实现净零排放的行业途径——运输中的脱碳

交通脱碳 gsma是一个全球性组织，致力于统一移动生态系统，以发现、开发并交付基础性创新，从而为积极的企业环境和社會变革做出贡献。我们的愿景是释放连接的全面力量，使人们、产业和社会蓬勃发展。gsma代表着移动生态系统和周边行业的运营商和组织，为其成员在三个广泛的支柱领域提供支持：为善的连接、行业服务和解决方案，以及对外合作。这项活动包括推进政策、应对当今最大的社会挑战、支撑使移动设备得以运作的技术和互操作性，以及提供世界最大的平台，在mwc和m360系列活动上召集移动生态系统。 GSMA Intelligence是全球移动运营商数据、分析和预测的权威来源，也是权威行业报告和研究出版物。 我们的数据涵盖了全球每个国家的所有运营商集团、网络和MVNO——从阿富汗到津巴布韦。它是目前最准确、最全面的一套行业指标，包含数千万个独立数据点，每日更新。 gsma Intelligence被领先的运营商、供应商、监管机构、金融机构和第三方行业参与者信赖，以支持战略决策和长期投资规划。这些数据被用作行业参考点，并且经常被媒体和行业本身引用。 我们邀请您访问gsma.com了解更多信息 我们的分析师和专家团队针对多个行业主题定期产出思想引领的研究报告。 www.gsmaintelligence.com info@gsmaintelligence.com 作者：蒂姆·哈特，研究与咨询负责人 我们感谢碳信托作为我们在此项研究中分析的信任顾问和建模。 碳信托 成立于2001年，碳信托与全球的企业、政府和机构合作，通过减少碳排放、资源效率战略以及低碳业务、系统和技术的商业化，帮助它们为更可持续的未来做出贡献并从中受益。 在诺基亚，我们创造帮助世界共同行动的技术。作为关键网络的可信赖合作伙伴，我们致力于在移动、固定和云网络领域进行创新和技术引领。我们通过知识产权和长期研究创造价值，并由屡获殊荣的诺基亚贝尔实验室领导。我们恪守最高的诚信和网络安全标准，助力构建一个更高效、更可持续、更包容的世界所需的能力。www.nokia.com 内容 41. 行业背景和整体可持续发展战略 2. 数字技术影响 103. 前往市场：机遇与挑战 1. 行业背景和整体可持续发展战略 运输包括私家车、商业物流、航运、航空、铁路网络和公共交通等子部门。总共，它占全球CO排放量的约16%。2 移除 4.3 Gt 的 CO，从总年运输-2 未来10年相关排放量。我们估计，2.8 Gt，即该领域减排总量的65%，可以来自移动和数字技术。剩余的1.5 Gt将依赖于其他变化，例如人们出行减少（见图1）。 相当于2020年的86亿吨（Gt）。与制造业一样，运输活动与经济增长和人口流动直接相关。这推动了高增长经济体（尤其是金砖国家——巴西、俄罗斯、印度和中国），以及亚洲其他地区（越南、巴基斯坦和印度尼西亚）和非洲部分地区在过去10-15年内排放趋势持续上升。如果没有在技术使用、行为、清洁燃料和鼓励脱碳的法规方面发生改变，这种情况仍将持续。 至于我们分析的所有其他行业分析，2020年代在积蓄势头方面是最具挑战性但也最重要的时期。有利于脱碳的商业活动正在增长，尤其是在汽车领域，电动汽车（EVs）的兴起代表了对工业时代温室气体最高贡献者之一碳足迹的重大改变。然而，这种转型因地区而异，欧洲处于最前列（得益于法规）。 在未来三十年内，在每十年实现50%的减排，以实现在2050年实现净零排放意味着 图1 交通部门的净零之路 交通部门节能的高级量化 2在到2030年期间交通部门需要减少的43亿吨CO中，我们2估计 2.8 Gt（65%）可以通过移动和数字技术实现。 …的等价物 3.3亿3.3亿户家庭的年能源使用量 脱碳驱动因素：数字化 数字驾驶包括电动汽车技术以及通过远程信息处理（包括物流和航运）优化的燃料和路线系统，同时还包括从汽油和柴油向可再生能源的转变。