1、工業電氣化工業流程、工業空間與工業車隊電氣化邁向低碳未來之路Stanley Porter、Paul Wellener、Kate Hardin、Heather Ashton工業流程、工業空間與工業車隊電氣化邁向低碳未來之路55%的制造業領導人表示其董事會大力支持可持續發展。電力行業的變革為工業制造商提供了動力并從兩個方面推動了電氣化進程：以美國為例，其一，電力行業正有序推進脫碳轉型，其2020年第一季度的可再生能源裝機容量已超過煤電裝機容量。6 隨著可再生能源成本及儲能成本的降低，可再生能源將占據更大的市場份額，從而使公共設施領域客戶從低碳電力中獲益，并減少其碳足跡。其二，公共設施行業的一大優先

2、事項即助力相關客戶實現電氣化。此次調查中，70%的受訪公共設施行業高管認為助力客戶實現電氣化的三大關鍵領域包括汽車、工業流程與建筑物（供暖和制冷）。在投資者、領導人及客戶的鼓舞下，制造商開始設立宏大的電氣化目標。受訪的各行業制造商計劃于2035年實現45%的電氣化率，而其當前電氣化率為35%。7 針對如何實現上述目標的問題，64%的制造業領導人提到將利用伙伴關系和合資企業來構建可持續發展的未來，61% 的領導人則表示將與供應商/提供商合作，采取外包戰略。盡管從某種程度上而言提高電氣化水平的原因 在于可持續發展日益受到重視，但效率提升及 控制運營成本的潛在需求也是工業制造的驅動 因素。這兩點往往

3、是做出能源轉型決策的核心 驅動力。事實上，“降低能源成本及運營開支” 以及“改善環境”是受訪制造業高管期望其長 期可持續發展戰略發揮的兩大作用。8 在制造業向清潔能源轉型的過程中，以上兩大驅動因素 或許會繼續緊密交織、相互碰撞。電氣化正在三大工業制造領域展開：工業車隊、工業流程與工業空間電氣化的推行方式因行業而異，但每個行業都在全面推進電氣化。電力滿足了電氣機械設備制造商近40%的能源需求。9 機械設備制造領域勢必在電氣化轉型方面保持領先（圖1）。電氣 化系統在工業制造領域擁有廣闊前景，本次受訪的大多企業的電氣化滲透率均在不斷提升。11圖 1不同工業領域的電氣化轉型途徑電力使用變化情況2020

4、2050變化情況（百分比）62%55%55%53% 56%57% 53%42%44%45%44% 47%36%38%38% 36%20%14%10%14%機械電氣設備金屬制品塑料鋼鐵玻璃制品計算機交通運輸水泥鋁信息來源：美國能源信息管理局(EIA)工業車隊：電氣化步伐遠快于預期工業企業正試行設備和工業車隊電氣化戰略。部分企業正逐步向拖船、叉車及其他電氣設備過渡。此類電氣設備的平均維護和運營成本低于柴油設備，同時速度更快且更易操作，因此更宜用于室內。同時，各大企業均在考量向電動汽車（EV）車隊轉型的優勢（圖6）。車隊轉型意味著前期需對汽車和充電設施進行投資， 而每輛汽車生命周期內所節省的燃料成本

5、和維 護成本即為投資收益。10 相較于內燃機汽車， 電動汽車的活動零部件更少，液體需求也更低， 這就意味著在電動卡車的全生命周期維護成本 大大低于汽油車和柴油車。此外，盡管各地區圖 2制造商的車隊電氣化目標車隊電氣化水平（以美國為例）33%25%39%的情況存有差異，但整體而言電力成本略低于汽油和柴油成本，并且成本波動較小。11與此同時，各大企業開始致力于為制造商提供其無法自行提供的服務，并逐步形成了一個助力車隊電氣化轉型的生態系統。舉例而言，企業開始提供車隊充電管理系統以優化車隊充電管理，并充分利用充電時間以發揮低電力成本的優勢。與此類似，電池容量下降且需要更換時，除提供電池更換服務外，服務

6、提供商還可通過回收處理，將舊汽車電池用于電力行業或其他領域。鑒于以上因素，制造業領導人計劃在未來十年內采用電動汽車作為運輸和物流工具，并由此向低碳燃料替代品過渡。他們相信此舉還能提高車隊管理效率。德勤近期的一項調查顯示， 大多工業制造商計劃在2035年實現40%的車隊電氣化率（圖2）。12特定地區的汽車電氣化激勵政策仍在施行，包括國家層面的排放標準（如車隊二氧化碳排放目標）和地方準入標準（如零排放區域）。美國于2017年8月通過的第二階段排放標準計劃在2027年分別將拖車與重型皮卡的燃料消耗減少9%和17%。13 以上措施或許會促使工業企業為響應相關政策而創建一條通往車隊電氣化之路。20202

