交通与能源融合:从物理相邻到深度协同

“五一”假期首日,全国高速公路服务区新能源汽车充电量达到2303.39万千瓦时,同比增长55.6%,创下历史同期纪录。

 

与之形成有力印证的是,4月份中国仓储指数为51%,连续两个月保持在扩张区间。随着物流运输需求持续释放,新能源汽车充电量快速攀升,交通基础设施承载负荷显著增加,其规划、运维与补能体系亟须调整。

 

从顶层设计到人才培养,一系列实质性举措正为交通与能源融合进程注入强劲动力。4月初,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》,明确提出积极发展电动(氢能)重型卡车和绿色燃料船舶,同步推进零碳运输走廊建设。4月28日,教育部将“交通能源融合工程”列入《普通高等学校本科专业目录(2026年)》新增本科专业目录。

 

4月30日,长沙理工大学校园内,《能源评论》与该校联合举办的第39期学术沙龙汇聚了来自交通、能源领域的专家,围绕“交通运输与能源电力如何实现深度融合”展开深入研讨。

 

专家认为,交通与能源,这两个各成体系的国家基础性产业,正在发生前所未有的深度交融。政策引领、技术创新和人才支撑同向发力,必将推动交通与能源从并行发展走向交汇融合。

 

融合进入实操深水区

 

交能融合并非新鲜概念。

 

2019年中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》提出,加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展。2025年4月,交通运输部等十部门联合印发《关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见》,从国家层面系统设计发展蓝图。文件提出到2027年的目标:基本形成多部门协同的交通运输与能源融合发展机制,政策法规、标准规范、技术装备体系逐步健全;交通运输行业电能占行业终端用能的比例达到10%;交通基础设施沿线非化石能源发电装机容量不低于500万千瓦,就近就地消纳比例稳步增加;新增汽车中新能源汽车占比逐年提升,交通运输绿色燃料生产能力显著提升。

 

今年全国两会期间,国家发展改革委有关负责人介绍,“十五五”时期将规划布局1万千米以上零碳运输走廊。交通运输部有关负责人表示,“十五五”期间将完善现代化综合交通运输体系,重点要抓好“一网四化”。

 

政策的顶层设计已然清晰,但落地层面的复杂性在沙龙上被反复提及。

 

交通运输部科学研究院交通与能源融合团队领衔专家陆旭东在发言中提供了一组关键数据。今年“五一”假期,全国高速公路日均车流量预计达6400万辆,其中新能源汽车超过1500万辆。城市公交电动化率超过80%,乘用车2025年销售渗透率超过50%,重型卡车2025年12月单月渗透率超过50%,全年销售渗透率达28%。陆旭东认为,目前交通领域电能消耗占终端用能的比例约6.5%,未来两年要达到10%,还需要加快重卡电动化的进程。

 

国家发展改革委能源研究所副研究员付毕安在沙龙上提出,“能源强国”首次进入五年规划,“十五五”规划纲要明确提出深入实施能源安全新战略,加快构建清洁低碳安全高效的新型能源体系,建设能源强国。他提供的数据显示,目前我国终端能源消费电气化率约为28%,但交通运输领域仅为6.5%左右。交通作为能源消费的重要场景,其电气化空间巨大。付毕安同时提醒,汽车电动化是降低石油对外依存度的长期战略,但在推进过程中,需统筹锂、稀土等关键矿产资源保障能力,在稳定油气供应安全与强化关键矿产自主可控之间做好协同平衡,进而实现能源安全整体最优。

 

政策目标与现实数据之间的差距,形成了当前交通与能源融合发展的基本背景。物理层面,在高速公路边坡铺设光伏板、在服务区布局充电桩、在港口泊位推广岸电设施,这些措施相对容易实现。交能融合的深度,不在工程表面,而在制度深处。真正的化学融合,需要打破两个行业长期形成的体制壁垒,消弭话语体系分歧。面向未来,制度融合重于工程建设:体制机制是骨架,基础设施是血肉,市场体系是灵魂,三者协同,方能形成有机整体。长沙理工大学副校长陈志国表示,交能融合是推动交通运输、能源和载运工具制造三大行业新质生产力发展的重要方向,但实现从物理相邻到化学融合的跨越,需要解决深层次的协同问题。

 

硬融合、软融合均面临挑战

 

交能融合的硬骨架,既在于基础设施的物理连接,更在于体制机制的系统协同,这也是当前交能融合从物理连接迈向化学融合的关键。

 

国网能源研究院管理所运营与品牌室副主任汤广瑞认为,交能融合可以划分为三个阶段:2020年前是分离试点阶段,2020年至2023年是“双碳”引领转型起步阶段,2024年至今是顶层落地与系统融合阶段。在他看来,交能融合不是单点项目,而是系统性工程,需要抓好硬融合与软融合两个方面。硬融合指基础设施一体化建设,即依托交通基础设施空间资源就近开发新能源,通过分布式智能电网提供清洁电力;软融合则涉及规划、标准、业务和治理四个维度,决定融合的深度。

 

硬融合的挑战首先体现在设计思路的转变上。中国能建智慧交通研究院院长崔培强在沙龙上表示,在高速公路领域,新能源已经成为交通供配电系统的一部分,目前高速公路领域交能融合项目的设计思路发生重大转变,从重点考虑“源”转向重点考虑“荷”,即以用电负荷定装机规模。他认为,未来方向是打造高速公路新型供电系统,将源网荷储一体化作为智慧交通机电系统的一部分,通过微电网实现电力局部互通和贯通型链式柔性直流供电。

 

