城市快递配送新能源电动车节能降碳对策研究

樊孜威，李启超

（1.内蒙古大学创业学院，内蒙古 呼和浩特 010051 2.江西鑫通机械制造有限公司沈阳研发中心，辽宁 沈阳 110000）

1 引言

习近平总书记在《在第七十六届联合国大会一般性辩论上的讲话》中指出，中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和[1]。提高能源利用效率是实现“双碳”目标的有效手段，我国也将提高能源使用效率作为基本国策，用于推动我国经济发展，并实现绿色清洁低碳发展的目标[2]。

互联网的飞速发展促进我国经济的发展，尤其电子商务的蓬勃发展推动着我国经济乃至全球经济迈上新台阶，同时也成为国民经济发展的中流砥柱。截至2021 年12 月，中国互联网络信息中心发布的统计报告显示，我国网民规模已达10.32 亿，与2020 年底统计数据相比增长4296万，互联网普及率增长至73%[3]。截至2021年12月，我国网络购物用户规模已达8.42亿，相比于2021 年6 月数据增长5968 万，占网民整体的81.6%。通过以上数据可以得出，网络购物已经成为人们生活购物的主要方式。网络购物的蓬勃发展在一定程度上促进了物流行业的崛起。在互联网时代，电子商务规模的不断发展扩大，淘宝、京东、苏宁、顺丰等企业如雨后春笋般出现。网络购物在一定程度上方便了广大人民的购物需求，同时改变了人们的消费模式，进一步促进物流行业的需求量不断上升。需求量的增大进一步促使物流公司投入大量的物流车辆进行货物的运输配送，目前大部分物流公司在运输过程中采用机动车进行运输。根据公安部交管局发布的2021年全国机动车保有量的统计数据，目前已经登记的全国机动车保有量达3.95亿辆，其中汽车3.02亿辆，占比为76.5%，新能源汽车保有量达784 万辆。2021 年公安部交管局管理平台新注册登记的机动车3674 万辆，在我国已经有79个城市汽车保有量超过100 万辆，其中北京、成都等20个一线和二线城市汽车保有量超过300 万辆[4]。同时，根据公安部交管局最新统计数据，目前机动车驾驶人数量达4.81 亿人，在2021 年已经有2750 万人申请驾驶证。庞大的机动车数量带来的不仅是空气污染和交通污染，甚至还有噪音污染，例如近年频繁出现的雾霾天气大部分都是由机动车尾气排放引起的[5]。

随着国家对生态环境保护的重视，近十年国家出台了相关的政策来保护生态环境，在物流行业中国家倡导普及绿色物流，在货物配送运输过程中采用新能源电动车来降低运输过程中产生的污染。在绿色物流的实施过程中最重要的一个环节就是市区配送，市区配送因为小规模多批次的配送任务模式导致配送过程中必须采用一种合适的交通工具进行配送。在目前的绿色物流配送过程中，新能源电动车辆成为最好的选择。电动车因良好的节能性能和环保效应受到了许多物流公司的关注，我国为了鼓励新能源电动车在市区配送中大量普及也出台了相关的鼓励政策。

2 新能源电动车配送的优缺点

2.1 新能源电动车的优点

随着国家对绿色环保意识的重视，各级政府相继出台了相关的政策来推动新能源电动车的普及，尤其是物流企业对于电动车的使用。物流企业使用电动车辆在市区进行物流配送，相比燃油车辆，电动车具有以下优点：

①对环境污染小。电动物流车辆由于没有燃油燃烧产生的排放物，所以在车辆行驶过程中几乎可以实现零排放，能够有效缓解城市环境污染，改变尾气污染带来的效应[6]。

②产生的噪音小。电动车辆动力来源依靠的是将电能转化为机械能，通过电动机驱动车辆前进，电动机产生的噪音远远小于传统内燃机，所以电动物流车辆在行驶过程中较为安静。

③维修操作方便。电动物流车辆主要由控制系统、驱动系统等构成，与之相比，内燃机车辆的构造比较复杂，发生故障的部件较多，而电动物流车辆的部件相对较少，维护工作量也较少。

④能源效率比较高。在市区行驶的车辆由于车流量大以及红绿灯的限制，导致车辆行驶过程中平均行驶速度比较低，经常处于一种走走停停的状态，这样对于内燃机来说使用效率不高，并且燃油消耗比较大。而电动物流车辆利用的是电动机驱动，可以很好地控制速度，目前电动物流车辆的电能转化率已经达到90%[7]。

⑤降低物流成本。在运营成本方面以200km 配送距离为例，普通汽车行驶完200km 至少需要15L 汽油，按8.5 元/L 的价格计算，完成配送需要100 多元的油费。目前主流充电桩充电一度电价格在1.5元到1.9元之间，纯电动汽车充满电大概需要31.5度电左右，价格在47.25 元到59.85 元之间。相比之下电动车投入到物流配送中更加经济划算[8]。

2.2 电动车的缺点

虽然电动车辆拥有诸多的优点，但在技术上依然存在壁垒，限制了电动车辆的普及。具体如下：

①动力不足。电动车的动力来源主要为电动机，不像燃油车辆配置多挡变速箱[9]。电动机的最高转速决定了电动车辆在行驶过程中存在速度上限，尤其在爬坡的过程中动力明显不如燃油车辆[9]。

②充电时间偏长。电动车辆的充电方式主要有快速充电、慢速充电和更换电池三种，快速充电一般需要半小时充满，慢速充电一般需要6～10小时充满。两种充电方式充电所用时间明显长于燃油车辆加油时间，市区行驶过程中，长充电时间明显不能满足配送需求[10]。