7、5202630203135問題：請進一步介紹貴公司針對運輸車隊能源電氣化所設的目標及時間規劃。信息來源：德勤100可再生能源轉型調查盡管工業制造商力圖使車隊向電力能源轉型， 但仍存在一定挑戰。德勤近期的一項調查顯示， 管理層支持度有限及資金不足是電氣化轉型途 中的兩大障礙。14 此外，隨著電氣化轉型的推進，預計在未來數年內會存在內燃機汽車和電 動汽車零部件服務相關的基礎設施和供應鏈重 疊的問題，從而影響短期成本，阻礙電氣化進 程。此外，設備的穩定性、電池壽命和成本， 以及車隊所有者和司機對設備的了解也是阻礙 因素。工業流程：從生產線到供應鏈的各個環節工業流程是所有制造業務的支柱，也是提高效率的

8、關鍵。目前，工業制造流程中的能源供應在很大程度上依賴于化石燃料，這些燃料要么直接用于供熱，要么間接用于公共設施系統。德勤近期的調查發現，受訪制造商計劃于2035 年實現45%的工業流程電氣化率（圖3）。15 資源保護和助力精益生產的受控業務正推動工廠和車間的電氣化。此外，四分之三的受訪制造商計劃于2035年實現借助可再生能源滿足其60%的能源需求。16預計到2040年，30%的電力需求增長將源于工業電機。工業電機運用于壓縮機、電梯、泵等設備，是助力工業企業實現電氣化目標的關鍵。17 工業電機的電力消耗占全球總電力消耗的38%（圖4），提高此類電機的能源效率一直 是眾多工業制造商的愿望。而從工業

9、電機的供 應來看，隨著原始設備制造商（OEM）不斷推出效率等級更高的低電壓電機（分為高效與超 高效），電機能源效率正日漸提高。盡管此類 電機目前僅占據了少量市場，它們的進一步采 用將助力工業企業加速實現其可持續發展目標。圖 42040年全球電力消耗工業電機空間制冷大型家電小型聯網家電電動汽車空間制熱與水暖設備能源獲取2%8%10%38%11%12%18%注：由于四舍五入，百分比之和可能不等于100%。信息來源：國際能源署，“2018-2040年發達經濟體和發展中經濟體不同應用領域/場景的電力需求增長”。圖 3制造商的工業流程電氣化目標工業流程電氣化水平（以美國為例）45%工業流程的電氣化有諸多

10、裨益。電氣系統的設計、產能、流程可控度及靈活性均優于現有系統。此外，電氣系統擁有更高的性能壽命，且電熱泵運行靈活，在可再生能源產能過剩時可平衡剩余負荷，從而提升系統效率。因此，盡管電熱泵的初始設備成本通常高于傳統燃氣加熱設備，18 但其效率可能是傳統系統的兩倍以上，同時電熱泵的性能周期也更長，其高效率可能成為實現企業電氣化轉型的關鍵。40%41%工業空間：從空間制熱和水暖設備的電氣化中獲取投資回報在工業制造的三大電氣化領域中，工業空間的電氣化受重視程度似乎最低。但隨著工業車隊和工業流程電氣化水平的提高，未來十年內空間制熱和水暖設備將越來越多的使用電氣資源202025202630203135問題

11、：請進一步介紹貴公司針對空間制熱及水暖設備能源電氣化所設的目標及時間規劃。信息來源：德勤100可再生能源轉型調查（圖5）。此外，電力驅動的設備加熱和冷卻系統與日漸普及的智能互聯建筑管理系統構成了一個強大的組合這可能成為加速利用電氣資源優化工廠、倉庫、辦公場所等工業空間的催 化劑。19圖 5制造商的工業空間制熱與水暖設備電氣化目標空間制熱與水暖設備電氣化水平（以美國為例），其余空間則被浪費。20 受近期新冠肺炎疫情的影響，員工之間需保持安全辦公距離，因此辦公空間的利用率或將在未來數月乃至數年內受到更大影響。與天然氣或煤炭能源相比，電氣化將基于智能能源系統實現更高效的建筑能源管理。40%47%50

12、%基于數據分析，人們可通過繪制辦公場所占地面積以反映辦公空間實際占用情況，從而節省管理和運營成本。隨著制造商持續重視加大利用可再生能源并管理綜合能源的使用，上述技術或將成為減少智能建筑和智能空間可持續發展足跡的重要推動因素。上述新技術還可能使建筑所有者和使用者參與到成本節約公共設施項目中，這其中許多項目目前正在試點中。202025202630203135問題：請進一步介紹貴公司針對運輸車隊能源電氣化所設的目標與時間規劃。信息來源：德勤100可再生能源轉型調查就利用率而言，辦公空間被視為辦公環境中一大被浪費的區域。研究表明，辦公空間的平均利用率僅56%，辦公高峰期的利用率也僅70%對制造商的建議