港口电动重卡场景的实践,揭示了围绕电动重卡、土地、电网这三要素的内在逻辑。宁波能耀新能源有限公司总经理费巍介绍,宁波舟山港连续17年货物吞吐量居全球第一,北仑港区范围内聚集了3万多辆集装箱卡车。一个10车位的电动重卡充电站场地需求是普通充电站的10倍左右,接电容量约5000千伏安,几乎独占一条10千伏线路。在工业用电占70%以上的宁波,这种接入具有排他性。费巍透露,2025年6月,宁波港至义乌的国内首条市场化运营电动重卡路线投运,全长约250千米,日通行量约3000辆,沿途配套10座充换电站。但如何让这些大功率充电负荷更柔性、更清洁地参与电网调节,仍是待解之题。

 

软融合的瓶颈更为隐蔽。汤广瑞指出,规划融合需要推动交通立项与电网布点同步论证审批,将充电、光伏、储能设施纳入交通工程必备配套范围;标准融合需要统一车网互动协议与计量规则,打破车企品牌壁垒;业务融合需要推动交能融合项目从单纯用电方转向参与绿电交易、辅助服务、碳减排交易的市场主体;治理融合则需要建立跨部门协同机制,统一规则,激活市场力量。

 

安全底线是另一重不可忽视的挑战。中国工程院院士陆佳政在沙龙上展示了团队研发的低毒高效防复燃灭火技术,该技术可以实现1秒内扑灭电池包明火。陆佳政强调,只要锂电池能量密度高,就存在热失控风险,绝对安全难以保证,必须提高电池安全性并配套消防手段。陆佳政团队研发的自动感温灭火模块具有很好的防控效果,配合安全电池技术可显著降低事故风险。

 

化学融合需系统性解决路径

 

面对多重挑战,沙龙上的讨论指向了系统性的解决路径。

 

付毕安提出了一个创新观点:交能融合首先要实现智库融合,要以智库的协同创新支撑跨部门协同治理。交通与能源都是传统行业,各自形成了较为成熟的学科范式和话语体系,需要交通与能源行业智库围绕交能融合重大战略问题开展跨领域、跨方法论的系统性研究,形成兼顾交通视角与能源系统思维的研究成果,才能为政府决策提供可统筹采纳的方案。

 

在基础设施层面,技术路线正在向能源智慧管控演进。崔培强介绍,中国能建在和襄高速建立了新型智能供配电系统,将微电网控制系统嵌入传统机电系统,实现削峰填谷、需量控制、柔性扩容和经济调度。

 

在交通领域,据中交光伏科技公司副总经理、总工程师徐小勇介绍,中交集团提出推动全领域布局,构建多维融合场景,并积极参与风光柴储多能互补、虚拟电厂、充换电网络建设。目前,中交集团已完成29条高速5000千米的交能融合项目实施,覆盖10个省份,并开发了交能宝监控平台,将电站监控、线上结算、资产管理、大数据分析集中到统一平台。

 

车网互动被视为软融合的关键突破口。2025年4月,国家发展改革委等四部门公布首批车网互动规模化应用试点名单,包括9个城市和30个项目。汤广瑞介绍,“预约充电、充低谷电”已成为较普遍的充电方式,除首批试点示范城市外,2025年底我国多地私人充电桩的全年充电量低谷时段占比已超七成。预计到2030年,国家电网经营区最大充电负荷将突破6000万千瓦。目前车网互动已形成近2000万千瓦的可调节资源池,未来具备千万千瓦级的常态化削峰填谷潜力,将在一定程度上缓解配网压力。

 

循环经济的引入为交能融合增添了新的可能。长沙理工大学能源与动力工程学院副院长贾传坤在沙龙上展示了其团队的科研成果——将废旧沥青和废旧轮胎转化为锂电池、钠电池负极材料的技术。该技术实现了沥青与石料的完全分离,分离后的石料满足新料指标,而废旧沥青可制成硬碳负极材料,一条应用这一技术、年产4000吨的生产线已在山东德州建设。贾传坤认为,“十五五”期间交能融合需关注能源的生产和使用,展望“十六五”乃至更长周期,核心在于原材料的循环、闭环使用,减少对矿产资源的开发。

 

从能源视角来看,交能融合正在重塑交通基础设施的定位。根据《关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见》,到2035年,初步建立以清洁低碳能源消费为主、科技创新为关键支撑、绿色智慧节约为导向的交通运输用能体系,交通运输行业电能占行业终端用能比例保持高位,依托交通基础设施开发的绿色电力以就地就近消纳利用为主。纯电动汽车成为新销售车辆主流,新能源营运重卡规模化应用,交通运输绿色燃料供应体系基本建成。天合富家能源股份有限公司总经理金锐认为,电动船舶可成为绿电消纳的重要应用场景,电动货船换电系统可在谷电时段充电,向电网提供辅助服务,提升电网调节灵活性。该公司正在通过“整村汇流+移动储能车+电动船舶换电”模式,使电动船舶换电系统与分布式光伏协同运作。

 

有参与研讨的专家认为,交能融合首先应该从思想理念的交流融合开始。从物理相邻到化学融合,不仅需要将光伏板铺到服务区、边坡,更需要规划、标准、业务、治理在全链条上协同,需要交通与能源两个行业话语体系深度对话,需要安全底线与经济模型达到动态平衡。当交通基础设施从单纯的能源消耗者转变为分布式能源的产消者与调节者,当废旧道路材料能够进入电池产业链循环,当车网互动让每一辆电动汽车成为电网的柔性节点,交能融合才能真正触发化学反应。这场发生在长沙理工大学的学术沙龙,或许正是催化这一反应的一次微小但必要的能量注入。

 

来源:《能源评论》杂志

2026-05-20 11:10