �� ����������� ������ �� ���

��������� �� %363( ������ � ���������� 6�$ ��

�����8� ��� ��� � ����������� ����������� H5 �����������

���������� %.�,�� D( ��� ����������� ���������� ��� ������

�,�� ������ ����� %��� � ����������$ ����$ ����

������$ ��� ������� ������(* "���� ������ 6� ����������$

�� ������� 6� ���������� ��� ���� ������ �� ����� ������

�����* ��� ��� �������$ ����� ������ ����� ������� ����

������ ��� ��� ��� �� ���� �����������* .�� ����������� � ����

��� �� ������� 6� �� ����������* .� �������� ������

����������� �� 6� ����������$ � ����� ���� � ����� ������

����� ��� �,������ ���� ������ ��� �������* .���

��=�������� ��� ��� 6� ���������� ��� ���� ������ ��

�������� ������* �� ���� ���� 6� ���������� ��� ����

������ ���� ,� ������� �� ������ ��� � ��� -�������

5�������* 6� �������� �����$ ������ �� ����� �� ��=���

���$ ���� ,� ���������� �� �������� ������* .�� �����

��������� � 36� ��� 16� �������� ��� ���� ������ �

������ �� ��� ������������� � 36� ��� 16� �������� ���

03 �� ������� �����*

.�,�� B ������ ��� �������� ��������� ����������

6� ���������� �� �������� ������* ��� ����������� ���� ����

�� �������� ������$ �� �� �� �������� ��������� ���

�����,����� �� � CM$ ��� H5 � ����� ��* <� ��� ��������

����$ �� �� � ��� ����� �#������ � !��M ��� ������

�,�� ������ ����� �� ����������� ,�����$ �� ������,��

.�,�� /

4�������� � 03�,��� �������

5���� 4����� �������� %M(

7�� 7B� 7C�

03 ���� ��� �A*� �?*B ��*�

03 �������� �A*� �?*B ��*�

&������ 36�

36� ����������� AC*� ?!*B ?B*�

36� ��������� ,� 03 ��������, C�*B CB*� C?*B

36� ��������� ,� �������� ��������, ��*� ��*B �B*�

&������ 16�

36� ����������� AC*� ?!*B ?B*�

6� ��=�������� AB*� ?!*� ??*�

5������ 36�

36� ����������� A�*� A?*� ?�*�

36� ��������� ,� 03 ��������, C/*B CA*� CC*B

36� ��������� ,� �������� ��������, �!*B �D*� �A*B

5������ 16�

36� ����������� A�*� A?*� ?�*�

6� ��=�������� A�*� AA*� ?�*�

�������� ����������� AB*� A?*B ?!*�

03 ������� ����������� A!*� A/*� AB*�

&03

03 ��������� ,� 03 �������� ��*� �/*� �D*�

03 ��������� ,� �������� ��������, �A*� �?*� �C*�

� .��� ���������� ����� ����� ,� ������� ���� ������������� �

���� ���F�� �����������* <� ��� ����$ �� � ������ ��� ����� �����

������� ���������� � ����������*, - �������� �����,����� ��� � � ����� �� ���� ����*

.�,�� D

- ����� ����������� ���������� ��) �� ��� ������ ���� %��� I/J(

&��� %M( >�� %M( 03 %M( 0������ %M( >����� %M(

BD ! !B !C !�

� <�������� ����������$ ���������� ������$ ������� ����$ ����

������$ ��� ���� �����*

� .���������� ���+���$ ������� ����� � ��� � ������,�� ������ �����*

6��� ��$ ,����� � ���� � ������� ��� �������� � ����� ������ �

�����������$ �� ���� � ������� ���������$ ������� ����� ����� ,� �������

� � ������,�� ������ �����* ��������������$ ������ �������� ��� 363

������ ��� ������ ����� ������,�� ������ ����� ��� ������� �����*

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /!!

