Concerns over energy efficiency and greenhouse gas (GHG) emissions are driving research investments into advanced propulsion technologies. Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) can provide a bridge that connects transport electrification to renewable bioenergy sources such as ethanol. However, it remains unclear how this pathway can simultaneously address economic, energy and environmental goals. To tackle this challenge, the present study explores, for the first time, the multiobjective optimal sizing of PHEVs powered by low-carbon sources of electricity and ethanol-gasoline blend. The empirical ethanol-gasoline blend model is incorporated into the PHEV simulation whose relevant parameters are validated using laboratory data from the European Commission – Joint Research Centre. We develop a full picture of the use-phase well-to-wheel (WTW) GHG emissions from ethanol, gasoline and grid electricity and their energy consumptions. Consequently, market-oriented PHEV sizing solutions are provided as per the power utility generation portfolio and automobile fuel properties of the target region. The results indicate that better performances of the PHEV, regarding GHG emissions and energy consumption, are associated with larger battery size and smaller engine displacement but result in a higher cost-to-power ratio. Specifically, for E25-fuelled PHEVs in markets with world average electricity carbon intensity, every 1.0 USD/kW increase in cost-to-power ratio leads to savings of 1.6 MJ energy consumption and 1.7 g CO₂-eq/km WTW GHG emissions. Moreover, a clear benefit of using E25 in the hybrid propulsion system is identified, where the energy consumption and GHG emissions can be reduced by 5.9% and 12.3%, respectively.

对能源效率和温室气体（GHG）排放的担忧正在推动对先进推进技术的研究投资。插电式混合动力汽车（PHEV）可以提供一座桥梁，将运输电气化与可再生生物能源（例如乙醇）连接起来。但是，目前尚不清楚该途径如何同时解决经济，能源和环境目标。为了应对这一挑战，本研究首次探索了由低碳电力和乙醇汽油混合动力驱动的插电式混合动力汽车的多目标最佳尺寸。乙醇-汽油的经验混合模型被纳入PHEV模拟中，其相关参数已使用来自欧洲委员会联合研究中心的实验室数据进行了验证。我们对乙醇，汽油和电网电力在使用阶段的轮到车轮（WTW）温室气体排放及其能耗进行了全面描述。因此，根据目标地区的电力生产组合和汽车燃料特性，提供了面向市场的PHEV尺寸解决方案。结果表明，就温室气体排放和能耗而言，插电式混合动力汽车性能的提高与更大的电池尺寸和较小的发动机排量有关，但导致更高的性价比。具体来说，对于碳强度世界平均水平的市场中使用E25燃料的插电式混合动力汽车，成本/功率比每提高1.0美元/千瓦，将节省1.6兆焦耳的能耗和1.7克的二氧化碳 根据目标地区的电力生产组合和汽车燃料特性，提供了面向市场的PHEV尺寸解决方案。结果表明，就温室气体排放和能耗而言，插电式混合动力汽车性能的提高与更大的电池尺寸和较小的发动机排量有关，但导致更高的性价比。具体来说，对于碳排放水平世界平均水平的市场中以E25为燃料的插电式混合动力汽车，成本/功率比每提高1.0美元/千瓦，将节省1.6兆焦耳的能耗和1.7克的二氧化碳 根据目标地区的电力生产组合和汽车燃料特性，提供了面向市场的PHEV尺寸解决方案。结果表明，就温室气体排放和能耗而言，插电式混合动力汽车性能的提高与更大的电池尺寸和较小的发动机排量有关，但导致更高的性价比。具体来说，对于碳排放水平世界平均水平的市场中以E25为燃料的插电式混合动力汽车，成本/功率比每提高1.0美元/千瓦，将节省1.6兆焦耳的能耗和1.7克的二氧化碳 与更大的电池尺寸和较小的发动机排量相关联，但导致更高的性价比。具体来说，对于碳排放水平世界平均水平的市场中以E25为燃料的插电式混合动力汽车，成本/功率比每提高1.0美元/千瓦，将节省1.6兆焦耳的能耗和1.7克的二氧化碳 与更大的电池尺寸和较小的发动机排量相关联，但导致更高的性价比。具体来说，对于碳排放水平世界平均水平的市场中以E25为燃料的插电式混合动力汽车，成本/功率比每提高1.0美元/千瓦，将节省1.6兆焦耳的能耗和1.7克的二氧化碳₂当量/公里WTW温室气体排放量。此外，还确定了在混合动力推进系统中使用E25的明显好处，可将能源消耗和温室气体排放量分别减少5.9％和12.3％。