面向“双碳”目标的“近零碳”路面建设思考

■ 苏交科集团股份有限公司 卢勇

当前，全球气候变化日益严峻，减少温室气体排放已成为当今世界各国的共同责任。传统的路面建设需要消耗大量的材料及能源，导致碳排放量不断上升，对环境造成了严重的负面影响。因此，探索一种以“双碳”目标为导向的“近零碳”路面建设模式，对实现交通与环境和谐共生具有重要意义。

苏交科集团股份有限公司（以下简称“苏交科”）是基础设施领域综合解决方案提供商，作为一家专注于交通运输领域的科技公司，苏交科始终致力于提供创新性、引领性解决方案，努力打造国际化科技企业集团，推进公路基础设施高质量可持续发展。在气候环境持续恶劣的情况下，苏交科积极响应国家号召，以科技创新为驱动，与相关研究机构和合作伙伴紧密合作，不断推进“近零碳”路面建设的技术创新和应用。本文基于交通行业的能源资源消耗特点及行业发展趋势，探讨面向“双碳”目标的“近零碳”路面建设实施路径，以期为我国交通行业早日实现“双碳”战略目标提供参考。

路面建设发展新趋势

交通运输行业与工业、建筑业是我国碳排放的三大重点领域，其碳排放占全国总量的12%。在未来一段时间内，由于我国经济建设仍处于快速发展阶段，且交通发展的技术水平和能源结构还未发生根本性转变，预计在2030年前仍将保持快速发展态势，交通运输行业碳排放总量控制将是我国2030年碳排放达峰的重要影响因素。

作为交通运输建设关键组成部分，路面建设在减少碳排放和实现“双碳”目标方面扮演着至关重要的角色。节能减排早在“双碳”战略出台之前就是路面发展的主要特征之一。在过去的20年内，多源固废材料再生利用、沥青混合料温拌技术、橡胶沥青、透水路面、降噪路面、相变自调温路面、抗凝冰路面、反光标线、尾气降解等绿色环保技术也一直是行业内的研究热点。2019年，科技部举行的香山会议提出了新一代道路的内涵，其中，绿色生态环保也成为核心要素之一。当前，面对着越来越严峻的全球变暖问题，交通行业发展目标也愈来愈聚焦到碳排放问题上来，“零碳”路面就是在这个历史节点上，孕育出来的产物。

“零碳”是指通过全面的碳排放抵消、能源转型和可再生能源利用等措施，实现完全消除碳排放的状态，其目标是将碳排放降至最低水平，实现绝对的零碳排放。截至目前，已有129个国家承诺碳中和，这些国家温室气体排放量占全球50%，经济总量在全球占比超过40%。目前，国际上明确提出“零碳”路面概念的机构代表之一是美国沥青路面协会NAPA，其制定了沥青路面迈向净零碳排放的目标和相关措施。

“近零碳”和“零碳”的关系在于二者都致力于减少碳排放和应对气候变化，而“零碳”则代表了更为雄心勃勃的目标，需要更多的技术创新和系统性的改变来实现。“近零碳”可以被视为一个逐步过渡和逐步改进的阶段，为实现“零碳”排放奠定基础。由于我国当前交通发展技术及能源结构缺陷，“近零碳”作为一个切实可行的目标，成为了路面建设发展的新趋势。

在低碳路面建设方面，苏交科早在“十二五”之前就已经开始了探索与尝试，将多源固废材料再生利用、沥青混合料温拌技术、橡胶沥青、透水路面等技术在多项路面建设项目中得以运用；“十二五”期间，尝试进行主题性项目试点创建，相继建设宁宣高速、沪宁高速、镇丹高速，G312苏州段、镇江段以及S237扬州段六条部级绿色公路；“十三五”期间，在“新基建”发展的时代背景下，开始融入智慧元素，率先开展绿色+智慧公路示范创建，如常熟524绿色智慧公路等。随着我国经济社会发展进入“十四五”时期，在国家“双碳”目标大背景下，绿色公路进一步升级，如何实现“近零碳”目标，成为业内必须面对的重要课题。

交通基础设施建设碳达峰碳中和政策部署框架

“近零碳”路面建设实施路径

强化顶层设计，健全绿色低碳制度体系

我国是世界上碳排放量最大的国家，作为负责任的大国，高度重视应对气候变化的工作。2020年，习近平总书记在联合国气候变化峰会上提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标；2020年底召开的中央经济工作会议首次将做好碳达峰碳中和作为“十四五”期间的重点任务；党的二十大报告中也指出，“要积极稳妥推进碳达峰、碳中和”“推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型”“推动绿色发展，促进人与自然和谐共生”。中国用实际行动充分体现了在应对气候变化工作中的大国担当。

将绿色低碳理念贯穿于交通基础设施规划、建设、运营和维护全过程，加快生产方式转型升级，已成为交通运输行业贯彻生态文明战略、服务“双碳”目标的必然要求，也是支撑加快建设交通强国、推进交通可持续发展的关键举措。为了推进公路绿色低碳建设，进而实现“近零碳”路面，需要强化公路路面绿色低碳发展制度保障体系，从国家层面到各行业管理部门和地方层面，在路线、路基、路面、桥涵、交安、环保、景观、设施等重点范围，层层部署、重点把控碳达峰碳中和的相关政策和措施。

