1. 引言
1.1. 研究背景与意义
生鲜品冷链行业在保障生鲜产品品质、减少损耗以及满足消费者对新鲜食材需求方面发挥着关键作用。近年来,全球气候问题日益严峻,我国积极响应“双碳”目标,各行业都面临着节能减排的重要任务,生鲜品冷链行业也不例外。该行业涉及大量的能源消耗,如制冷设备的使用、冷藏运输等环节,是碳排放的重要产生源头之一。研究生鲜品冷链行业的碳排放情况、探索行业内的减排策略与可持续发展路径,不仅有助于降低行业自身的碳排放,缓解其对环境的压力,还能推动整个行业的转型升级,提升其在追求绿色经济时代的竞争力,对实现我国“双碳”目标具有重要意义。
1.2. 研究方法
通过文献研究法梳理理论基础与前沿成果;利用数据统计分析法,整合行业数据,量化分析行业现状与碳排放;借助案例分析法,剖析典型案例获取经验;采用模型构建法,构建三维交互模型,揭示碳排放机理,为研究提供全面支撑。
2. 生鲜品冷链行业现状
2.1. 行业发展现状剖析
近年来,随着居民生活水平的提高以及消费观念的转变,消费者对生鲜产品的品质、口感、新鲜度等方面的要求越来越高,对冷链物流服务的需求也随之增加。在此驱动下,生鲜品冷链行业呈现出迅猛发展的态势。从市场规模来看,过去十年间,我国生鲜品冷链市场规模以年均15%的速度增长。根据国家发改委《“十四五”冷链物流发展规划》,到2025年,肉类、果蔬、水产品产地低温处理率分别达到85%、30%、85%。然而,中国农产品产地冷藏保鲜设施总量不足、地域分布不均,商品化处理能力较弱,与骨干冷链物流网络缺乏有效衔接,造成农产品产后损失较大[1]。为响应国家号召,众多企业纷纷置身该领域,不仅传统冷链物流企业在进行不断扩张,如顺丰冷运凭借其强大的物流网络和先进的冷链技术,在全国范围内建立了多个冷链物流中心;就连近些年迅猛发展的电商巨头也积极涉足,比如京东生鲜通过打造一体化冷链供应链,实现了生鲜产品从产地到消费者餐桌的快速配送。
然而,在行业繁荣发展的背后,也存在众多问题。一方面,冷链基础设施分布不均衡,在一些偏远地区和农村,冷链物流网点覆盖率较低,导致生鲜产品损耗率较高。例如,根据中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会发布的《中国冷链物流发展报告(2024)》,华东地区冷库出租面积占全国43.84%,但北部和西部地区冷库资源相对较少[2]。
2.2. 冷链环节碳排放来源与现状
生鲜品冷链涉及多个环节,每个环节都伴随着碳排放。在运输环节,冷藏车是主要的碳排放源。目前,我国冷链运输车辆中大部分依旧使用柴油作为燃料,柴油燃烧会产生大量的二氧化碳等污染物。又由于生鲜农产品运输的特殊性,存储和运输过程中都需要制冷控制温度。这使得制冷设备需持续运行,进一步增加了能耗和碳排放。
在仓储环节,冷库的制冷系统需要消耗大量电能来维持低温环境,此外,冷库的照明、通风等设备也会消耗一定的能源,产生碳排放。
在包装环节,一次性塑料包装的广泛使用不仅带来了环境污染问题,其生产过程也消耗大量能源,产生碳排放。虽然近年来一些企业开始尝试使用可降解包装材料,但由于成本较高、性能有待提升等原因,尚未得到大规模推广。
综合来看,生鲜品冷链行业的碳排放总量较大,且随着行业规模的不断扩大,碳排放将会随之进一步增加。若不加以控制,将对我国“双碳”目标的实现产生不利影响[3]。
3. 碳排放影响因素与评估体系
3.1. 影响冷链行业碳排放的关键因素
(1) 技术因素
技术水平在很大程度上决定了冷链行业的碳排放情况。制冷技术是其中的关键,传统的氟利昂制冷技术制冷效果虽然良好,但对臭氧层有破坏作用,且会排放大量温室气体。新型的二氧化碳制冷技术等新型制冷技术,具有环保、高效的优点,能够显著降低碳排放。
