城市快遞配送新能源電動車節能降碳對策研究

樊孜威，李啟超

（1.內蒙古大學創業學院，內蒙古 呼和浩特 010051 2.江西鑫通機械制造有限公司沈陽研發中心，遼寧 沈陽 110000）

1 引言

習近平總書記在《在第七十六屆聯合國大會一般性辯論上的講話》中指出，中國將力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和[1]。提高能源利用效率是實現“雙碳”目標的有效手段，我國也將提高能源使用效率作為基本國策，用于推動我國經濟發展，并實現綠色清潔低碳發展的目標[2]。

互聯網的飛速發展促進我國經濟的發展，尤其電子商務的蓬勃發展推動著我國經濟乃至全球經濟邁上新臺階，同時也成為國民經濟發展的中流砥柱。截至2021 年12 月，中國互聯網絡信息中心發布的統計報告顯示，我國網民規模已達10.32 億，與2020 年底統計數據相比增長4296萬，互聯網普及率增長至73%[3]。截至2021年12月，我國網絡購物用戶規模已達8.42億，相比于2021 年6 月數據增長5968 萬，占網民整體的81.6%。通過以上數據可以得出，網絡購物已經成為人們生活購物的主要方式。網絡購物的蓬勃發展在一定程度上促進了物流行業的崛起。在互聯網時代，電子商務規模的不斷發展擴大，淘寶、京東、蘇寧、順豐等企業如雨后春筍般出現。網絡購物在一定程度上方便了廣大人民的購物需求，同時改變了人們的消費模式，進一步促進物流行業的需求量不斷上升。需求量的增大進一步促使物流公司投入大量的物流車輛進行貨物的運輸配送，目前大部分物流公司在運輸過程中采用機動車進行運輸。根據公安部交管局發布的2021年全國機動車保有量的統計數據，目前已經登記的全國機動車保有量達3.95億輛，其中汽車3.02億輛，占比為76.5%，新能源汽車保有量達784 萬輛。2021 年公安部交管局管理平臺新注冊登記的機動車3674 萬輛，在我國已經有79個城市汽車保有量超過100 萬輛，其中北京、成都等20個一線和二線城市汽車保有量超過300 萬輛[4]。同時，根據公安部交管局最新統計數據，目前機動車駕駛人數量達4.81 億人，在2021 年已經有2750 萬人申請駕駛證。龐大的機動車數量帶來的不僅是空氣污染和交通污染，甚至還有噪音污染，例如近年頻繁出現的霧霾天氣大部分都是由機動車尾氣排放引起的[5]。

隨著國家對生態環境保護的重視，近十年國家出臺了相關的政策來保護生態環境，在物流行業中國家倡導普及綠色物流，在貨物配送運輸過程中采用新能源電動車來降低運輸過程中產生的污染。在綠色物流的實施過程中最重要的一個環節就是市區配送，市區配送因為小規模多批次的配送任務模式導致配送過程中必須采用一種合適的交通工具進行配送。在目前的綠色物流配送過程中，新能源電動車輛成為最好的選擇。電動車因良好的節能性能和環保效應受到了許多物流公司的關注，我國為了鼓勵新能源電動車在市區配送中大量普及也出臺了相關的鼓勵政策。

2 新能源電動車配送的優缺點

2.1 新能源電動車的優點

隨著國家對綠色環保意識的重視，各級政府相繼出臺了相關的政策來推動新能源電動車的普及，尤其是物流企業對于電動車的使用。物流企業使用電動車輛在市區進行物流配送，相比燃油車輛，電動車具有以下優點：

①對環境污染小。電動物流車輛由于沒有燃油燃燒產生的排放物，所以在車輛行駛過程中幾乎可以實現零排放，能夠有效緩解城市環境污染，改變尾氣污染帶來的效應[6]。

②產生的噪音小。電動車輛動力來源依靠的是將電能轉化為機械能，通過電動機驅動車輛前進，電動機產生的噪音遠遠小于傳統內燃機，所以電動物流車輛在行駛過程中較為安靜。

③維修操作方便。電動物流車輛主要由控制系統、驅動系統等構成，與之相比，內燃機車輛的構造比較復雜，發生故障的部件較多，而電動物流車輛的部件相對較少，維護工作量也較少。

④能源效率比較高。在市區行駛的車輛由于車流量大以及紅綠燈的限制，導致車輛行駛過程中平均行駛速度比較低，經常處于一種走走停停的狀態，這樣對于內燃機來說使用效率不高，并且燃油消耗比較大。而電動物流車輛利用的是電動機驅動，可以很好地控制速度，目前電動物流車輛的電能轉化率已經達到90%[7]。

⑤降低物流成本。在運營成本方面以200km 配送距離為例，普通汽車行駛完200km 至少需要15L 汽油，按8.5 元/L 的價格計算，完成配送需要100 多元的油費。目前主流充電樁充電一度電價格在1.5元到1.9元之間，純電動汽車充滿電大概需要31.5度電左右，價格在47.25 元到59.85 元之間。相比之下電動車投入到物流配送中更加經濟劃算[8]。

2.2 電動車的缺點

雖然電動車輛擁有諸多的優點，但在技術上依然存在壁壘，限制了電動車輛的普及。具體如下：

①動力不足。電動車的動力來源主要為電動機，不像燃油車輛配置多擋變速箱[9]。電動機的最高轉速決定了電動車輛在行駛過程中存在速度上限，尤其在爬坡的過程中動力明顯不如燃油車輛[9]。

②充電時間偏長。電動車輛的充電方式主要有快速充電、慢速充電和更換電池三種，快速充電一般需要半小時充滿，慢速充電一般需要6～10小時充滿。兩種充電方式充電所用時間明顯長于燃油車輛加油時間，市區行駛過程中，長充電時間明顯不能滿足配送需求[10]。

