“碳中和”专题系列研究报告 | 中国碳中和重点行业分析（交通运输篇）

北极星大气网讯:报告围绕中国应对气候变化的政策措施、欧美日主要国家的典型做法、中国“碳达峰、碳中和”现状及实施路径等方面进行深度分析，重点在电力行业、工业行业、交通运输行业、建筑行业展开专题研究，共同探讨中国区域实现“双碳”目标的行动战略，以期为地方政府决策及业界参考提供智力支撑，助力我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。

1现状分析

近年来，我国交通运输行业碳排放量快速增长，2008-2018年复合增长率达75%，明显高于世界交通碳排放的增速（23%）及我国整体碳排放增速（56%）。

2019年交通运输行业碳排放量达到114亿吨，占全国排放总量的9%。交通运输行业碳排放来源包括公路运输、铁路运输、航空运输、水运四部分，其中公路运输碳排放占比77%，是排放量最高的运输方式。

随着人均GDP的增长，我国交通运输的需求会持续增长，交通运输行业的碳排放上行压力较大。

我国交通运输行业低碳转型面临着诸多挑战。

一是货物运输结构以高能耗和高排放的公路运输为主，2019年公路货物周转量占比达7299%，碳排放占交通运输行业整体排放量的40% 55%。

二是公路客运碳排放将保持继续增长的态势，我国千人 汽车 保有量低，仅是美国的1/6，欧盟的1/5（万得数据），未来乘用车保有量增长空间仍大；从 汽车 结构来看，尽管我国新能源车的发展领先于世界，中期（2025）来看，新能源车的渗透率不高，新增车辆仍将以燃油车为主。

三是航空脱碳难度大，非化石燃料替代面临技术瓶颈，缺乏商业化量产的电动化技术，氢能替代绿色溢价高达343%（未考虑购置或改造成本），目前尚未形成可行的脱碳路径；根据万得数据，2018年中国人均飞行次数是美国的1/7，欧盟的1/5，未来航空转运量将持续增长，或将导致碳排放增长加速。

2转型路径

交通运输行业降低碳排放主要通过运输结构优化、能效提升等降低能耗强度，并通过使用电、氢能等实现能源零碳化。

具体路径如下：

1）运输结构优化。

一是深入推动“公转铁”、“公转水”、多式联运等模式，近年来我国轨道交通以及航道的快速发展，铁路、水路运输覆盖范围进一步扩大，与公路运输相比，铁路、航运具有明显的成本（公路综合运输成本分别是铁路的2倍、航运的4倍）及环保优势，通过促进“公转铁”、“公转水”分流公路的货物，以铁路运输、水路运输替代公路运输，有效降低交通碳排放强度。

二是完善“地铁+常规公交+慢行”一体化公共交通体系，通过提高轨道交通的普及率、完善电气化公共交通线路规划以及构建15分钟生态圈等举措，降低居民私家车出行比例；支持共享自行车、电动车等共享经济发展，规划建设绿色生态廊道、城市慢行通勤专用道、自行车存放点，为市民“绿色出行”出行提供保障。

2）能效标准持续升级。

一是不断提高 汽车 能效标准，我国在一定时期内交通行业仍将依赖化石燃料，提高 汽车 内燃机排放标准，能有效降低能耗强度以及污染物排放，如2021年7月将实施重卡燃油车国六排放标准，其碳氢化合物和一氧化碳的排放限制相比国五标准降低50%、颗粒物指标限值降低了10倍；同时，在能效标准升级的过程中，通过强制淘汰等举措，逐步降低高耗能高排放燃油车比重，从而降低整体碳排放强度。

二是降低航空运输、水运碳排放强度，水运要提高船舶能效水平降低水运碳排放强度，推广LNG动力船舶，适时推进内河水运电气化；航空运输通过采用连续上升和连续下降的飞行过程优化、截弯取直的航线优化等方式，提高运行效率，进而实现降碳。

3）能源零碳化。

加大电动车推广，通过实施购置补贴、税收优惠、双积分制等政策，以及加大充电桩、换电站等基础设施建设，从需求侧、供给侧同时发力，逐步提高新能源乘用车、客车、中轻微卡等交通工具渗透率。