Page 6: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

�����$ ������� ���������� � ��� � ������� %�� �������

, �� .�,�� B(*

!,-, , ��������� ������

-� ������$ �,��� !*? ,������ ������ � ������� ��� ��� �

������������� ��� �� ��� H����� 5����* '�������� ��� � ����

��� ������� � ,������ ���� ������� ������ �� ������ ��

������� �)�������� ��� �� �� ����� �� ������� �����

������� ������� %��3( %�� &������ ��� ������+�� ����(*

-�� � ��� ��� ������� � ��� �������� ��� ����* "�����

�� � ������ �������� ,���� ����� %�."4( ���� ,� ,����� ��

&�������� ��� ���,�,�� ����������$ ������� ����� ,�����

��� �������� �)������� �� ��3 �� ������ ,���� &������

��� ������+�� � ��� �� � ��� ������� ���� ��+���

������� ����#������ �� ��� ��)� �� ����*

7��������� � ��� ������� ��� ����� ���� ,� �������

,����� � ������� ��������* �9: ���� �� � ,��� ���� ��

�� ���� �����,�� ����������� �� ������� ������� ���

��������� ,����* "����� ��������� ,���� �������

��� ���� ������� ���� ����� ������� �� ������� �������

����$ �� ������� ��������� ������� � �� �& ��� �� ��� ����*

&�������� ,���� � ����� �� ��� ���� �� ,� ����

����� �� ������� ��� ����� ���� ��� ��� ��� �����*

.�� � �������� � ��������� ������� ���� �������� �����

������ � ������8��$ ��������� ,���� ������$ ,����

������������� �� ������� �����$ ������� ����������$ �������

������������� �� �������� ������$ ��� ������� �� �� �&'*

.�,�� A ��� +�� �.7 �������� �� ��������� �������*

��� ��� �������$ �� ������ ��� ��� ������ �#������� ��

��� �� ����� ������� ��� ����� �� ��� ����� ����� ��

������� ���� �� ��� ��������� ������� �.7 ���� ,�����

���� ��������������� ������ ���� ��� �� �� �� �� ���������

������� �������* 7������ ���� ��� ���� ���������� ����

������ �#������� �� ��������� �������*

H� � �������� ������8�� ������,��� �� 363 ������

�������� ���� ��� ��������� ������� ������� �� ��� ���*

����$ ��� ��� ��� ��� ������ ������8�� ���������� ���

�������������* 5�����$ ������ �)��� %0�>( ������ ���

�������� ������8��$ ������� �����#������ ��� �������#������

������ �� ���$ ����� �� 363 ������* 0�> ����

���$ ����� ��� /!� ���� � ������ � &>� ������ ��

���� � �������� ���,�� ������� ������,�����$ ��� � ���

��#���� 363 ������ ����� �� ������� �������* &���

����� � ���� %��� � �������( �� ���� �� ��� ��� ���

���� ������� ��� ���,�� �������$ ����� ���� ����� �� ���

.�,�� B

4�������� � ���������� �������� �������

5���� 4����� �������� %M(

7�� 7B� 7C�

H5 � ����� ����������� ����������

>������� ����� ������ ���� ,����� /�*� /B*� /C*�

03����� ����� ������ ���� ,����� /�*� /B*� /C*�

03����� ����� ������ ���,����������

���,����

B�*� BB*� A�*�

&�������� ����� ������ ���� ,����� //*� /B*B /C*�

&�������� ����� ������ �� �����

�����������

/C*� D!*B DB*�

4���������� ���������� ��� ������,��

������ �����,

!��*� !��*� !��*�

4��������� 6� ���������� �� �������� ������

36� ���������� A?*� ?!*B ?A*�

6� ��=�������� %�� 16�( A�*� AA*� ?�*�

6� ��������� %�� 36�(�

�������� ���������

�!*B �D*� �A*B

7���� ������ 6� ���������� �� ������� �����

36� ����������, !��*� !��*� !��*�

6� ��=�������� %�� 16�(, !��*� !��*� !��*�

36� ��������� %�� 36�(�

03 ���������

C�*B CB*� C?*B

36� ��������� %�� 36�(�

�������� ���������

��*� ��*B �B*�

� - �������� �����,����� ��� � � ����� �� ���� ���������*, -� ������ �������� � !��M � ��� �� ��� ����������� ,�����

������� ������ ���������� �� ����������� ���������� �� ���� ��� � ���

� �������* <� ����������$ ���� ��� ��� ����� � !��M$ �� ������� ��

������ �� ��� ����������� ��������� ��� ���� �����$ ��� ������

��������� �� ���� ����� ,���� ��� ����� %�*�* ������ �� ��� �����

,����� ��� �� ������������� ����� �����$ ������ �� ������� �� �������

����� �����$ ���� ������ �� ���� �������� ����� �����$ ��� ������ ��

���� �� ���� ����� �����(*

.�,�� A

-������� �� ��������� ������� �������

5���� 7��������� ��������

7�� 7B� 7C�

4����� �� �� ���� ������� "�� ��� ��� ����� !?A$�C� �/D$??� ��/$DA�

4����� �� �� ��� ������� "�� ��� ��� ����� !A�$��� !��$�C� �?!$BD�

0������� ������8�� �� �� ���� ������� � ��� ��� ����� B/� ?�� CCA

0������� ������8�� �� �� ��� ������� � ��� ��� ����� ?$�C� !�$A/ !/$���

0�> ������ �� ,���� ���� 0 �� 0�> � M � 0 �� 0 ������8�� �*C !*!B !*B

5��� &>� �=��������� �� ���� ���� � ��� ��� ������ ���B$��� �!!�$B�� �

5��� &>� �=��������� �� ��� ���� � ��� ��� ������ ��?$��� �DC$B�� �

4������ ������ ��� ��� ��� ����� � ���� ?A C? �C

4������ ������ ��� ��� ��� ����� � ��� C� �� !�/

4���������� ������ � �����,��� ������� ������ +��F���� �!*?/ �!*!B ��*BA

4���������� ������ � ����,��� ������� ������ +��F���� ��*C? ��*B? ��*�C

� - �������� �����,����� ��� � � ����� �� ���� ���������*

/!� /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 7: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