③電池成本偏高。目前物流車輛電池技術尚未成熟，電池造價明顯偏高，甚至有的電動車輛電池成本超過了車輛本身。另外電池的壽命偏短，一般電動車輛的電池使用3～5年就需要更換，這也間接增加了成本[11]。

④配套基礎設施不完善。由于電動汽車進入市場的時間并不是很長，相關充電設施的建設并不完善，完善設施需要投入大量的資本[12]。相關部門缺乏動力承擔費用，導致充電設施的完善工作難以推行。已經建成的充電設施缺乏科學合理的管理，導致大部分充電設施處于閑置狀態或者損壞狀態[13]。

3 城市快遞車輛配送中存在的問題

目前大部分城市的快遞業務配送過程中采用“大車+小車”的配送模式，具體配送流程如圖1所示。

圖1 城市快遞配送業務流程

由于城市交通法規的要求，大車一般采用的是帶集裝箱的中型貨車，小車主要以三輪物流車或兩輪載貨電動車為主。在這種配送模式中大車主要負責從城市中轉倉或者前置倉轉運快遞到相應的營業網點，然后網點負責分發給各個小車，小車需要完成各個用戶節點的配送。末端的配送需根據用戶的選擇可以進行直接配送或者暫存于寄存點，用戶在自己方便的時間點進行自取，至此完成快遞配送。配送過程中存在以下問題：

①業務流程繁瑣。整個配送過程中，大車一般每天進行一到兩次快遞轉運工作，在“雙十一”等快遞量增多的特殊情況下，會增加相應的轉運次數。大車的到達時間通常是在上午10點以前，當快遞運達網點后，網點工作人員進行分配并裝入相應的小車中，小車開始配送工作。過程中快遞多次裝卸，較為繁瑣。

②配送效率不高。配送過程中，由于剛入職的快遞員對于各用戶節點以及寄存點存在不熟悉的現象，配送過程中存在繞遠路、跑錯路、重復跑的現象，導致配送時間過長，配送效率不高。雖然通過一段時間配送的成熟快遞員對配送范圍的環境有清晰的認識，配送過程中會憑借自己的配送經驗進行配送，減少配送所花費的時間。但配送人員流動性大，“熟路模式”無法長時開啟，整體配送效率不高[14]。

③等待時間過長。在相關規定的約束下，快遞員不能直接把快遞投入到寄存點，需要與用戶進行提前溝通確定是否進行配送或者轉存寄存點。如果用戶選擇直接配送，快遞員在到達后需要等待用戶前來取件，等待的時間長短在一定程度上影響了快遞員的配送效率?？爝f員為了提高工作效率，在進行分包的過程中，會提前聯系用戶，確定一個合適的時間節點進行快遞配送[15]。如果用戶確定了時間點，需要在規定的時間內完成配送；如果用戶同意將快遞放在寄存點，快遞員只需將快遞送入用戶附近的寄存點，這樣可以節省配送時間，提高工作效率。

4 城市快遞配送車輛節能降碳建議

城市快遞配送已經成為城市發展過程中必不可少的一部分，快遞配送效率不僅可以提高城市交通的運行效率，而且對快遞公司的運營發展也有積極的促進作用。針對目前城市快遞配送過程中出現的問題，提出如下改進建議：

①多種車型混合使用提高車輛配送效率。較早的規劃中車輛使用比較單一，都是統一從配送中心進行配送，配送車輛的使用效率不高，同時造成了資源的浪費。若在配送過程中采用從配送中心到前置倉采用大型電動車輛進行配送，從前置倉到客戶采用小型電動車輛進行配送，打破一個配送中心的思維，將多個前置倉轉化為多個配送中心進行配送，可縮短電動車輛配送距離，同時提高配送效率。

②充電與換電模式的合理化運用?？爝f公司之前的充電模式為夜間充電或者出發前充電，這樣充電耗費的時間比較多。如果在充電過程中采用換電池的方法，可以大大節省電動車輛充電的時間，到達配送中心后直接換電池即可繼續行駛，而換下的電池可以及時進行充電，以便進行下次使用。

③提高時間窗的使用效率。在快遞公司之前的配送過程中，對于時間窗的約束停留在軟時間窗約束上，只要在規定時間相近時間段內將貨物送到客戶手中，對時間窗的約束并不嚴格。若在配送的過程中對車輛在配送中心停留的時間加以約束，對顧客配送的時間窗由原來的軟時間窗變為硬時間窗，在配送中心與顧客雙向時間窗約束下，將大大提高配送效率，同時也將提高快遞公司的服務水平。

④優化算法的合理利用。目前物流配送過程中大部分快遞公司使用主觀判斷的方法進行分揀配送，容易導致前期的配送效率不高，出現投入的人力、物力和財力高等問題。若在配送的過程中首先對各個站點進行合理選址，使用最大覆蓋理論找到最優的站點位置及站點數量，再根據站點的配送量合理安排配送人員，最后利用相關算法對快遞員配送路徑及需要的快遞員的數據進行合理規劃，達到使用最少的人員滿足站點覆蓋范圍內的配送任務，同時減少配送所花費的時間，較大程度提高配送效率。

5 結語

在城市快遞配送中新能源車輛對城市交通實現節能減排具有重要作用，同時可以促進碳達峰、碳中和目標的實現。在配送過程中需要注重站點的合理選址，利用相關算法對快遞員的配送路徑進行規劃，根據算法的計算結果進行科學合理的安排，切實降低物流配送成本，提高物流配送效率。在未來的城市快遞配送過程中，新能源車輛的普及使用和智能算法的應用將會成為主流趨勢，科學合理的規劃才能為城市的智能化發展起到促進作用。