推进铁路100%电气化，过去十年铁路电气化率提升了36%，2019年达到72%，是铁路碳排放降低的主要推手。未来应确保新建铁路电气化，深化现有铁路电气化改造，推动铁路2030年之前实现全面电气化。

促进新型绿色能源技术突破，通过标准制定、完善产业链等政策推动氢燃料、氨能等技术的自主突破，明确氢能源在特定交通场景中应用路径和推广目标，加速产业规模化发展，实现重卡、水运、航空等运输领域的能源替代。

4）交通信息化、智能化。

大力推动互联网+、5G、车联网、AI等信息技术在城市交通领域的应用，支持自动驾驶、智能 汽车 产业发展，发挥智能系统在通行状况实时监测、诊断分析、趋势推断、预报预警方面的作用，通过大数据进行资源配置优化，有效规避交通拥堵，降低 汽车 出行碳排放。

鼓励发展车货匹配平台，以数字化技术去中介化，提升车货匹配效率，降低公路货运空驶率。

创新发展车载蓄电池， 探索 研究V2G功能（Vehicle-to-grid），利用电动车保有量的快速提升，推动车载蓄电池参与电网调峰储能充当整个电力系统的“蓄水池”，增强电网稳定性，形成电力系统新业态。

3月12日是第43个植树节。全国两会刚刚落下帷幕， 科技 创新、“碳达峰、碳中和”、扩大内需等环保、可持续发展的热议话题仍在持续。在“碳达峰”和“碳中和”的大目标下，新能源 汽车 将成为交通运输领域节能减排降碳的有利举措。

据了解， 汽车 行业一直是我国“碳排放大户”，数据统计显示，2020年全球 化石燃料和工业的二氧化碳排放量约为340亿吨，其中 汽车 产生的碳排放量占比达到75%。作为全球最大的 汽车 市场，中国正以电动化为驱动，重塑已有130多年积淀的全球 汽车 产业发展格局。

作为智能 汽车 一员， 威马 汽车 始终践行节能环保的理念。截至今年3月12日，威马 汽车 用户已累计绿色出行1045亿公里，可减少二氧化碳排放量2819万吨，相当于为地球种植了5643万棵树。

身处中国 汽车 产业转型升级的发展机遇期，威马 汽车 始终坚持自主开发，基于正向研发的智能化超级纯电平台，不断夯实智慧座舱、自动驾驶、三电核心、电子 电气架构等方面的硬 科技 实力，并成为首家拥有电池包自研能力及电池包工厂的造车新势力。

此外，得益于核心三电技术的掌握，威马 汽车 已率先成为全国第一批进行回收服务网点信息申请的整车企业，构建了完善的动力电池回收利用体系，从制造到回收实现 闭环，全面有效维护生态环境 健康 。

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来自权威研究机构的统计数据显示，我国二氧化碳排放总量的80%以上来自能源活动。因此，降低能源活动的碳排放量是我国实现“碳中和、碳达峰”目标的有效途径和关键环节。

当前，能源革命正在与数字革命走向深度融合，数字化成为能源领域实现高质量发展的重要途径和必然选择。各国纷纷加快在能源领域推广大数据、云计算、人工智能等数字化技术，积极 探索 能源数字化转型的可行路径。

作为数字经济在能源领域的具体应用，能源数字经济通过在能源的生产、消费、传输、运营、管理、计量、交易等环节和链条进行广泛应用，将能够直接或间接减少能源活动产生的碳排放量，助力我国“碳达峰、碳中和”目标的实现。

陈光 郑厚清 尹莞婷

能源数字经济是碳减排主要路径

在能源生产环节，大数据、云计算、物联网、传感器等数字化技术能够提升能源生产侧的高效采集和广泛互联能力，实现能源生产过程的精细化、在线化、智能化。各种数字化技术在能源生产侧的广泛应用是新能源大规模消纳的必要前提，也是能源生产运行安全可靠的底层基础。

国际能源署（IEA）在《数字化和能源》一书中预测，通过大规模应用数字化技术，2040年全球可以将太阳能光伏发电和风力发电的弃电率从7%降至16%，届时可减少3000万吨二氧化碳排放。