运输设备技术也至关重要。新能源冷藏车,如电动冷藏车,在运行过程中几乎不产生尾气排放,相比柴油冷藏车,可大幅降低碳排放。然而,目前新能源冷藏车面临续航里程短、充电设施不完善等问题,强烈限制了其大规模的应用[4]。
(2) 运营管理因素
合理的运营管理能够有效降低冷链行业的碳排放。配送路径规划不合理会导致车辆行驶里程增加,能耗上升。通过优化配送路径,采用智能物流调度系统,可使冷链运输车辆的行驶里程缩短15%~20%,从而降低碳排放。根据国际能源署《2022碳排放》,运输行业的温室气体排放约占中国碳排放总量的10.4% [5]。其中,果蔬冷链碳排放尤为突出,并呈现逐年递增的趋势。因此,生产和运输已成为生鲜农产品供应链碳排放最为集中的环节,生鲜农产品低碳供应链的良性运作取决于高效的物流环节、合理的碳政策两方面因素。
仓储管理方面,合理的库存布局和货物存储方式能够提高冷库空间利用率,减少制冷设备的运行时间和能耗。例如,采用先进先出的库存管理原则,避免货物积压,可降低冷库整体能耗10%左右。
(3) 市场需求因素
市场需求的改变对冷链行业碳排放也会产生巨大的影响。随着消费者对生鲜品品质和新鲜度要求的提高,其对冷链配送的时效性要求更加严格,这使得对冷链运输车辆的行驶速度的更高要求,制冷设备的制冷效果的更高要求,都将导致能耗和碳排放增加。
此外,由于消费者对于生鲜品的需求大小随着季节改变,所以生鲜品消费的季节性波动也会影响冷链行业的运营。需求高时,冷链设备的使用频率将大幅提高,碳排放会相应增加;需求低时,设备利用率不足,单位货物的碳排放成本上升[6]。
3.2. 三维交互模型构建
为深入剖析生鲜品冷链行业碳排放的复杂机理,基于供应链协调理论与环境经济学外部性理论,构建“技术–运营–市场”三维交互模型,系统阐释各影响因素间的协同与冲突路径,揭示其对碳排放的传导机制。
3.2.1. 理论整合与模型框架
(1) 供应链协调理论视角
供应链协调理论强调通过优化节点间的资源配置与信息共享,降低系统总成本并提升效率。在冷链行业中,技术升级(如智能温控设备)与运营管理优化(如路径规划)的协同,可减少能源浪费,直接降低碳排放。例如根据顺丰控股股份有限公司《2024年度可持续发展报告》,顺丰冷运通过部署智能调度系统,整合车辆、仓库与订单数据,实现运输路径动态优化,2023年空驶里程减少20%,碳排放强度下降15% [7]。
(2) 环境经济学外部性理论视角
环境外部性理论指出,碳排放作为负外部性行为,需通过政策干预或市场机制将其内部化。市场需求对时效性的高要求(如“隔日达”占比提升至60%)导致企业被迫采用高能耗设备,形成“技术锁定”效应。而技术创新(如CO2制冷技术)可通过降低边际减排成本,打破这一循环。
3.2.2. 三维交互机制分析
模型通过以下路径实现动态交互(见图1):
Figure 1. “Technology-Operations-Marketing” three-dimensional interactive model
图1. “技术–运营–市场”三维交互模型
技术→运营:新能源冷藏车(技术)的普及依赖充电设施完善(运营支持),而智能仓储系统(技术)可优化库存布局(运营),减少冷库能耗10%(数据来源:万纬冷链,2023)。
运营→市场:路径优化缩短配送时间(运营提升),满足消费者时效性需求(市场驱动),但同时高频次运输可能增加碳排放,需通过技术升级抵消负面影响。
市场→技术:消费者对低碳产品的偏好(市场需求)倒逼企业投资绿色技术(如京东冷链推广电动车辆),而政策补贴(如每辆新能源车补贴10万元)进一步降低技术采纳门槛,形成“需求–政策–技术”三角驱动。
3.2.3. 案例:顺丰冷运的协同减排实践
以顺丰冷运为典型案例,其2023年通过“技术–运营–市场”协同实现减排突破:
技术维度:引入创新制冷控制系统,冷库能耗降低20%~30%;