&>� �=���������$ ����� �� ������� �� ��� ������* 5���

���,�� �=��������� � �� ��������� ����� �� �����������

��������� �������K 363 ,���#�* 6��� ��$ ���� �� ���

���,�� �=��������� ��� ��� �����*

<� ��������� ������� �����$ ��� ��������� ��� ��������

������ ������� � ,���� ��� ��� ����� ���� �������* .��

������ ������� � ,���� ��� ,� ,����� �� ��� ��� ������

���� �� ��� �����* -������� ,������ � ������ �������

&>� ������$ ���� ��� ��������� ��+�� ��� ��� ���������

,� ���� �� ����* &�������� ����� ����� ,� ������� ����

������������� ���� �� ������� ,��� ���� ��� �����������*

"���� �� ����� � ������� �����$ ��� �)��� �����������

��� ,� �)������ ������ � ��� �����* �� ������� ���������

����������� �)���� ��� ������� �����* .�� �)������ �����

������� ��� ������� ����������� ���������� �� ��� ��������

�������� ����� �����* �� ��������� ������ ��� ������

������ ,� ���������� ��� ����������� � ��� ��������

����������� ����������*

!,+, 3�*�)��)&���� �*�����

.�� +�� 7.� ��������� ����������� �.������� �� ���

363 ������ �������� ���� ������F��� ���� � ���

��� ������� � �� ����� ������* ����� �� ���������� ���

��� ������� � <&4 ������ ����������� �� � ,��� �� ���

���� ��� ����,����� ���� ������� ��� ������� ����* 7���

������� � <&4 ��� ������� � ��������� �����,��* ��������$

���� �� � ,��� ���� �� �� ���� �������� ����,������ ��

������� ��� ��� ������� � �� ����� ������ �����������

��� � 64' ��� �&'* 7����� �� ,��� ����2���������

�� ��� ��� �� ����2�� �� ������� �������� ����,������ ��

64' ��� �������* 6��� ��$ �� �������� � �&' ���

������� �������� ����,������ � ���� �� �� ������* .��

������ ������8� � ���� ����� ���� ���� �������� ����

������ �� ������� ��� ��� ������� � 64' ��� �&' %��

-������) -(* >� ��� ,�� � ���� ��������� �����$ ��

�� ���� ��� ������� �������� �� ��� ����*

��� �� ��* I!�J � ��� ��������� <������� � .����

������ %�<.( ��������� � ���� �� � ������ ���������

������ ��� ������ ������ � -'.* .�� �<. ���� ��

� ������ ��������� ����� �� ������� ��� ������� �� ����

�� ������� <&4 ������ ����� <&4 ������ 64' �����

���� ������ ������� �� ����� ,�������������� ��������

������ %4'( ��� �&' ����� ���� �������$ ��������$

��� 6�* ���� ������� ��������� ���� ��������� �� ��

� �������8� ������� ���$ ��� � ��� .����� &����$ ���

���� ��� H5 ������ ��� ��������� %�.7( ��,�� ��� �������

�����* -�� ������ ����������� ���� ����� �� ��� ��� �

������� ���+ ����������� ����� � ?B �F+�$ �� � �

A�� +� ��� ��� ����� %�)���� �� 4'($ ��� �� � ��� ���

������ �8�* .�� �&' ���� �������� �� ��,��� �&'*

.��� �$ ,�������$ �������� ���� �������� ���+$ ����

�������� �� ����� ������*

3������ ����� &���������� I?J ��������� ������ ����

������ �� � �.� ������* .�� ��������� ��������

��� �������� ������ ����� ���� �������$ �����$ 4CB

%CBM ������� ��� !BM ������� ,� �����($ ��� &03

������������#�����$ ��������������� 64' ����� ����

�������$ �����$ ��� 4CB ��� ���������� ��� ��,��� �&'

����� ���� �������$ ��������$ �������$ ��� 6�* 4���

������ ���� �� ����� �� ���� ����#�� ����������

��=�������� ��� � ������������ �,����� ��� ������,�����

�� �������������� ���+ ������������ ��� ��� ����* -

3������ ����� ����������� ����� �� ��� �� ������� �

�����8� ���+�� ����+ %&�� ����� 5�� �����( ���� �������

��������� ����F��� ���,�������* '������ �����������

���� ����� �� ,� �� ����� �� ������ ��!�*

.���� �� ��* I!!J � :������� .����������$ <��* %:.<(

��������� ��������� � �&' ��� 64' �� ��� ���� �����

&������ ��� :>4* .�� ��������� �������� � �������

��� ������ �� ��� ������� 5�,�� ���� ��������������� �

������ %-<'( �������� ���������� ��� ������ �� �?� +�

�� ������ �� ���� � ��� �������� 5�,��* .��� ��������

6������� �&' ���� ��� ������� ���� ����� ���������� �

������ �&' ����� ���� ������� ��� �������� �� � ���,�

�,�� ��� � ,�� ��� ��� �������� ��� ���� ����� <&4 64'

����� ���� ����� ���$ &03$ ��� 6�* "���� ��� H5 �.7

��,�� ��� ������� �����$ ���� �������� ���� ������ �� !*�B

���� ��� ���� � ��� ��,�� ��� ������� ����� �� ����� ��

������������ ����� ���������� ����� ������* �� ������

�8� ����� �������� ����� ����� ��� �.7 ����� ����*

<� !���$ .���� ������� :.<K ������� ������ ���������

����� �� :>4 I!�J* ������ � �� �� !��C �������$ .���

��K !��� ������� ����� ����� ��� �������$ ���������

�� ��������� ��� ��������������� �&' ��� ��������

��� ����������� 64'*

>���� �� ��* I!/J � 7�������� H�� ����� �����8�� �&'

����� ���� 6�$ ��������$ ��� �������* >���� �� ��* ��� �

������ ��������� ����� �� ������ �� 7�������� H�� �����

��� ������� ��� 7��������� �� � 0�� 3��������� � '������

%703'(�����#�� ��� �8� �� ������� �&' ��� �������*

.��� ����� ��,��� ����� �� �&'* &������� ���� �����

�����$ >���� �� ��* ����� ���� ��������������� �&'

�=������ ���� ������� �)������� ��� ������� ����� ��

������ ��� ������� ���� ���������������� �&' �=������

���� ���� �������� ��� �������* .��� ���������� ����

������� �)������� ��� ������� ��� ������ � ����� ������

�#������ ���� ���� �������� ��� �������*

5������ �� ��* � -������ 0������� 1�,������� I!DJ

�� ����� ��� ��� ������� � 64' ��� ,������ 3'

����� ������� ��� ��� ����� ��� �� ������� 64' �����*

.�� -������ ��������� ����� ����$ ��������� �� ������

����� ��� ���������� ��=��������$ 64' ����� �� �

��� ������� ������ � ��� �������� �������� ���� 3'*

>�� �� � 64' ��� ������� ����� �������� �� �����

����� � ��� -������K ������ � ��� ����� ������������

������ ��� ������ ������ � 64'* .��� �� � ��� �����

� ����� �� ��� �����* .�� -������ ��������� ���� ����

������ ,� ���� ��� -:'<5>� ������ ��������� �����

�� ������ �� ��� 0������� ������,�� 4����� 1�,�������

%0�41(* <� ���������� 64' ���������$ -������ ����

����� 64' ���� ��� ������� ������ ���� ��� ��� 64'*

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /!/

Page 8: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

��� � ���� 64'$ � ����� ������� � ��� ����� ������ � ���

,� ��� �������� ����� ���� %�������� ����� ��� ,�������(

���� �� � ��� 64'* .���� ����� ��� ���� ����� ��,����8��

���� ��� �������� ����� ������ �� 64' ����� �� ������

��� ������� ���� ,� 64'*

N���� �� ��* I!BJ � -������ 0������� 1�,������� ����

����� ��� ��� ������� � ������� �&' ���� �� �&'

��������� ����� %3& ����( �� ������ �� -������* .��

3& ���� ����� ������� �������� ��������� � ��,����

��� ������� ��� �������� ���+* N���� �� ��* ��� ���

������� ,������ 3' ��� �������$ ,�� ����� �&' ������

���� ���� ,��� �� � 703' ���� � ������� ��� %�*�* �

�����8� ���� ���� ����������� �������� ��� ����� ��

�����������(* .��� ����#�� ���� �&' ����� ���� ���

������������ ���� � !� �� �@A� ��� ��� �������� ,���

���������� ��� ��,��� �&' �����* .���� ��,��� �&'