宁夏银川市的宝丰农光一体化产业基地是全球最大的农光互补电站。通过积极应用人工智能、云计算、智能传感器等数字化技术和设备，宝丰农光一体化产业基地构建起一套智能化的光伏解决方案，实现了对电站运行信息的实时数据收集和分析。自2017年建成至2020年底，该基地累计减少二氧化碳排放2047万吨，相当于新种植约8900多万棵树。

在能源消费环节，大数据、人工智能等数字化技术改变了能源的消费方式，降低了能源需求，推动形成能源消费的新理念，提升了能源使用效率，增强了需求侧响应的灵活性，助力工业、商业、住宅等领域的传统消费者从单纯的“能源消费者”转向“能源产消者”，最终以各种直接或间接的方式降低了能源消耗的总量和强度。

《BP技术展望（2018年版）》曾预测，通过技术变革，能源使用效率将大幅提高，一次能源消费可节约40%。该报告进一步指出，在未来所有可能的技术革命中，无论是油气、可再生能源还是氢能、核能，都无法脱离数字化带来的影响。报告预计，到2050年，建立在云计算基础上的传感器、超级计算机、数据分析、自动化和人工智能等数字工具的应用可以使全球一次能源需求和成本减少20%—30%。

在能源传输环节，无论是适应新能源的大规模、高比例并网，还是分布式能源、储能、电动 汽车 等交互式、移动式设施的广泛接入，都需要以数字化技术为能源传输赋能，推动传统电网尽快地转型升级成为更安全、更智慧、更友好的能源互联网。

建设能源互联网，特高压是关键，而各种数字化技术则是支撑我国特高压工程顺利推进的幕后英雄。来自全球能源互联网发展合作组织的数据显示，依托特高压电网，我国清洁能源装机占比从2010年的25%提高到目前的43%，每年减排二氧化碳15亿吨。

在能源运营环节，大数据、人工智能、物联网等数字化技术以及数据中台、业务中台等新型IT架构模式能够优化决策流程、提升决策效率、缩短决策时间，减少传统生产要素的投入数量。

能链快电是中国最大的第三方充电平台。通过大数据与精准算法，能链快电可将新能源车主导向最优质的充电场站，提高充电桩的使用效率，通过“大数据+算法”这一组合的“高效运转”减少甚至是取代了人员、车辆等传统生产要素的“实际流动”，以“数据+算法”的“多跑”实现了其他要素的“少跑”。仅在2020年，能链快电就助力减少碳排放达180万吨。

在能源管理环节，工业互联网、云计算等数字化技术支持了平台经济、共享经济等能源数字经济新业态的涌现，推动形成了合同能源管理、环境污染第三方治理、环境托管、虚拟电厂等能源开发利用的新模式，实现了能源利用方式的重组、能源商业模式的重构、能源配置方式的优化，提高了能源管理的精细化水平和能源利用的整体效率。

联元智能是一家能源领域的工业互联网SaaS平台提供商，致力于为工业、商业、数据中心、楼宇等高耗能的B端用户提供整体性的能效解决方案。联元智能通过助力某上海领先的热电企业开展智慧能源服务，使该企业的年碳排放量下降442万吨，年能耗量下降17000吨标煤。

在能源计量环节，大数据、云计算、区块链、数据爬虫、数字孪生等数字化技术能够在碳排放源锁定、碳排放数据分析、碳排放监管和预测预警等方面发挥重要作用，实时监测企业进行碳排放的全过程，支撑监管机构构建完整的碳排放监控体系，服务国家治理现代化。

在发电侧和电网侧，浙江省能源大数据中心成功研发了电力系统碳排放监测平台，用于监测浙江全省发电及电网企业的二氧化碳排放情况，能够为发电企业和电网企业控制与管理电厂、机组和设备的碳排放量提供准确的决策依据；在需求侧，南方电网公司率先在国内建成了能源消费侧碳排放监测平台，能够实现对南方电网公司经营范围内各区域、各行业乃至各企业的碳排放总量、单位GDP碳排放强度的测算及动态监测，有助于政府及相关方及时了解企业的碳排放情况和碳中和发展进程，为制定相关政策提供参考。

在能源交易环节，大数据、区块链、人工智能、云计算等数字化技术能够支撑数字化交易平台的建设，促进碳资产管理、碳交易、碳税征收、绿证交易、绿色金融等相关制度和机制的建设和完善。