运营维度:动态路径规划使车辆满载率提升至85%,减少柴油消耗15%;
市场维度:低碳服务吸引环保意识客户,订单量增长8%。
三者交互作用下,公司全年碳排放强度下降18%,验证模型有效性。
4. 行业发展机遇与前景展望
随着全球对气候变化问题关注度的不断提高,我国对各行业的碳排放的限制也愈发严格。生鲜品冷链行业作为高能耗、高排放的行业,在此背景下面临着巨大的压力。
4.1. 低碳转型带来的新机遇
尽管面临着诸多挑战,但低碳转型也为生鲜品冷链行业带来了新的发展机遇。
政策支持方面,政府出台了一系列鼓励冷链行业节能减排的政策,如对采用新能源设备的企业给予补贴、对建设绿色冷链物流园区的项目给予税收优惠等。
技术创新方面。随着科技的不断进步,越来越多的先进技术应用于冷链行业,如智能温控技术、大数据优化配送技术等。这些技术不仅有助于降低碳排放,还能提高企业的运营效率和服务质量。
市场需求正在发生变化,消费者对低碳、环保的生鲜产品需求逐渐增加。这为企业提供了新的市场增长点。在第一个阶段,企业以消费者效用最大化为经营目标,得到考虑消费者低碳和新鲜度偏好的需求函数;在第二个阶段,企业更关注自身利润,即尽量降低企业经营成本,提高企业的收益。从两个层面对其进行优化,从而提高冷链物流供应链的竞争力[8]。
一些企业通过打造绿色冷链品牌,强调产品的低碳属性,吸引了越来越多消费者,取得了良好的收益。
4.2. 减排策略与前景展望
(1) 技术创新推动减排
科学技术方面应该加大在制冷技术研发方面的投入,促进企业和科研机构之间的合作,研发更高效、环保的制冷技术,不断更新行业科技水平。例如,进一步推广和完善二氧化碳制冷技术,改善其在冷库和冷藏车中和其他制冷物质的比例。同时,加快新能源冷藏车的技术研发和广泛推广,硬件设施上解决续航里程短、充电设施不完善等问题。政府方面可以通过设立专项科研基金、给予研发企业税收优惠等政策等,支持技术创新。设立“冷链低碳技术专项基金”(首期50亿元),重点支持氨–CO2复叠系统、磁悬浮压缩机等前沿技术。
(2) 运营管理优化
企业可以利用大数据、人工智能等技术,优化冷链物流的配送路径规划和仓储管理。通过建立智能物流系统,实时监控车辆位置、最新路况等信息,为车辆规划最优配送路径,减少行驶里程和能耗。在仓储管理方面,引入智能库存管理系统,根据货物的进出库频率和不同生鲜食品的特性,合理安排库存布局以及冷藏温度,提高冷库空间利用率和制冷设备运行效率,节约能源消耗。
(3) 政策支持与行业合作
对于政府来说,应继续完善碳排放相关政策,加大对冷链行业节能减排的支持。除了对积极实行碳减排政策的企业设立补贴、税收优惠政策外,还可以建立碳排放奖惩制度,对碳排放达标且表现优秀的企业给予相应奖励,例如对年度碳强度下降≥10%的企业,给予每吨减排量50元的财政奖励(上限500万元/年);对超标企业也要进行对应处罚,碳排放超标企业按超出量 × 碳市场均价缴纳罚款。
行业内企业也应该加强合作,共同推动减排工作。例如,企业可以联合建立共享冷链物流设施,提高设备利用率,减少浪费,降低单位货物的能耗和碳排放。同时,企业之间可以分享节能减排的经验和技术,促进整个行业的绿色发展[9]。比如组建“冷链技术联盟”,共享专利;投资建设“零碳冷链园区”,例如郑明现代物流上海园区作为国内首个“零碳冷链园区”,通过多维度清洁能源整合与智能化管理实现减排目标,成功通过对资源整合提高减排效率[10]。
5. 结论
在“双碳”目标的大背景下,生鲜品冷链行业虽面临诸多挑战,但也迎来了转型升级的重要机遇。通过技术创新、运营管理优化以及政策支持与行业合作,行业有望实现绿色、可持续发展,在降低碳排放的同时,提升自身竞争力,为我国低碳经济发展贡献力量。
基金项目
上海工程技术大学大学生创新创业训练计划项目资助。