����� �� ���� �� �� � ����� ��� ������� ���� ���

���������� �&' �����$ �������� ��� �������� �� ����*

-������) - ������ �������� ��� ������� ��� ���

������� ����� ��� ��� �� ����� �����* .�,�� ? ���

����8� ��� ������� ����� ,� ������ ����* ��� � �� ��

������ ����$ ��� ����� ����� ,� ������� ����� ��� �����

�� ����� �� ������ � �� �� ����* .�� �������� ��O���

����� ���������� ������������$ ������� ������ �����

������$ ��� �������� �� ������ ���������� �����,���*

���* � ����������� ��� ��� ����� � ���� ������ ��������

��� �������� �� .�,�� ?* "����� � ������� �����$ ������

���� ��� ��,��� �&' ����� ��� ���,���� �������� ��

���* �* .�� ���,�� ��)� �� ���� ������ ���� ����� �� ���

����� �������� ��� ���,�� � ����� ���� �������� ���

�� �� ����* -������� ��� ����� � ��� ������� ����� �� �

�� �� ������ ���� ��O��� ���������� ������������$ ������

����� ������$ ��� ���������� �����,���$ �� � ��� ���

��#������ ��O������ ,� ��� ���,�� � �����* .�� ����

�����$ ��� ����� ��� �����* .��$ ��� ����� �� ��� #����

������ ,� ��� ����� �� ���,��� ��� ������� �����,�����

������� �� ��� ������ ����*

.�,�� C ������ ��� ������� �����,����� ��������

���,����� ������ ��� ���� �� 64' ��� �&'* .��

�����,����� �������� ����� �� .�,�� C ��� ,��� ���������

�� ��� ����� �� -������) -$ .�,�� ?$ ��� ���* �* - �����

� ������ ��� ������� �����,����� ������� ������������

�� ��� 3�44. ����� � �������� �� ���* /* ���� ����

�����,����� ������� ��� ��� �.7 �����,����� �������

�������� �� ��� ��� ��� ������$ ��� 3�44. ����� �� ���

�� �������� ������ �� ��� ������ ����� ���� ���,�,�����

�����,�����*

� �������

>� ��� ,�� � ��� �.7 ��� 7.� �����,����� �����

���� �������� �� 5������ /$ �� �� ��� 3�44. ����� ��

������� �������� ��������� � �.� ������ �� ���

363 ������ �� ������F��� ���� �������� �� ���

����* 3�44. �������� ����� �� � �� �� ������ ���� ����

� ���,�,����� �����,�����* ���* D ��� � ����� ������

���#�� ��� &����� "��� �������� ���������*

,-, 0���)��)��*� ������ �����������

���* B ������ �.7 ������ �#������� �� !? ���

�������* .��� �#������� ��� ������ ,� ��� ������

��� ��� ������� ������ ������+ �� ��� � ����,��

.�,�� ?

5������ � ��� ������� ����� � 64' ��� �&' �� ,������ �������

������

'������ ���� :��� 5����� ���� ������� ����� ����� ��� ��� �����

H�,�� 6������ &��,����

6� �&'� ��������� �*/� !*C� �*!D@�*AC

3������ ����� I?J �*/� !*C� �*!D

:.< I!�J 0F-� 0F- �*B/@�*AC

6� �&'� ��,��� �*�!@�*�A !*?C@�*�� �*!C@�*?/

�<. I!�J �*�! �*!/ �*!C

3������ ����� I?J �*�A !*?C �*/C

:.< I!!J �*C!@/*!/ �*!A@�*�� �*BD@�*?/

:.< I!�J 0F- 0F- �*BA@�*?�

7�������� I!/J �*C! �*!D �*B�

��>6 �&'� ��������� !*AA !*/� !*B�

3������ ����� I?J !*AA !*/� !*B�

��>6 �&'� ��,��� !*/�@�*�A !*/!@!*A? !*/�@�*�D

�<. I!�J !*/� !*/! !*/�

3������ ����� I?J �*�A !*/� !*?!

:.< I!!J �*�B@�*/! !*B�@!*A? !*C!@�*�D

:.< I!�J 0F- 0F- !*AA@�*��

7�������� I!/J !*?D !*D? !*AD

3������ �&'� ��������� !*B!@�*�C !*!D@�*�� !*/B@�*�C

3������ ����� I?J !*B! !*!D !*/B

-������ I!BJ !*A�@�*�C !*?/@�*�� !*?A@�*�C

3������ �&'� ��,��� �*�C@!*C/ �*�C@!*D� �*�C@!*??

�<. I!�J �*�C �*�C �*�C

3������ ����� I?J !*C/ !*!D !*B�

:.< I!!J !*DD@�*�! !*�B@!*DA !*�C@!*??

:.< I!�J 0F- 0F- !*!�@!*B�

7�������� I!/J !*C/ !*D� !*A�

4�>6 �&'� ��������� !*BC !*�� !*D�

3������ ����� I?J !*BC !*�� !*D�

4�>6 �&'� ��,��� !*�/ !*�� !*B?

3������ ����� I?J !*�/ !*�� !*B?

3������ 64' !*//@!*CC !*��@!*A� !*�!@!*?/

�<. I!�J !*AB !*A� !*AD

3������ ����� I?J !*/? !*�� !*�!

-������ I!DJ !*//@!*CC !*!!@!*B! !*�D@!*?/

:���� 64' !*A?@�*A� !*!�@!*CD !*DA@�*��

�<. I!�J !*�D !*CD !*�!