疫情导致的工 作模式转变也对通勤量减少以及相关的二氧化碳排放有影响，特别是对客运而言。2 • 从远程信息处理优化路径 • 重型货车辆（HGVs）：11% 贡献 – 使用车载互联遥测传感器优化重型货车辆的路线和速度。CO2通过行驶更少的里程并优化托运收集和配送来保存。 乘用车出行。有关建模假设的更多详细信息，请参阅《行业净零路径》行业净零路径。 •商业航运：21%的贡献——利用机载联网遥测传感器优化商业货船的航线和速度。同时，与港口当局就抵达时间进行更好的规划和协调，以与后续重型货车运输相衔接并减少怠速时间，也是这一领域的组成部分。 • 电动汽车：对部门CO的贡献为24%2 约简—— 依靠充电站网络进行电池充电的车辆。这通过替代减少了CO排放。2 基于石油或柴油的里程油耗。如果电力来自不可再生能源，充电时存在一个最小的偏差水平。 技术减排的成果主要取决于行为改变（特别是减少长途飞行次数）、电气化和清洁燃料占比的提高。 • 在家工作：9% 贡献– 从更大份额对CO排放的总体影响2由于新冠疫情时期行为改变导致居家工作的劳动力。我们将其作为脱碳化技术驱动因素的一部分，因为它依赖于家庭的高速宽带连接——无论是移动、固定还是固定无线。一个基本假设是，疫情期间工作模式的临时转变对一部分工作时间成为永久性的。这一点基于麦肯锡的调查证据，并且基于符合条件的工人具备居家工作的能力，能够使用设备并接入互联网（通过LTE、5G、固定无线或固定宽带）。1减少是由前往办公室或其他工作场所的次数减少所驱动的，同时在家中能源消耗的增加仅造成了微小的抵消。 在航空领域，这包括使用可持续航空燃料（SAF）——一种由非棕榈油和可回收材料等原料制成的传统喷气燃料的替代品。空中客车公司和英国石油公司等已对此优先考虑，以及氢的潜在使用。2然而，目前大多数SAF生产还处于萌芽阶段且规模较小。需要从根本上改善经济性，以扩大供应规模，使其能被大多数飞机制造商和航空公司使用。 在铁路运输中，从碳的角度来看，电气化和脱离柴油是主要目标。除了车载更高速的互联网连接之外，物联网和其他远程信息处理解决方案是这里的选项，但由于在轨道上的点到点行驶方式，其规模较小。 航空和铁路运输不包括在本分析建模中，因此在此未量化。虽然这两个行业都有排放的潜力 脱碳驱动因素：非数字 • 淘汰汽油和柴油– 需要制定法规逐步淘汰汽油和柴油车的销售。一些国家在这方面领先（例如，英国有法令规定到2030年淘汰新型汽油和柴油车的销售），但许多国家尚未采取有意义的措施。 非数字司机影响CO路径中的2 交通运输业将围绕人们生活方式的变化和监管要求而变化。 • 行为改变– 这包括远程办公（如上所述）、减少对汽车的依赖（行驶里程减少）、向电动汽车转型的速度，以及人们减少飞行次数，尤其是在长途航线（这可能通过征收新空运税费来抑制高频飞行得到支持）。例如在欧洲，30%的汽车行程距离少于3公里，3所以经常可以用步行、公共交通、拼车或自行车/滑板车来替代。 • 碳定价监管模型也可能需要制定一个碳定价系统，作为一项过渡机制，以减少对道路、海上或航空运输中化石燃料的使用。 与铁路和航空公司之间的燃料采购一样，这些监管考虑是解决方案的一部分，但超出了本分析的范围。 2. 数字技术影响 表1提供了不同技术如何导致能源使用减少和CO排放减少的示例。2在制造的分析发布的同时生产和能源能源，用例映射到物联网、蜂窝连接以及云和分析了广泛的技术组。 表1 为帮助传达实际效益，下面我们扩展了一些用例，并提供了真实世界部署的示例。 路由和港口到达时间与开放时段和后续卡车运输时间保持一致。 • 英特尔已推出OpenVINO，供物流公司用于车载远程信息处理，特别是在资产管理车队维护方面。其优势来自于预测性维护算法，该算法在车辆需要路边援助和大修（这两者都会产生成本和排放）之前将其驶离道路。 物联网 物联网设备和模块在交通运输领域正变得越来越普遍。