基于上述分析，能源数字经济必将对我国实现“碳达峰、碳中和”双碳目标发挥关键作用。

三大举措发力能源数字经济

一是着力打通数据壁垒，推进能源大数据的汇聚、融通。当前，受到我国尚未制定全国统一的能源大数据的管理标准、能源大数据的开发利用仍然缺少健全、规范的法律制度以及能源企业主动开放共享自身数据的动力不足和机制不完善等因素的影响，我国能源大数据的汇聚、融通仍然处于初级阶段。下一步，有必要从制定能源行业的数据管理标准和法律规范、健全能源企业之间的数据互换和共享机制等方面入手，着力打通能源数据壁垒，充分发挥和释放能源大数据的巨大价值。

二是打造智能化、智慧化、综合性的能源资源配置平台。融合大数据、云计算、物联网等数字化技术与新能源业务，加快推进能源管理云平台建设，为发电企业和客户提供项目并网、运维、交易、结算等在内的一站式服务。加快推进以电为中心、以电网为平台的能源物联网建设。积极构建能源互联网生态圈，布局能源产业链、创新链、供应链、价值链，实现能源资源在更大范围的优化配置。

三是完善电力市场和碳排放权交易市场体系。面对市场化交易带来的更多商业机遇与挑战，能源消费侧的工业、商业和居民用户对挖掘数据价值的需求将显著提升。通过完善电力市场和碳排放权交易市场相关机制，建设全国统一的电力市场和碳排放权交易市场，我国将能够充分利用不同地区、行业、企业在碳减排方面的成本差异，以最低的经济成本实现预期的碳减排目标。

（作者均供职于国网能源研究院有限公司）

易车原创 面对电动化趋势大行其道的时代，作为行业领军者的保时捷，诞生初即是高端性能跑车的代名词，从大排量自吸到涡轮增压的集大成者，再到混合动力系统的极限突围，乃至于纯电动力的持续尝试，保时捷没有错过任何一个时代的图腾。

面对新时代下电动化的巨浪，当“性能”这个在内燃机时代如同鸿沟般的差距，逐渐被电动机悄无声息地抹平。除了在新能源市场上一直在逐步发力，保时捷让充满热爱的消费者在电动化的时代背景下，依然可以选到合适的保时捷插混产品或是纯电的Taycan车型。

然而“碳中和”成为新的时代主旋律时，如何平衡性能与可持续的概念，也成为了保时捷在新时代所需要回答的问题。

作为保时捷量产纯电动车系的开端，Taycan保留了保时捷的设计和气质，并为了实现2030年整个公司价值链碳中和的目标，保时捷在Taycan的电池制造环节尽量减少碳排放，整车的产周期中，电池制造所产生的二氧化碳占到了生产周期碳排放的40%。

而谈及使用过程，在纯电车辆的续航里程方面，保时捷对于用户细致洞察，80%的客户一周内的驾驶历程少于450公里。而对于产品性能同样做了彻底的模拟与实测，最终保时捷认为大约80-100 kWh的电池，可以达成续航里程、性能与可持续性的完美平衡。

与此同时，业界领先的800V技术与高效直流充电，在此基础之上进一步提升了Taycan长途行驶的可能性。而在尚未推出的第二代电动车上，依靠新的电池技术与更强大的充电能力，以及电池内可回收原材料的使用比例，预计其生命周期内的碳排放将会相比于现在减少1/4。

如何处理电池也是节能减排的关键。为此，保时捷投入大量资金，在全球建立电池维修体系，保时捷同时测试高压电池再利用的试点项目，以拥有一个标准解决方案对于实现旧电池的长期、可持续再利用至关重要。

可以说，Taycan在全生命周期中都践行环保理念，无论是生产环节，还是后期的日常使用，以及未来对于电池再利用的构想，都充分诠释了保时捷独特的产品魅力。

诚然，于保时捷而言，Taycan并非意味着未来的全部，它的出现而是更像E-Hybrid之后迈开的新一步，我们能看到创新与继承，能看到保时捷在电动化奋进的方向，与进行自我革命的决心。