3������ ����� I?J !*A? !*!� !*DA

:.< I!!J !*C!@�*A� !*/�@!*C� !*AD@�*��

:.< I!�J 0F- 0F- !*D!@�*�B

&03 64' !*AD@�*DB !*�A@!*AA !*/D@�*�C

�<. I!�J !*?� !*AA !*?�

:.< I!!J !*AD@�*DB !*�A@!*A/ !*DC@�*�C

:.< I!�J 0F- 0F- !*/D@�*�/

� 0F- � ��� � ����,��*

/!D /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 9: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

�� ��� ���� �� �������� ������* <� ��� ����� ��� ���

����� �� ���* A@�$ ��� ,�� �������� � ����� ����$ ��� ���

���� �� ��� ,�� �������� ����� ��� � ���,�,����� � !�M

�� � ���,�,����� � ��M*

.�� �����������3 ������� �� �� �#������ � �,���

C�M* .���� ���2&03$ 15 �����$ ��� ����� �������2

�� � �.7 �#������� ������ ���� ��� ������� �#������*

.�� ���� ���� � �� � ������ ���� ���� ����� ���

����� � ��� ��� ���� ��� ������ %���( � ,������ 3'$

���� ������ ���� �� � ,����� �.� ������ �#�������

���� �� 3'* >� ��� ����� ����$ ��� ��������� !/ ���

������� �� � ����� �.7 �#������� ���� 3'* '������

���� ���� ��� ��� �� � ������ ��� �� ����� � � �����

�.� ������ �#������ ���� � �� ,������ 3'* .�� ����

��� ������� ��� 36� ��� 16� �������� �� ����������

���� � ����� H5 ����������� ����������* .�� 16� �.7

�#������ � �,��� ��M2��������� � ��� �#������ �

��3* .�� ����� ����� ���� �&' ����� ���� 16� ����

�� ��� ������� ���� �� �� � � ��� ������� �� ���� ���

���� ���� � ,������ 3' �� �&' �� ����� � ��� ���

�� �� � � ����� �.� ������ �#������* 5��������$ �&'

����� ���� ���������� 36� ���� �� ����� � � ��� �������

�� �� �� ���� �*? ���� ���� � 3'* <� �������$ ���������� �

6� � �,;��� �� ����#���� ������ ���* .�� ���������

������� ������� � �,;��� �� ����#���� ������ ��� �

���* �* ���� ������� ����� � �&' ��� 64' �� ,������ 3' %��� ���,�� ��)� �� ���� ������ ���� �������� ��� ���,�� � ����� �� ��� ����(*

.�,�� C

:����,����� ������� �� ������ ��� ������� ����� %������ � �� �������

������ ��� �������$ ��� ���,��� �����,����� ��� � � �����(�

'������ ���� 1���,����

����

7B� ���� 7�B ����

"������ 3' ��� ������� ��*� �?*� //*�

3������ ��� &03 64' !*�� !*D� !*?�

:���� 64' !*D� !*A� !*�B

6� �&' �*!� �*/B �*A�

��>6 �&' !*/� !*A� !*C�

3������ ��� ������� �&' !*�� !*B� !*?�

4�>6 �&' !*!� !*BB !*C�

� .�� ��� ������� � ,������ 3' ��� ��� ��� ������� ����� �

64' ��� �&' ��� �� � �����8� ��� �� ,� �������� �� ��!�* .�� ���

������� ���� ��� �� ��� BBFDB ���,���� ����� ���� �������

��;������ �� ������ ��� ������� ������������� ��� ��,������� ������

�� ������� ��� ���*

���* /* - ����� �����,����� ������� �� �������� ���������� 6� �&' ��� ������� �����*

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /!B

Page 10: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

����* 6��� ��$ ��� � ��� ������ ������� ������ ���

��������� ������� � ������,�� ������ %� ������

,����(* .�� ����� ������� ��� ���� ������� ��� �������

��� �,;��� �� ������� �.7 ������ ���* .��$ �.�

������ ��� ,� ��������� �� ���=������ � ������ ������

��������� ���� ���� ������ ������� ���*

,+, 0���)��)&���� ���� ������ �� �����

���* A ������ �.� ����� ������ �� ������ ,� 64'

��� �&' ������ � �� ,������ 3' ����� ���� ��3* .���

������ �� ����� ��� �.7 �#������� %���* B( ���

������ � ��� ������� %.�,�� C(* >� � �.� ,��$ �&'

����� ���� ������ 16� ���� ��� 03$ 36�$ ��� 16� ,���

�� H5 � ����� ����������� ����������$ 16� ��� ������,��

����������� %��� � ����������$ ����$ ���*($ ��� ���������

������� ������� �������� ����� ������ ��* .�� ������� ���

����� ,� ����#���� ������ ��� ������ ��� �.7 ����

�� ���� ���* .�� �.7 ������ ��� ��� � ����� ���� � ��

��� ����� �� ��� � �&' � ��� ������ �� ��� ��� ���

�� ���� ������* >� ��� ����� ����$ ��� ����� 64' ������

%����� ���� ��3$ &03$ ��� 15 �����( ����� � /�@D�M

��������� �� ����� ������ ��* -���� ��� ����� 6� �&'

������$ ����� ������ �� � ������� ,� ��@B�M* �&' �����

���� ��������$ �������$ ��� ����� ������� ����� � ��@B�M

���������* 03 ��������,��� �&' ����� � ���� ������

����$ ,����� ���������� � ������� ��� 03 � �,;��� ��

����#���� ������ ���* .�� ����� ��� ���� � �� �#�����

�&' ��� ��� ����� � ������ ,���#� � ���#����� ���

������� ��� ��� �� ��� ��� ��� �� ����*

,!, 0���)��)&���� ���� ������ �� �����

���* ? ��� ��� ������ �� �.� ��� ������ ��

%���������$ 03$ ��� ����( �� 64' ��� �&'* ����

������ �� ������ ���� ����#������ ��� ����� ������

�� ������ �� ��� ��� ,��� �� ������,�� �����$ �����

������� 36� ��� 16� ��� ���� ����� ������ �����$ 36�

���* D* 5����� ������ � ������ ,��� �������� ���������� 363 ������ ������ ,� �&' ����� ���� 16� �������� �� ������� ����� ��� 03 %������ � ��

������ � ,������ 3'(*

���* B* ������������ ������ ���������*

/!A /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 11: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