③电池成本偏高。目前物流车辆电池技术尚未成熟，电池造价明显偏高，甚至有的电动车辆电池成本超过了车辆本身。另外电池的寿命偏短，一般电动车辆的电池使用3～5年就需要更换，这也间接增加了成本[11]。

④配套基础设施不完善。由于电动汽车进入市场的时间并不是很长，相关充电设施的建设并不完善，完善设施需要投入大量的资本[12]。相关部门缺乏动力承担费用，导致充电设施的完善工作难以推行。已经建成的充电设施缺乏科学合理的管理，导致大部分充电设施处于闲置状态或者损坏状态[13]。

3 城市快递车辆配送中存在的问题

目前大部分城市的快递业务配送过程中采用“大车+小车”的配送模式，具体配送流程如图1所示。

图1 城市快递配送业务流程

由于城市交通法规的要求，大车一般采用的是带集装箱的中型货车，小车主要以三轮物流车或两轮载货电动车为主。在这种配送模式中大车主要负责从城市中转仓或者前置仓转运快递到相应的营业网点，然后网点负责分发给各个小车，小车需要完成各个用户节点的配送。末端的配送需根据用户的选择可以进行直接配送或者暂存于寄存点，用户在自己方便的时间点进行自取，至此完成快递配送。配送过程中存在以下问题：

①业务流程繁琐。整个配送过程中，大车一般每天进行一到两次快递转运工作，在“双十一”等快递量增多的特殊情况下，会增加相应的转运次数。大车的到达时间通常是在上午10点以前，当快递运达网点后，网点工作人员进行分配并装入相应的小车中，小车开始配送工作。过程中快递多次装卸，较为繁琐。

②配送效率不高。配送过程中，由于刚入职的快递员对于各用户节点以及寄存点存在不熟悉的现象，配送过程中存在绕远路、跑错路、重复跑的现象，导致配送时间过长，配送效率不高。虽然通过一段时间配送的成熟快递员对配送范围的环境有清晰的认识，配送过程中会凭借自己的配送经验进行配送，减少配送所花费的时间。但配送人员流动性大，“熟路模式”无法长时开启，整体配送效率不高[14]。

③等待时间过长。在相关规定的约束下，快递员不能直接把快递投入到寄存点，需要与用户进行提前沟通确定是否进行配送或者转存寄存点。如果用户选择直接配送，快递员在到达后需要等待用户前来取件，等待的时间长短在一定程度上影响了快递员的配送效率。快递员为了提高工作效率，在进行分包的过程中，会提前联系用户，确定一个合适的时间节点进行快递配送[15]。如果用户确定了时间点，需要在规定的时间内完成配送；如果用户同意将快递放在寄存点，快递员只需将快递送入用户附近的寄存点，这样可以节省配送时间，提高工作效率。

4 城市快递配送车辆节能降碳建议

城市快递配送已经成为城市发展过程中必不可少的一部分，快递配送效率不仅可以提高城市交通的运行效率，而且对快递公司的运营发展也有积极的促进作用。针对目前城市快递配送过程中出现的问题，提出如下改进建议：

①多种车型混合使用提高车辆配送效率。较早的规划中车辆使用比较单一，都是统一从配送中心进行配送，配送车辆的使用效率不高，同时造成了资源的浪费。若在配送过程中采用从配送中心到前置仓采用大型电动车辆进行配送，从前置仓到客户采用小型电动车辆进行配送，打破一个配送中心的思维，将多个前置仓转化为多个配送中心进行配送，可缩短电动车辆配送距离，同时提高配送效率。

②充电与换电模式的合理化运用。快递公司之前的充电模式为夜间充电或者出发前充电，这样充电耗费的时间比较多。如果在充电过程中采用换电池的方法，可以大大节省电动车辆充电的时间，到达配送中心后直接换电池即可继续行驶，而换下的电池可以及时进行充电，以便进行下次使用。

③提高时间窗的使用效率。在快递公司之前的配送过程中，对于时间窗的约束停留在软时间窗约束上，只要在规定时间相近时间段内将货物送到客户手中，对时间窗的约束并不严格。若在配送的过程中对车辆在配送中心停留的时间加以约束，对顾客配送的时间窗由原来的软时间窗变为硬时间窗，在配送中心与顾客双向时间窗约束下，将大大提高配送效率，同时也将提高快递公司的服务水平。

④优化算法的合理利用。目前物流配送过程中大部分快递公司使用主观判断的方法进行分拣配送，容易导致前期的配送效率不高，出现投入的人力、物力和财力高等问题。若在配送的过程中首先对各个站点进行合理选址，使用最大覆盖理论找到最优的站点位置及站点数量，再根据站点的配送量合理安排配送人员，最后利用相关算法对快递员配送路径及需要的快递员的数据进行合理规划，达到使用最少的人员满足站点覆盖范围内的配送任务，同时减少配送所花费的时间，较大程度提高配送效率。

5 结语

在城市快递配送中新能源车辆对城市交通实现节能减排具有重要作用，同时可以促进碳达峰、碳中和目标的实现。在配送过程中需要注重站点的合理选址，利用相关算法对快递员的配送路径进行规划，根据算法的计算结果进行科学合理的安排，切实降低物流配送成本，提高物流配送效率。在未来的城市快递配送过程中，新能源车辆的普及使用和智能算法的应用将会成为主流趋势，科学合理的规划才能为城市的智能化发展起到促进作用。