这项分析主要侧重于电动汽车（包括连接汽车和充电点与主电网的能力）和远程信息处理。 蜂窝网络连接性 电动汽车和充电（V2G） 电动汽车将代表最大的交通排放减少（全球1 Gt，约24%相关CO2 蜂窝网络连接性与物联网应用场景重叠，包括V2G以及车辆向路标发出的信令。后者是V2X类别的一部分，该类别涵盖了连接车辆与城市基础设施（如交通灯和路标）之间的通信（例如，提醒驾驶员前方拥堵区域）。蜂窝网络连接性也有应用于支持居家办公的余地，使用5G固定无线接入作为电缆或光纤的替代方案（该领域众所周知，因此我们未提供具体示例）。然而，更大的机遇在于企业私有网络，特别是港口运营商和交通枢纽。 到2030年该行业所需的减量取决于与电动汽车和电网通过传感器和连接性（无论是LTE还是5G）相连的充电点的可用性)。 • 特斯拉，全球最大的电动汽车制造商，拥有一个由25,000个充电站组成的网络，这些充电站通过智能手机应用程序连接到电网并可供使用。这些充电站一直为特斯拉车主提供服务。然而，将与梅赛德斯和福特等其他汽车制造商的电动汽车车主提供互操作性，这些车辆使用联合充电系统（CCS）端口。 • 美国威瑞森与Fermata Energy建立了战略合作关系，将其车联网到一切（V2X）平台扩展到电动汽车。Fermata开发了一种双向充电系统，将电动汽车电池连接到家庭或商业场所，或连接到电力电网，以便进行能源消耗或反向销售（如果有多余）。威瑞森的平台基于其自身的5G网络，并在边缘通过AWS Wavelength。 私有网络 能够在特定区域或场所保证服务质量（QoS）的网关连接能力可以提高生产力并减少能耗。例如，在制造运输车辆的工厂中——这是我们制造分析中涵盖的间接贡献。端口也采用专用网络进行资产跟踪的进出。 • 奥卢港是利用私有网络的主要港口运营商之一。自2018年以来，它一直运营基于LTE的私有网络，使用从国家移动运营商租赁的2.6GHz频段频谱。奥卢港随后向附近的港口运营商销售容量，这些运营商也参与联合使用的运营成本分摊。它从起重机、安防摄像头和物流资产等不同来源收集数据，然后在集中式系统中进行分析。它还可以使用3D数字孪生监控港口运营。 • BP已开发一项名为Pulse的英国充电计划，该计划在车辆需要充电时促进附近电动汽车与充电站之间的数据传输，同时允许车主将多余电力卖给电网。 物联网遥测 物联网赋能的远程信息处理系统可用于乘用车、商货运和航运。我们估计，现在大约有50%的重型货车（全球3000万辆）配备了远程信息处理系统，每年可实现3-5%的节油效果。在航运领域，渗透率更高，节油效果在2-3%左右。虽然这似乎占燃油消耗的比例不大，但考虑到平均一艘船每年排放量巨大，它对整体排放有重大影响。这是一个跨所有35万kg的CO2 • Edzcom（现已成为Cellnex的一部分）在为北欧地区的港口群部署私有网络方面发挥着重要作用。它与奥卢港以及科卡拉港和哈米纳-科特卡港建立了合作关系。它利用低延迟连接来提高生产力，并通过减少闲置时间和优化货运时间来降低港口运营的碳足迹。 类别；由于集装箱船的长度从900英尺到1,200英尺不等，排放量可能更高或更低。 • 在美国，CBRS频谱已引起港口（如洛杉矶港）和FedEx等运输实体的浓厚兴趣。分配尚未确定，因此兴趣仍停留在推测层面，但这很可能在2022/2023年实现，特别是如果优先接入许可（PAL）权利能够获得。 • 马士基已开发出一艘基于物联网的集装箱船，具备物流管理能力，利用安装在集装箱和其他船上设备上的传感器。该软件使公司能够监控船队性能，包括燃油效率，并进行优化。 3. 前往市场：机遇与挑战 交通团体、公共当局和交通枢纽在移动和数字技术应用方面通常是最具远见的。我们的模型证实了这一点，该模型估计65%的CO 高效技术，直接及其供应链。该公司表示，电动卡车在一次充电后可以承载两集装箱超过800公里——比柴油好，但仍然远低于航运的效率，这意味着需要改进。 本