��� 16� ��� ������,�� ����������� �� ����������$ ���

��������� �������* .��� ��� ������� ���������� �����

��������� �� ��� ������ �� ������ � �� ��3������ 3'*

.�� �������� ,������ ����� ������ �� ��� ��� ������

�� ���������� ��� ���� �� ��������� �� ��+� ���� �������

��� ����$ � ���� � ��� ���,��$ � ������ ����� ��� ��

��������� ������������� ���*

, , 0���)��)&���� ��������* �� �����

���* C ������ ��� ������ �� �.� ��������� �� ,�

64' ��� �&'* 4)���� �� ��� ���� ���� ����������

,��� ��� %��3 64'$ 15 ����� 64'$ ������� �&'$

��� ����� ������� �&'($ ��� ����� ������F��� ����

����� ��������� ��������� ��* .�� ��������� ,� ��� ���

����������,��� ���� ��� ��������� ��� ������ ���

������� ����� �����*

,8, 0���)��)&���� ��������� � �*����

�����

���* � ��� ��� ������ �� �.� 363 ������ ��

64' ��� �&'* 363 ������ ���� ������� &>�$

������� %&6D($ ��� 0�>* .�� ����� ��� ��� ���,����

���� ����� ���,�� ������� ��������� %! �� &>�$ �! �� &6D$

��� /!� �� 0�>(* 4)���� �� �&' ����� ���� 36� ���

16� �������� ���� � ����� H5 ����������� ��� ������ 16�

��� 03$ ��� ����� ������F��� ���� ������ 363 ����

���* .�� # � ������,�� ��� ������ %36� ��� 16� ���

���� ����� ������$ 36� ��� 16� ��� ������,�� �����������$

��� ��������� �������( ������ 363 ������ ,� ���� ����

��M* >���� ������F��� ������ ������ 363 ������ ,�

/�@A�M* .�� ����� 64' ������ ������ 363 ������ ��

�� �� �������,�� �� ���� ����� �� ,� �&' ����� ����

����������,�� ���*

���* A* &����� �� ������������� ����� ������ �� %������ � �� ,������ 3'(*

���* ?* &����� �� ������������� ��� ������ �� %������ � �� ,������ 3'(*

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /!?

Page 12: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

� �����������

.�� ���� ���������� ���� ������� ��� ������ ��

�&' ��� �� � ��� ������� ������ ��� 363 ������

����* �.� ������ ��� ������� �� ���=������ � ���

������ ���F ������ ����* -���� ��� ������F��� ��

��� � ������� �� ��� ����$ �&' ����� ,� 6� ��������

�� ���������� ������ ���� ������ ���� �� ,������

3'* �&' ����� ���� ��������� ������� ������ ����

����� ������$ ,�� ���� �� ��� ������ ���� �� 3'*

64' ��� ����� �&' ������ ����� � ����#���� ������

��������� ,���#�* -�� 64' ��� �&' ������$ �)����

�&' ����� ,� 6� �������� ��� � ����� H5 �����������

��� ������ 16� ��� 03$ ���� ������ 363 ������

����#������* < ��� ���� � ����������� �&' � �� ����� �

����#���� ������ ��� 363 ������ ��������� ,���#�$

��� ������� ��� �� ������� ��� �� �&' ��� ,�

�������� �)������*

�������� �������

.�� H5 :��������� � 4�����K >#�� � 4����� 4#�

������ ��� ������,�� 4����� ��� ���� ������ �� ���

���� ��� ����� ����� � ��� 3�44. �����$ ����� ��

��� �� ��� ���� �� ����� �� ������ � 3������ �����

&����������K ���� %�� IA@CJ(* .�� �,������ ���������

�� ,��� �������� ,� � ���������� � ��� H5 3� �������$

���* C* &����� �� ������������� ��������� �� %������ � �� ,������ 3'(*

���* �* &����� �� ������������� ��������� �� ������ %������ � �� ,������ 3'(*

/!C /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 13: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

����� �������� ��* ��/!�!���403�/C* -����������$ ���

H5 3� ������� ������ � �����)���� �$ ����������� ������

�� ��,��� �� ��������� ��� ��,����� ��� � ��� ������,��

����$ �� ����� ����� �� �� �$ �� H5 3� ������� ������*

-� ���� ����������� ,��� �� �� ����� ����� � ��� �����

�� �������� �� ��� ���� ������ &�� &����� � ���

5������ � -������� � 4������� �� /@B ���� ����$ ��

���������$ :&

����� � � !������ �" "��� ������� �" �������� �������� #������� �� � #���� #������ ������������ "����������� ��� ���

'������ ���� '������

�� %+�(

3��������=�� ����� �73 �73 ����� �� ,������ 3'

H�,�� 6������ &��,���� H�,�� 6������ &��,����

��� �� ��*� � .����� &�������+� ���$ ��� ������� ����� ���� ��� ,��� �� ���� ���� 3' ��� ������� I!�J

!��A 3' !/�� �/*? /B*� �?*C 0-� 0- 0-

���� ,������ 3' !!�C /?*� B�*! D/*� 0- 0- 0-

���� �� ����� 3' !��? D�*D A�*C D�*! !*!� !*!? !*!D

���� �� ����� :' !�A� D?*� ?�*C BA*� !*�A !*/A !*/�

���� ������� 64' !��/ A�*? CD*� ?�*C !*AB !*A� !*AD

���� ����� 64' !�A� ?/*A �A*! C�*/ !*�D !*CD !*�!

���� &03 64' !�/� AB*/ CA*B ?/*D !*?� !*AA !*?�

���� ������� ��,��� �&' !//� /?*� B�*� D�*/ �*�C �*�C �*�C

���� ��>6 ��,��� �&' !�B/ D�*� AC*D BA*� !*/� !*/! !*/�

���� 6� ��,��� �&' !!?� C/*? !!�*C �D*! �*�! �*!/ �*!C

���� 4' !!?A !/�*C !?�*B !D�*� /*DB /*DB /*DB

3������ ����� �� ��*� 5�� ����� ���+�� ����+$ ��!� ����������� I?J

"������ 5< ������ ����, !?*D �B*� ��*� 0- 0- 0-

:���� &<:< ������ 07� ��*� /�*D �/*C !*!A !*�� !*!C

4CB 5< ������ 07 !?*D �B*� ��*� !*�� !*�� !*��

&03 5< ������ 07 !?*� �D*? !�*C �*�C �*�� �*�C

3������ 5< 64' 07 �/*C �B*! �D*D !*/? !*�� !*�!