从定性到定量，碳排放测算辅助地位跃升到关键C位

合理正确的公路建设能耗及碳排放量化评估，是交通运输行业低碳绿色转型发展的重要支撑保障。为了精准把控交通行业碳排放发展趋势，早日完成减排降碳工作，实现公路“近零碳”建设，国内针对公路工程建设开展了一系列碳排放量测算工作，主要从碳排放测算标准体系建设、碳排放测算方法以及测算软件等方面展开。目前，各项工作虽已初具成效，但仍存在以下问题：

一是我国碳排放标准大多参考国外标准规范进行制定，虽在一定程度上针对我国国情进行了调整，但在碳排放核算方法、碳排放基础数据收集等方面规范标准的制定仍存在本土化不足的现象，且有关交通行业的碳排放标准制定工作尚在起步阶段，应结合我国国情基本需求，对现有标准体系进行修订、补充。

二是“双碳”目标涉及多部门、多行业领域，各部门的职能定位以及不同行业领域的产品碳排放主要来源不同，标准制定的目标、依据、内容等存在较大差异，且不同行业领域间碳排放核算工作也存在较多的交叉、重复等问题，致使沟通成本提升、减排效率降低。

运距对高掺量厂拌热再生的环境效益影响

三是随着国家对环保的日益重视，有关交通基础设施建设的碳排放量化研究越来越多，由于研究的不断深入，越来越多影响因素（如产业体系、能源结构和新工艺、设备技术等）被考虑，导致公路建设碳排放测算边界模糊不清，碳排放基础数据准确性不高，影响测算结果精确度。

在未来的“近零碳”公路建设过程中，应重点抓好以下研究工作：建立符合我国发展现状的公路基础设施建设原材料、能源、机械设备等的碳排放因子及能源消耗清单等基本数据库，搭建具有普适性的碳排放测算模型，并制定相应的碳排放测算及评价标准，助力“近零碳”路面建设。

在路面全生命周期碳排放测算研究领域，苏交科自2010年就开始关注，先后参加了西安沥青路面节能减排与可持续发展国际学术研讨会、全球LCA数据库指导原则与中国路线图研讨会、第九届苏交科学术交流会“寿命周期费用分析（LCCA）和寿命周期评估（LCA）”，并于2015年8月与哈尔滨工业大学和江苏省公路学会在哈尔滨联合主办首届“LCA国际学术研讨会”。同时，苏交科还在沥青路面建设过程中多次应用LCA碳排放测算方法。例如，在扬州某条干线公路养护方案制定时，通过研究RAP掺量、运距、温拌技术类型等因素对厂拌热再生混合料的能耗影响，发现运距对环境效益的影响超过了RAP掺量及温拌技术类型。

除此之外，苏交科还基于绿色公路咨询、国家实验室平台，开发形成了路面全生命周期的P-LCA软件、养护阶段EEES软件。目前，正结合用户需求，从数据搜集与整理、碳排放计算模型、软件设计与开发、数据验证和测试、用户界面与体验、后期支持与维护多方面着手，进行测算软件升级，开展基于BS架构的路面LCA软件开发工作，旨在为公路建设节能减排工作提供数据支撑。

坚持技术创新，构建“近零碳”路面建设技术路线图

近年来，公路建养过程的低碳化目标明确、任务繁重，在国家政策引导下，公路工程减碳工作持续推进，路线图逐步明确，成效明显，但仍存在一些“卡脖子”问题：一是共性技术合作研发能力不强、原始创新能力不足以及新材料产业链不够完整，道路低碳减碳新材料的研发及产业化体系尚未形成；二是企业创新能力不强，技术装备水平不高，高附加值、规模化利用能力不足，工业固废消化利用途径及技术路线尚未探明。多种问题的出现，致使交通行业减碳能力提升缓慢。

可持续发展路面技术和新材料研发（源自：苏交科官网）

《“十四五”交通领域科技创新规划》中提出基础设施领域重点研发任务要围绕推进高质量基础设施建设，构建布局完善、立体互联的交通基础设施网络，开展综合交通运输理论方法与技术、重大基础设施建设、基础设施维养及改造、交通基础设施数字化升级等领域关键技术研发；国家发展改革委员会也发文指出，要建立基于全球合作的低碳科技创新体系，推动高能效、资源循环利用、零碳能源、负排放等领域关键共性技术、前沿引领性技术、颠覆性创新技术的研发创新，部署一批具有前瞻性、系统性、战略性的低排放技术研发和创新项目，突破关键材料、仪器设备、核心工艺、工业控制装置等方面的绿色技术瓶颈，打造全球低碳科技创新中心。

