德国《交通·物流·能源2030研究报告》

德国联邦经济和能源部（BMWi）联手德国电气工程师协会（VDE），完成了一项基于信息与通讯技术对未来德国交通、物流与能源本身以及产业的影响大型研究项目，并在2021年上半年向社会发布了《交通·物流·能源2030研究报告》（Logistik, Energie und Mobilität 2030）。下面是研究报告的主要内容：

　　一、引言

　　目前交通工具中动力燃料系统占绝对主导地位的汽油和柴油正在发生变化，纯电池和燃料电池在未来机车动力来源结构中具备越来越多大的比例。未来以电动为主的交通出行的变革不仅影响发动机驱动技术，也给能源行业本身带来变化。德国联邦经济和能源部委托德国电气工程师协会（VDE）以“物流、能源和交通2030”为题进行了调查研究，并发布研究报告。报告显示，2030年以前，提供能源和交通服务的大型石油公司以及电力供应者，必须为能源需求进行调整，适应未来即将发生的变化，同时也为自身在市场上的生存未雨绸缪。未来的物流和交通动力源将更加依赖于可再生能源的驱动，报告对未来物流场景、燃料电池以及其他动力源潜在应用能力进行了分析，包括以下几个方面：研究基于新能源与运输技术的可行性、社会行为、（环境）政策要求和费用问题；相互竞争同时互相补充的新物流配送及城市快递方式；2030年燃料电池成为货物及长途运输主要动力来源前提下多模态动力源的应用。

　　二、能源领域

　　从长远来看，电动汽车可以减少CO2排放，有助于实现气候中和，2019年全球电动汽车包括BEV、PHEV、FCEV等保有量为479万。到2030年，将达到1.5亿，增加三十倍，目前电池已经广泛用于交通和物流业，接下来的主要问题是如何进一步优化，通过使用“规模经济效应”（economiess of scale）优化电池制造成本，使用非人工的、自动化的生产流程节省成本，还可以在优化材料成本方面加强推进，主要是通过材料领域研究与应用的创新实现，这些措施本身会带来能源（需求）增加，然而这方面的基础研究尤其在电池制造方面的研究尚没有实现突破，未来一段时间内仍然大有可为。一旦效能更大的电池被研制出来，将大大推动电池应用能力的提高。电池能量密度大的车辆未来将有更大的续航里程和更广泛的用途，实现电动（私人）汽车向电动机动车（E-Fahrzeugen）转变。

　　（1） 燃料电池

　　到2030年之前燃料电池可以以成熟的技术作为载重汽车运输和长途运输车动力来源。到2030年燃料电池应用于大型运输车辆，并且可以批量生产。但目前购买燃料电池驱动的车辆用户仍然稀少，原因是：相比电池汽车，燃料电池汽车目前还存在一些缺点，例如过高的能耗、昂贵的燃料、过于复杂的驱动构成，包括加燃料的基础设施不配套等。燃料电池汽车的高光时刻即市场完全渗透要到2030-2050年才能出现。在2030年之前，汽车仍然以使用化石燃料为主，但从长远来看，物流和交通必然使用电驱动，为此必须做好能源经济的转换准备，扩建充电基础设施，调整充电与电池管理非常重要。

　　(2)能源市场

　　当前情景分析认为到2030年全球能源需求方面可再生能源将占到40%。能源市场未来更加多样化，光伏耦合或风能等可持续性的、片区单幢房屋独立能源供应模式将会成为主流，在城市中可能部分地实现租户自给自足能源供应，在农村主要是实现能源自主储存解决方案。

　　各种动力能源在2030年并存，电池和燃料电池使用正在发生根本转变。因此，能源新玩家（参与者）将进入市场，而原来的市场主体将不得不持续为市场需求和市场新方向作调整。为了保证将可再生能源纳入电力网络，且要不断扩容，需要不断调整相关的一些制度，包括以前的网络收费及征税体系，《可再生能源法案》(EEG)需不断完善。一方面，再生能源在入网时有电馈入波动现象，必须保证电网的稳定性，另一方面，应通过灵活的电能存储解决方案，在再生能源产电高峰时进行调节，将这些电能以变电站的形式转入蓄电池或转化为氢，借此充分利用再生能源。

　　（3）充电技术和基础设施

　　基础设施也必须适应变化的能源市场因素，需要扩展电池电动汽车的充电技术和基础设施，燃料电池汽车也需要扩展以满足日益增长的需求。电动汽车稳步增预示着电网在2030年面临艰巨待调整任务。

　　三、交通和物流领域

　　（1）交通能力

　　到2030年，交通能力将稳步增长。鉴于运输量的上升，无论采用何种运输方式，都应以充分发挥运能（Auslastung）为最终目标。重要的公路和铁路路线，尤其是大城市交通将会越来越繁忙。交通由于无法无限扩容，必须利用现有运输网络进行优化，为此需要开发与之配套的设计理念和技术，否则运输能力将无法适应高速公路、货运列车和以及河流运输。

　　（2）物流与运输服务

　　物流参与者（承担方）和交通服务提供商的数量和形态将在 2030年更加多样化。未来，物流和交通服务受数字化影响尤其明显，物流与运输的数字化可以更好地协调供需关系，包括（近距离）公共交通，生活在德国大城市地区的人口比例现在为16%，到2030年将提高到19%，需要研究出解决运输需求不断增加的创新解决方案。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com

　　作为VDE研究报告的一部分，报告提供了能源、交通以及物流的未来重要应用场景。主要包括：

　　2030氢的应用

　　描述新能源的多种应用领域，氢作为各种运输方式动力源；

　　Flybot（无人机）和 Litfaß-Logistik（灯柱广告式物流）

　　描述可能的新投递概念，自主/自动化系统的终端客户；

　　Parcel Concierge 和 Last Mile Market

　　描述两种“最后一英里”运输概念，重点为如何更好地发挥现有的运输配送能力;

　　DBee-Logistik

　　描述信件和包裹的远距离传送服务，并在集装箱式解决方案（Containerloesung）自主交付形式下新物流模式。

　　关于促进面向未来物流和交通促进措施方面，报告认为重点是实现可持续物流以完成承诺的气候保护目标，并促使相关的政治决策建立在专家科学分析基础上。