:���� &<:< 64' 07 ��*! ��*C ��*D !*A? !*!� !*DA

4CB 5< 64' 07 �/*C �B*! �D*D !*/? !*�� !*�!

3������ ��������� �&' 07 �A*� �C*A �?*� !*B! !*!D !*/B

3������ ��,��� �&' 07 /!*� �C*B /�*� !*C/ !*!D !*B�

��>6 ��������� �&' 07 �C*C /�*D /�*/ !*AA !*/� !*B�

��>6 ��,��� �&' 07 /B*C //*� /D*B �*�A !*/� !*?!

4�>6 ��������� �&' 07 �?*B /�*� �C*A !*BC !*�� !*D�

4�>6 ��,��� �&' 07 //*B ��*� /!*C !*�/ !*�� !*B?

6� ��������� �&' 07 D!*A DB*D D/*� �*/� !*C� �*!D

6� ��,��� �&' 07 B!*B DD*B DC*! �*�A !*?C �*/C

.���� �� ��*� � ������� 5�,�����+� ���$ �73 ����� ������ � ���,�,�� ��� � ,�� ��� I!!J

3' !/�D �B*B /C*B /�*! 0- 0- 0-

6� ��,��� �&' !��! ?!*A@?�*? C/*�@CB*D ?A*D@C�*� �*C!@/*!/ �*!A@�*�� �*BD@�*?/

��>6 ��,��� �&' !/��@!D!/ B�*D@BC*� B?*A@AD*D BD*A@A!*/ �*�B@�*/! !*B�@!*A? !*C!@�*�D

3������ ��,��� �&' !/C?@!D?B /A*C@B!*� D�*A@BA*! /C*D@B/*/ !*DD@�*�! !*�B@!*DA !*�C@!*??

:���� 64' !�DB DA*�@AC*B B/*?@A�*D D�*/@AC*� !*C!@�*A� !*/�@!*C� !*AD@�*��

&03 64' !�!� D!*�@A�*D DC*D@A�*� DD*A@A�*A !*AD@�*DB !*�A@!*A/ !*DC@�*�C

6� <&4 64' !�D? D�*�@AD*? B�*�@AB*! DB*C@AD*� !*AC@�*BD !*/�@!*A� !*B�@�!A

.���� �� ��*� ����� ��� �� 703'F-<'�5�,�� ������$ ������� ���$ �� � �� ��� ������ I!�J

3' !�D�F!/�D 07 07 D�F/� 0- 0- 0-

&<:< �������� 64' ���F!�DB 07 07 ��FAD 0- 0- �*�BF�*��

&<:< ���� �������� 64' !�C�F!/A! 07 07 AAFBB 0- 0- !*ABF!*?�

&<:< ���� 64'2-<' !!CBF!D?� 07 07 A/FDB 0- 0- !*BCF!*D!

&03 �������� 64' �A�F!��� 07 07 C!FA� 0- 0- �*�/F!*�D

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /!�

Page 14: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

����� � � $��������' %

'������ ���� '������

�� %+�(

3��������=�� ����� �73 �73 ����� �� ,������ 3'

H�,�� 6������ &��,���� H�,�� 6������ &��,����

&03 ���� �������� 64' !�B?F!/�C 07 07 A�FDA 0- 0- !*BBF!*DD

&03 ���� 64' !!BCF!D/B 07 07 B�FD/ 0- 0- !*DCF!*/D

6� ���� �������� 64' !!!?F!/AA 07 07 A/FB� 0- 0- !*BCF!*A/

6� ���� 64' !���F!/AA 07 07 A�FDD 0- 0- !*B�F!*/C

3������ �&'2,�� !���F!/C? 07 07 A/FB! 0- 0- !*BCF!*B�

3������ �&'2���,�,�� !!?�F!D?B 07 07 B�F/C 0- 0- !*/�F!*!�

��>6 �&'2,�� !!!�F!/�� 07 07 C�FA! 0- 0- �*��F!*�!

��>6 �&'2���,�,�� !!!�F!D!D 07 07 ?�FB/ 0- 0- !*C�F!*AA

6� ��������� �&' !��/F!�C/ 07 07 !�?FC! 0- 0- �*ACF�*B/

6� ��,��� �&' !�D�F!��! 07 07 !�CFC� 0- 0- �*?�F�*BA

>���� �� ��* I!/J

3' !!C�� /B*A� B/*?� D�� 0- 0- 0-

6� ��,��� �&' !!?� !�� !!B !�A �*C! �*!D �*B�

��>6 ��,��� �&' !�C? A� ?� A� !*?D !*D? !*AD

3������ ��,��� �&' !/�B AB C� ?! !*C/ !*D� !*A�

5������ �� ��*� ��� �� ��� -������K ��� 64' ��������� �� ���� ����� � ������� ���� I!DJ

-+)����' ���������� ��� �6�� *��

3' !!?B /�*� D?*! /?*B 0- 0- 0-

���� �������� 64' !�DA D�*? B�*D DA*A !*// !*!! !*�D

���� �������� 64' !�D? DA*? B?*� B�*� !*DB !*�! !*/A

-�)����' ���������� ��� �6�� *��

3' !�DC �?*? D!*A /�*A 0- 0- 0-

���� �������� 64' !/�! D!*/ B�*D DB*� !*D� !*�! !*/C

���� �������� 64' !/�C DB*� BB*? D�*D !*A/ !*/D !*B�

9)����' ���������� ��� �6�� *��

3' !/AA ��*A /B*� �A*� 0- 0- 0-

���� �������� 64' !DB/ /?*� D?*� D!*A !*AC !*/B !*BB

���� �������� 64' !DAA D�*B B�*C DA*A !*CC !*B! !*?/

N���� �� ��*� � 703' ���� � ���$ ����� ��� �� ���������� �&' ����� I!BJ

3������ �&'� ����� ������ !�D/ ?A �� C� �*�!� !*?/� !*���

3������ �&'� ����������� !/?� AD �? ?A !*A�� !*CA� !*?A�

3������ �&'� 1� � ���� !�D/ ?� !�� �� �*�C� �*��� �*�C�

� 0�� �������,��*, .�� � ��� ���, ������ �� ���� �P 5�� �����*� 0�� �������� �� ��� ����*� >���� �� ��* ��� ��� ������ ��� ������� � � ,������ 3'* -�������� �� >����$ ����� ,������ 3' �� � �����������

������ ������ �� :.< ,������ ������* .�� ������ � 7��������K ,������ � �������� ���� ���� :.< ,������ ������

������ ��� ��� �������� �� 6� �&' ������ ,������ 7�������� ��� :.<* >���� ����� ���� ����� ,������ 3' ����� �� D�

�73 � ��� ������� ����� ��� BBFDB ���,���� �����* H��� ��� �������� �� ���,���������� ��� ������� ,������

7�������� ��� :.<$ �� ���� �� ��,�� ��� ������� ��� ������� � 7��������K ,������ ������*� N���� �� ��* ��� ��� ������� ��� ������� � � ,������ 3'* .�� ��� ������� ���� � ��� ���� ,������ 3' ��� ���

�<. ���� ��� ��� ���� �� ��������� ��� ������� �����*

/�� /, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+-

Page 15: Fuel choices for fuel-cell vehicles: well-to-wheels energy and emission impacts

��"�������

I!J �*Q* ����$ :� �������� ��� H� � ��� 3�44. ����� �� 4������

�����&���� 4����� H� ��� 4����� � '����� .������������

.���������� ��� ����$ &����� �� .������������ �������$

-������ 0������� 1�,�������$ -01F45:�/!$ ���� !��A*

I�J �*Q* ����$ :� �������� ��� H� � 3�44. !*A �����&���� �����

�� .������������ ���� ��� '������ .����������$ &����� ��

.������������ �������$ -������ 0������� 1�,�������$ -01F45:�

!A/$ ���� ���!*

I/J �*Q* ����$ 3�44. !*B2.������������ �����&���� �����$ ��* !�

�����������$ :� ��������$ H�$ ��� �����$ &����� �� .�������

������ �������$ -������ 0������� 1�,�������$ -01F45:�/�$ ��* !$

-���� !���*

IDJ �*Q* ����$ 3�44. !*B2.������������ �����&���� �����$ ��* ��

-�������� � :��� ��� �����$ &����� �� .������������ �������$

-������ 0������� 1�,�������$ -01F45:�/�$ ��* �$ -���� !���*

IBJ �*Q* ����$ 6*5* 6����$ - ���� �����&���� -����� � 4����� ���

4����� <����� � .������������ ���� 7������� ��� 0������

3�$ &����� �� .������������ �������$ -������ 0������� 1�,����

����$ -01F45:�D�$ :����,�� !���*

IAJ 3������ ����� &����������$ -������ 0������� 1�,�������$ "7$

4))����,��$ ��� 5����$ ������������� 4����� H� ��� 3��������

3� 4����� � -� ����� ����F'������ 5����20���� -�������

-�����$ ��* !$ 4)����� � 5������ ������$ ���� ���!*

I?J 3������ ����� &����������$ -������ 0������� 1�,�������$ "7$

4))����,��$ ��� 5����$ ������������� 4����� H� ��� 3��������

3� 4����� � -� ����� ����F'������ 5����20���� -�������

-�����$ ��* �$ ���� ���!*

ICJ 3������ ����� &����������$ -������ 0������� 1�,�������$ "7$

4))����,��$ ��� 5����$ ��������.��+ 4����� H� ��� 3��������

3� 4����� � .������������ ����20���� -������� -�����$

��* /$ ���� ���!*

I�J �*-* :�������$ ����� ��� +�� ��� � ��������� ������ �

������������� ���$ ��� 7��������� � ��� 7���������� �� ��� ���!

-������ &�������� �� .������������ 4�����$ 7�����$ ��� 4� ���

������$ 7����� 3�� �$ &��������$ !@!/ 5�����,�� ���!*

I!�J �*-* ���$ �*"* 6������$ 4*�* :��+�$ -* 5�����$ �*-* -�P����$

>� ��� ���� �� ����� - 1���&���� -����� � 0�� -�����,���

.����������$ 4����� 1�,������� ������ 0�* �<. 41������/$

4����� 1�,�������$ ��������� <������� � .���������$ &���

,�����$ �-$ >���,�� ����*

I!!J &*4* .����$ "*:* ����$ �*:* 1���)$ <*�* N���$ 5������� <�����

� ���� >����� �� ���� &��� '������$ 5-4 .�������� 7���� �C�D�A$

5������ � -������� � 4�������$ ����������$ 7-$ !��C*

I!�J &*4* .����$ 703'�&�� '������ -�����$ .�+ / ����� ������$

:������� .����������$ <��*$ �������� �� ��� 0������� ������,��

4����� 1�,�������$ H5 :��������� � 4�����$ 3�����$ &>$ ����

!���*

I!/J �*�* >����$ �*�* 5����,�����$ .*3* N����8$ - ��������� �

��������$ ��������$ ��� ������� � ��� �� ��� ���� �������

����������� �� ������ ����� ��� ������������ �� ��������$ �*

7���� 5����� ?� %!���( !D/@!AC*

I!DJ :*�* 5������$ -*:* '��$ �*1* -������$ �* -�$ 5* 7���+��$

6�,����8��� ���� ������ �����8���$ ��� 7��������� � ��� ���!

-����� ������� � ��� .������������ ������� "����$ ���������$

:&$ ������� ���!*

I!BJ �* N����$ 4*:* :�$ �* -��������$ 6*N* 3����$ 7���������

��=�������� �� � ������������� �������� � ��� ���� ���� ��

���� ��� 703' ������ � C� ���� ��� ������$ <0� 7��������� � ���

7���� 7������� �� ��� ���� ���� &��� 5������$ 7�������$ >�$ /�

>���,��@� 0� ��,�� ����*

/, 0�� 1 2����� �� 3�&�� ������ --+ 4+��+5 !��6!+- /�!