除此之外，由于我国地域广阔，涵盖了高山、平原等各种地域类型，城市之间也存在着发展差异，同时随着经济社会发展，公路建设也更加注重资源集约、高质量、高水平发展，这使得在面向“双碳”目标的近零碳公路建设过程中，需要针对特定场景重新甄别和筛选技术实施方案，以确保建设的公路能够最大程度地发挥效益，同时有效地实现减排和可持续发展的目标。例如，在高山地区，陡峭的山坡和多变的气候条件对公路建设提出了更高的挑战，在甄别技术方案时，需要考虑如何通过合理的坡度设计、植被保护等措施来降低土石流和滑坡的风险；在我国中西部地区进行道路建设，湿陷性黄土较多，在其自身重力的作用下，会自然形成较大范围的沉降与形变，且往往具有突变、不可逆性等特征，给道路工程建设带来了巨大的困难，故在湿陷性黄土场地上进行公路建设，应根据公路等级、地基受水浸湿可能性以及路面重载交通量等因素，采取相应措施，防止地基湿陷对道路产生危害，威胁交通运输安全。

在材料研发与技术创新方面，苏交科拥有强大的实力。其依托国家级研发中心“新型道路材料国家工程研究中心”实验室，组建了一支高素质、专业化的技术研发团队，能够快速响应国家政策号召以及客户的需求，同时积极开展合作，先后与多所高校、企业建立长期合作关系，实现优势互补，合作共赢。

针对废旧资源循环利用的问题，苏交科在21世纪初就开始了探索研究。2005年，首次从国外引进橡胶粉沥青路面技术，并进行吸收转化，形成本土化的成套技术及问题解决方案，2006年在宁常高速成功应用；2007年—2012年，分别在浙江、安徽、广东、河南、黑龙江等省份推广应用于养护改造、水泥路面改造等项目中；2013年，开始关注并研究磷石膏、钢渣、铁尾矿等工业固废在路面建设中的再生利用技术，并进行相关研究成果转化，先后在贵州、南京江北新区进行了磷石膏再生利用，形成了《改性磷石膏路面基层路面结构设计及施工技术指南》，在江苏省S233省道、S236省道进行钢渣再生利用，相较于常规沥青路面，钢渣路面运营1年后，具有更优异的路面承载能力和抗滑性能。

厦门市云顶路自行车快速道示范段工程（源自：苏交科官网）

针对路面施工高能耗、高排放等问题，苏交科于2008年首次开展低碳节能施工技术研究，形成了以温拌、冷拌为主的沥青混合料低碳节能施工综合技术，并在徐州G104、镇江G312、苏州S228、江苏省道S226、贵州盘兴高速、青海S103、云南等工程中推广应用。

未来，苏交科将继续加快低（零）碳技术攻坚，推动碳达峰碳中和路径、碳捕集、（近）零排放等低碳技术研发，推动高性能、环保型、功能型新材料应用技术研发和资源循环利用。

高性能：针对基础设施服役耐久性不足的问题，开发富沥青混合料、耐久性环氧表层等高抗疲劳、高粘韧性系列材料，性能达到国际先进水平，突破现有材料使用寿命局限，并立足于产业推广角度，研发高模量、抗车辙功能层材料，解决目前耐久性高模量沥青混合料用沥青短缺、不易获取的现状，保障规模化生产。

环保型：针对废旧资源循环利用率低的问题，拟开发高价值产业配套材料，如开发能够兼具老化恢复和耐久的沥青路面再生材料；提高路面回收材料掺量和应用层位，如工业废渣等的环保固化材料，提高材料的强度和稳定性。

功能型：尝试突破低滚阻沥青路面关键技术，在不损失交通安全性能的情况下，降低运营期油耗；开发道路尾气降解技术等。

结语

在当前交通行业仍然处于快速发展和人们对美好生活要求越来越高的背景下，交通领域在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和任重而道远。未来，苏交科将持续立足本地、放眼全球，以数据底座、正向设计打造业务中台，将管理知识及能力沉淀为管理中台，以数字化、产业化为双助推器，突破能力上限，打造行业内最具影响力的智库型科技平台，助推行业高质量可持续发展。在此，提出未来推动行业发展的几点建议：

第一，加大研发投入，推动技术研发创新。在“近零碳”路面建设领域，应坚持创新驱动发展战略，注重科技创新赋能，加强对可再生能源利用技术、节能减排技术、低碳材料使用技术等方面的研究。

第二，构建“近零碳”路面建设标准体系。应对不同技术和措施的效果进行评估和比较，制定出符合不同地区、不同路况的标准体系，推动“近零碳”路面建设标准化、规范化发展，为路面低碳建设提供参考和指导。

第三，形成本土化路面建设碳排放测算方法。建立符合我国发展现状的公路基础设施建设原材料、能源、机械设备等的碳排放因子及能源消耗清单等基本数据库，搭建具有普适性的碳排放测算模型，并制定相应的碳排放测算及评价标准，助力“近零碳”路面建设。

第四，打造绿色低碳建造新场景。提高科技成果转化能力，基于低碳技术、建设标准、碳排放测算等研究，打造绿色低碳建造新场景，形成可复制可推广的典型示范工程，为国内“近零碳”路面建设提供事实依据。