碳达峰碳中和背景下的运输结构调整路径研究

李海波，李 雯，李 涛

（交通运输部水运科学研究院，北京 100088）

0 引言

“十三五”以来，国家发布各种政策大力推进多式联运，调整运输结构。2016年12月，交通运输部等十八个部门发布《关于进一步鼓励开展多式联运工作的通知》，提出了多式联运发展的目标，指明多式联运发展的行动路线，该通知是我国第一个多式联运纲领性文件，标志着多式联运发展上升为国家战略。2018年6月，国务院印发《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，大力发展多式联运就是“积极调整运输结构，发展绿色交通体系”任务的重要举措。2018年9月，国务院办公厅印发了《推进运输结构调整三年行动计划（2018—2020年）》（国办发〔2018〕91号）[1]，对加快优化货物运输结构进行了总体部署和系统安排，以推进大宗货物运输“公转铁、公转水”为主攻方向，重点提出了加强煤炭集港和矿石疏港运输管理、加快集疏港铁路和企业铁路专用线建设、大力发展多式联运等核心举措。2019年9月，国家发展改革委等五部门联合发布《关于加快推进铁路专用线建设的指导意见》（发改基础〔2019〕1445 号），意见要求到2025年，沿海主要港口、大宗货物年运量150万吨以上的大型工矿企业、新建物流园区铁路专用线力争接入比例均达到85%，长江干线主要港口全部实现铁路进港。2019年9月，中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》，要求优化运输结构，加快推进港口集疏运铁路、物流园区及大型工矿企业铁路专用线等“公转铁”重点项目建设，推进大宗货物及中长距离货物运输向铁路和水运有序转移[2-3]，推动铁水、公铁、公水、空陆等联运发展。2021年10月，《绿色交通“十四五”发展规划》提出加快推进港口集疏运铁路、物流园区及大型工况企业铁路专用线建设，推动大宗货物及中长距离货物运输“公转铁”“公转水”。推进港口、大型工矿企业大宗货物主要采用铁路、水运、封闭式皮带廊道、新能源和清洁能源汽车等绿色运输方式。集装箱铁水联运量年均增长率为15%。2022年1月，国务院办公厅印发《推进多式联运发展优化调整运输结构工作方案（2021—2025年）》，要求“十四五”期实现集装箱铁水联运运量规模年均增速15%以上[4]，重点区域运输结构显著优化，京津冀及周边地区、长三角地区、粤港澳大湾区等沿海主要港口利用疏港铁路、水路、封闭式皮带廊道、新能源汽车运输大宗货物的比例力争达到80%。

综上，国家已经明确推动大宗货物及中长距离货物运输“公转铁”“公转水”，并对铁路进港率、铁水联运量增长率、重点区域的绿色运输比例等提出了量化要求。运输结构调整对于降低交通运输的整体能耗和碳排放方面具有较大的发展潜力。水路运输和铁路运输在碳排放和大气污染物排放方面，比公路运输具有更大的优势。运输结构调整给水路运输带来了压力，水路运输碳排放方面将会有所增加。

本文是在碳达峰碳中和背景下，通过总结国内外水路、公路、铁路等运输方式的定量分析结果，对各种运输方式的碳排放、大气污染物排放、能耗、经济性等方面进行比较，并提出了运输结构调整的路径建议。

1 我国运输结构现状

长期以来，我国货物运输结构以公路运输为主。根据2013—2020年交通运输行业统计公报数据，铁路、公路、水运和航空四类运输方式货运量的占比变化情况见图1（由于可能存在统计口径问题，仅供参考）。从图中可以看出公路运输一直是中国运输的主要方式，占比为73%～78%。水运排在第二位，占比为13%～16%，铁路运输为7%～10%。2020年中国交通运输四种方式的总货运量为464.4亿吨，其中公路运输的比例呈下降趋势，水运和铁路呈上升趋势，这是中国实施大宗货物“公转铁”“公转水”政策下运输结构向好的表现。

图1 交通运输结构变化情况Fig.1 Changes in transportation structure

根据《中国移动源环境管理年报（2020）》，2019年，全国货运量为470.6亿吨，其中铁路货运43.2亿吨，占比9.2%，公路货运343.5亿吨，占比73.0%，水路货运 74.7亿吨，占比15.9%。由图2可以看出公路在中国货物运输的占比最大，高达73.0%。这个数据与交通运输部发布的数据有些区别，交通运输部公报发布的数据没有管道运输的数据。

图2 2019年全国货物运输结构（中华人民共和国生态环境部）Fig.2 National cargo transport structure in 2019（Ministry of Ecology and Environment of the People’s Republic of China）

2 各种运输方式比较

根据国内外相关文献的对比分析，以及笔者对内河某区域的运输方式的比较研究，相关结果分析如下：

2.1 能耗比较

德国的相关研究中，总体趋势是内河水路运输的能耗最低，公路运输最高，干散货公路运输能耗最高是水路运输的4.5倍，集装箱公路运输最高是水路运输的2.5倍。

我国内河典型线路比较中，水路运输能耗是公路运输的1.3～3.6倍，如果航道等级较大，铁路运输和水路运输的能耗相当。

2.2 污染物排放比较

德国相关研究中，二氧化碳排放方面，公路运输排放最高，水路总体低于铁路的排放，就莱茵河走廊的集装箱运输而言，水路运输每TEU的二氧化碳排放量比铁路低19%～55%。对于易北河来说，如果与河流上的轻推组合相比，铁路运输每TEU的优势是15%。在大气污染物排放方面，公路运输最高，火车的用电取决于发电厂的排放，总体上水运的排放大于铁路运输的排放。