除了有关保时捷对于电池的研究外，就不得不提到自动驾驶。为了实现更高效的测试流程，同时减少实际测试中所产生的大量碳排放，保时捷使用了实验室中的数字解决方案和大量计算机模拟来完成测试。

在模拟环境中进行测试不仅可以节省资金与时间，同时也更容易进行组织安排——管理模式也是保时捷创新的一部分。为了使模拟测试更加贴近现实，保时捷甚至引入了游戏引擎来尽可能更真实的模拟现实世界，包括引入增强现实、虚拟现实等新技术。

在未来，这些技术甚至被计划使用在客户购买车辆的过程中，是客户可以更好的配置自己所需要的车辆，以提升购买体验。

此外，由于全球巨大的汽车保有量，为了帮助现有燃油车型尽快降低碳排放，保时捷甚至在燃料方面进行了巨大投入。由此概念，保时捷通过特殊工艺将二氧化碳中和水的基础上生产出了新型燃料E Fuels。这种几乎不含二氧化碳的燃油随后被混合和提炼，使其符合当前的燃油标准，并可以直接用于燃油汽车或添加到化石燃油中。

这种几乎不含二氧化碳的燃油随后被混合和提炼，使其符合当前的燃油标准，并可以直接用于燃油汽车或添加到化石燃油中，这一理念已经在保时捷赛车上开始实现。

保时捷全球执行董事会成员，负责产品与研发的施德纳表示: “我们迫切需要一个以可持续方式运营现有车队的解决方案。而这个目标可以通过绿色燃料来实现，此类燃料将有效地与电动车形成补充。”

作为处于全球领先地位的车企，保时捷心中的“碳中和”，绝不仅仅是单纯的生产电动车这么简单。为了实现可持续的目标，针对车辆从生产、使用到最终报废全生命周期的碳排放，都要进行创新。而“生于赛道、驰于公路”的坚持，属于保时捷的驾驶乐趣仍旧会继续传承。

特约撰稿人 邓伟斌/文

实现“碳中和”是未来全球最大的投资机遇，铂族金属中的铂、铱、钌等金属是发展氢能燃料电池技术的重要资源，能够帮助人类实现脱碳目标。

众所周知，碳中和瞄准的是减缓气候变化，那么气候变化会带来哪些后果呢？

全球气温上升的一个后果是海平面上升，这大部分原因是极地的冰山融化，外加温度升高导致海水膨胀。科学家最近发现，全球变暖的另外一个后果是导致大量藻类植物在格陵兰冰盖上生长，加速格陵兰冰盖融化。格陵兰冰盖是北半球最大冰盖，面积约为英国的7倍。如果格陵兰冰盖全部融化，全球海平面将上升7米，这对于一些沿海地区来说将是“灭顶之灾”。

温度的升高和二氧化碳浓度的增加也会严重影响地球的动植物。根据IPCC的研究，气温升高2摄氏度，脊椎动物将减少8%，植物减少16%，而昆虫则会减少18%。人类的食物来源会受到复杂的影响。地球的永冻土层覆盖了无数的史前动植物遗骸。气温升高会导致永冻土层解冻，释放出其中封存了16万亿吨碳，相当于目前空气中碳的两倍……

要实现碳中和、碳达峰，发展可再生、水电、风电、光伏以及生物质的应用是一个方向。作为新能源的载体，电力和氢气具有来源多样化、驱动高效率、运行零排放和互相可转化的特征。氢能和电力是互相可以转化的，也就是说波谷储电、波峰供电，燃料电池蓄能发电系统和抽水蓄能发电当中可以互补，特别是在供电高峰区里面建立蓄能发展、发电，这是很好的发展方向。在商用车领域推动氢能燃料电池应用，对于实现碳达峰、碳中和是有十分重要的意义的，而且燃料电池也适应于长途交通和重载交通。

燃料电池 汽车 中的氢燃料电池几乎都是含有铂基催化剂层的质子交换膜（PEM）燃料电池。中国、美国、日本以及欧洲道路上的电动 汽车 总量（包括商用车和乘用车）的目标增长，预计将从2020年的数万辆增加到2030年的1100万辆以上。基于这一增长，燃料电池 汽车 对铂金的需求预计将在2030年增加超过100万盎司（31吨）的年度需求，或超过当前年市场需求量的10%。

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