以科技为抓手,促进交通行业减碳与绿色转型

来源:科技日报 2021-05-17 11:42 浏览量:96

我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,该愿景的实现需要以重点行业的碳减排行动为重要抓手。交通运输业是我国高碳排放领域减碳压力最大的行业,面临着排放基数大与减碳压力强的严峻形势。在全球车辆能源类型多元化发展的趋势下,应充分发挥科技在调节公众出行需求、调整交通组织模式、优化车用能源结构与降低车辆能耗强度等4个方面的作用,促进交通行业低碳发展与绿色转型,助力碳中和愿景的实现。

调节公众出行需求

2019年我国提出了从“交通大国”向“交通强国”转变的战略发展目标,公众出行需求持续增长,科技手段为缓解出行增长压力提供了有效途径。一是直接降低出行需求。随着近年来互联网技术的高速发展,在家办公的工作模式逐渐被企业和个人所接受,一定程度上降低了居民的通勤需求。随着5G网络技术以及VR技术的逐渐成熟,在家办公的工作模式有望于未来获得广泛普及,大量减少由于通勤而产生的出行需求。

二是间接减少出行需求。共享交通业态的发展与出行信息技术的进步为间接减少出行需求提供了可能,如近年来在经济发达城市蓬勃发展的定制巴士、顺风车等共享交通出行模式,其基于互联网科技开发的数据信息平台可将出行线路相同或相近的出行者有效组织起来,在出行需求不变的情况下,降低交通工具的被使用频次。未来,基于智慧交通一体化出行平台的开发,以及互联网技术与大数据科学的发展,出行即服务(MAAS)将为城市居民提供多模式交通智能出行服务,通过整合多元化交通出行方式与匹配出行供需以消除信息不对称,提高城市交通的运转效率。

调整交通组织模式

改变居民出行选择是调整交通组织模式的重要方式,可通过科技手段提升低/零排放出行方式的吸引力,促使公众向低排放甚至零排放的交通出行方式倾斜。相关研究表明,居民选择出行方式是基于对出行时间、经济成本,以及出行舒适度的综合考量,因此可通过科技改善低/零排放交通工具的营运成本、乘坐舒适度以及行驶速度来促进交通组织模式的优化。如当前正在研发的气动悬浮列车,具有使用成本低、速度快、耗能少等优点——列车时速可达400—500公里,能耗仅为高铁的1/3、磁悬浮列车的1/6。根据相关报道,目前中日双方已建立了共同研发气动悬浮列车的合作关系,随着相关技术的成熟,气动悬浮列车将在我国推广应用。

优化车用能源结构

近年来,在国家绿色发展的环境背景下,电能在交通行业已经得到了大规模的应用。在深圳等城市,包括巡游出租车和公交车等公共交通出行工具已经实现了全面电动化。在不断完善的电力基础设施和电池技术快速进步的推动下,电力或将成为道路交通的主要能源燃料。但电力的续航问题将限制其在航空运输与船舶运输中的应用,能否突破限制取决于电力储藏及电池技术在未来的进步幅度。此外,氢能具有来源途径广、储存稳定、运输便利、快速补充及净零排放等优点,是未来车用能源结构调整的必然方向。

在我国做出碳中和承诺后,中国汽车工程学会在2020年10月发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》对我国中短期车用能源结构目标进行了规划,拟在2035年实现车辆的全面新能源化和混合动力化(各50%占比)。尽管部分人士认为此目标过于激进,但在我国碳中和承诺与交通行业减碳的迫切需求下,笔者认为这一目标的设置是必要的,而目标能否实现很大程度上取决于车辆技术与能源技术的发展进度。随着相关科技的发展,当新能源车辆在使用成本、安全舒适、出行体验等方面全面超越传统燃油车辆时,市场上那“看不见的手”将悄然挥出,规划目标的实现便水到渠成。

降低车辆能耗强度

车辆能耗强度是决定车辆产生碳排放的关键因素,车型、尺寸、质量、轮胎材料、发动机技术等车辆参数,都会对车辆的能耗强度造成影响。对于混合动力乘用车而言,混合动力整车集成技术、专用发动机、专用动力耦合机构、高性能电机、高水平功率型蓄电池、电控系统等6个方面是车辆节能技术突破的重点领域。对于非混合动力乘用车,变速器、电子电器、低摩擦技术与发动机技术是节能技术提升的主要方向。智能网联汽车技术使车辆的实时耗能管理成为可能,结合驾驶习惯预测及整车控制自学习系统,将进一步提升车辆节能水平。在中国汽车工程学会先后发布的《节能与新能源汽车技术路线图1.0》和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中,较大篇幅的规划内容涉及降低车辆能耗强度,如节能汽车技术与汽车轻量化技术等。

总之,交通行业的减碳是一个系统性工程,需通过顶层设计来推进,应在确定全国层面的交通行业减碳目标后,将行业总体减碳目标在区域层面进行任务分解,最后由区域层面绘制当地交通行业减碳路线图和时间表,并评估与解析路线图的实现路径与技术手段。


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