美国的相关研究中，在二氧化碳排放方面，公路运输是水路的13.1倍，铁路运输是水路的1.66倍。每百万公里颗粒物排放和氮氧化物排放均是公路运输最高、铁路运输最低，公路运输排放的氮氧化物是水运的6.4倍。

我国内河典型线路比较中，大气污染物排放方面公路运输最大，铁路运输最小，具体数值见表1。主要是因为研究范围内的铁路均已电气化，而船舶仍使用柴油，因此排放较大。

2.3 安全事故方面比较

德国货物运输事故造成的所有经济损失中，96.9%是卡车造成的，2.0%是铁路造成的，1.1%是水路运输造成的。

美国的研究中，每十亿吨英里死亡数、受伤情况均为公路最高、水运最低。

2.4 经济性比较

德国的相关研究中，在经济性方面，各种运输方式与自身载重量的关系是单次载重量越大，能耗就越低。在选取的8条不同运输线路中，运输距离为145～900 km不同的线路，总体趋势是公路的运费最高，而且运输距离越大，差值越大。铁路运输和船舶运输相比，总体上船舶有优势，仅有3条线路铁路占有优势，在干散货运输路线中，水路运输与铁路运输相比平均成本优势为25%，在所有的集装箱航线上，水路运输显然比铁路运输成本低。集装箱水路运输的经济成本平均比铁路运输低30%。

我国内河典型线路研究成果中，公路运输成本是水路运输的1.4～1.9倍，铁路运输成本是水路运输的1.3～1.8倍，水路运输较公路、铁路运输具有较大的优势。

2.5 小结

欧洲运输政策“白皮书”中要求2030年能实现道路货运量（＞300 km）的 30%转向其他运输方式（水路运输和铁路运输），说明该政策认为当运输的距离超过300 km时，水路运输占有优势，而当表1中典型路径I、II距离在300 km以下，由于距离较短，水路运输的优势没有充分发挥出来。航道升级前水路运输的优势显现，航道升级后水路运输的优势更加明显。公路运输在时间性上具有优势。

表1 各种运输方式比较汇总表Tab.1 Comparison summary of various transportation modes

3 运输结构调整建议

3.1 充分利用水路运输的优势

通过以上分析，水路运输在节能环保方面具有较好的优势，目前国家政策大力支持“公转水”“水水”中转运输。应统筹江海直达和江海联运发展，积极推进干散货、集装箱江海直达运输，逐步提高“水水”中转货运量。港口应从服务社会转型角度调整优化运输结构、提高“水水”中转的集疏运比例，目前一些大型港口的“水水”中转比例达到40%以上，如2020年，上海港集装箱“水水”中转比例达到51.6%，2022年4月份上海港“水水”中转比例更是达到65%。

发展水路运输需要进一步提高水路运输的服务质量，提升水路运输的便捷性。水路运输涉及多个部门，需在地区或跨地区间统筹规划、布局。应进一步加大推进“散改集”的力度，提高运输的环保性和便捷性。摸清铁水联运最后一公里存在的问题，解决制约多式联运的“门到门”运输瓶颈问题，提高综合运输效率和运输环保性。另外，解决铁水联运不同环节之间转运、无缝衔接、效率提升等问题，提高“一单制”的应用推广，实现货物运输 “一次委托、一次付费、一单到底”，从而降低供应链成本、提高综合运输物流时效。

3.2 建议进一步降低港口和铁路运价

目前，港口和铁路在中长距离、大宗货物运输上具有比较优势，建议进一步系统分析港口作业费、船舶运输费、铁路运价下浮和相关补贴政策的合理性，以及开展各种运输方式价格对多情景下综合运输方式成本的优化分析和路径研究，通过降低港口和铁路运费，进一步提高港口和铁路运输在经济性方面的比较优势。

3.3 建议提高公路运输车辆的效率和排放标准

运输车辆效率的提高主要是通过收紧车辆排放标准和降低车辆报废年限等措施来实现。建议相关部门严查公路运输中车辆超重、超排放问题，并考虑适时提高车辆的能效和排放标准，限制公路运输的排放等级。目前，部分城市已经对港口周边集疏运车辆的排放标准提出严格要求，多个城市发布了国IV限行通知。如山东首次将国IV柴油货车纳入逐步淘汰范围，在重污染天气应急期间，全社会统一使用国V及以上排放阶段或新能源车辆运输。2021年8月1日起，进入日照港区或重点工业企业的货运车辆采用清洁能源或国V及以上车辆。在燃油车辆的电能替代方面，最近几年，我国电动汽车的推进速度较快，但用于港口的集疏运车辆主要为柴油、液化天然气车辆，电动车辆由于续航和成本等问题应用较少。

交通运输的主要碳排放来源是道路运输，根据中华人民共和国生态环境部数据，2019年道路运输占交通运输温室气体排放量的比例约为84%，道路运输排放主要源于使用化石能源的车辆。通过运输结构调整相关政策引导铁路和水路主导中长距离运输，公路运输主要进行城市内的短途运输，集装箱铁水联运将成为多式联运发展的核心，促进铁路、水路、封闭式皮带廊道、新能源车辆等绿色运输方式的发展，助力我国碳达峰、碳中和目标的实现。