13、許多領先的工業制造商已設立未來十年的電氣化目標并采取相應措施，以推進工業車隊、工業流程及工業空間的電氣化進程。圖6列出了部 分電氣化措施。圖 6電氣化重點領域企業名稱重點領域概述施耐德電氣a工業車隊工業流程 計劃于2030年實現將50多個國家的14,000輛公司用車轉換為電動汽車 計劃于2030年完成主要辦公場所和設施內的電動汽車充電設施部署 計劃于2030年全面實現由可再生能源滿足其能源需求ABBb工業流程工業空間 通過采用電力供暖及區域供暖以滿足制造流程與建筑運營能源需求等方式，其全球站點的230多個節能項目預計每年將節約50GWh以上能源西門子c工業空間工業流程/空間 于2030年實現全

14、球所有生產設施和建筑凈零碳排放 目前其全球站點60%的電力消耗是由可再生能源能源提供；公司計劃將這一比例提高至75%共和廢品處理d 工業空間工業車隊 建筑物的新建和改建均遵循LEED標準 與原始設備制造商聯手開發可由其垃圾焚燒發電廠供能的純電動垃圾采集車信息來源:a施耐德電氣（ Schneider Electric ）, 循環經濟對聯合國可持續發展目標的影響。bABB集團, 2019年可持續發展報告：構建可持續發展未來的領先方案，2020年。c西門子（Siemens）, 2019年可持續發展信息。d共和廢品處理（Republic Services），2018年可持續發展報告。基于工業車隊、工業

15、流程及工業空間的潛在電氣化重點，以下建議或將有助于制造業領袖制定決策： 在工業流程、工業空間和工業車隊的電氣化進程中考慮成本平價和技術成熟的時間，同時與各領域供應商/提供商合作制定轉型計劃。 鑒于工業基礎的多樣性，“量體裁衣”至關重要。舉例而言，工業流程電氣化對具有以下流程特征的領域而言或許不失為一個可行方案：未使用熱電聯供、可采用感應加熱技術，和/或工藝加熱溫度較低。 特定領域（如流程和車隊）的電氣化時間或許需符合資本投資周期，同時，工業流程的電氣化還需考慮工業生產在轉型期間將面臨的潛在影響。 工業車隊所有者或潛在所有者應根據監管環境評估成本效益并制定未來十年內的電動汽車轉型戰略。戰略內容可

16、包括與公共設施領域合作，在能為企業和電網創造最大價值的區域創建電動汽車充電設施。隨著世界主要工業國的經濟發展從依靠碳氫化合物轉變為更加依賴清潔能源，許多工業制造企業也越發積極地參與能源轉型。尾注1. Stanley E. Porter and Kate Hardin, Navigating the energy transition from disruption to growth: Energy and industrial companies are positioned for a lower-carbon future, Deloitte Insights, May 27, 2020

17、.2. Marlene Motyka et al., Moving organizational energy use toward 100 percent renewablesaspiration or destination? Insights from the Deloitte 100 Percent Renewable Transition Survey, Deloitte Insights, October 2, 2019.3. Porter and Hardin, Navigating the energy transition from disruption to growth.

18、4. Chip Cummins and Marie Beaudette, “CEOs show optimism at Davos, despite gloomy data,” Wall Street Journal, January 21, 2020.5. Porter and Hardin, Navigating the energy transition from disruption to growth.6. Katherine Blunt, “U.S. consumed more renewables than coal for first time in 134 years,” W

19、all Street Journal, May 28, 2020.7. Motyka et al., Moving organizational energy use toward 100 percent renewables.8. Porter and Hardin, Navigating the energy transition from disruption to growth.9. Jeff Deason et al., Electrification of buildings and industry in the United States: Drivers, barriers,

20、 prospects, andpolicy approaches, Berkeley Lab, March 2018.10. Hao Wu et al., New markets. New entrants. New challenges., Deloitte, 2019.11. Deloitte analysis.12. Motyka et al., Moving organizational energy use toward 100 percent renewables.13. United States Environmental Protection Agency, “Final r

21、ule for Phase 2 greenhouse gas emissions standards and fuel efficiency standards for medium- and heavy-duty engines and vehicles,” accessed July 13, 2020.14. Motyka et al., Moving organizational energy use toward 100 percent renewables.15. Ibid.16. Ibid.17. International Energy Agency, “Electricity

22、demand growth by end-use and scenarios in advanced and developing economies, 2018-2040,” November 26, 2019.18. Deason et al., Electrification of buildings and industry in the United States.19. Paul Wellener et al., Navigating disruption: Five trends influencing tomorrows manufacturing industry, Delo

23、itte Insights, April 7, 2020.20. Rapal Oy, Optimaze workplace review: Insights from 2016 workplace studies, Workplace Insight, May 31, 2017.作者簡介Stanley Porter | sporterStanley E. Porter 是德勤能源、資源及工業（ER&I）業務副主席和全國行業領導人。 ER&I擁有逾6,000 位工業產品及建筑，石油、天然氣及化學品，以及電力及公共設施行業專業人員。 Porter負責引領ER&I的總體戰略方

24、向，同時負責客戶資源匹配、領導人的培養和任命，以及德勤管理咨詢、 審計、稅務、風險咨詢和財務咨詢等關鍵業務的進入市場戰略。Paul Wellener | pwellenerPaul Wellener 是 Deloitte LLP 副主席，同時擔任德勤美國工業產品與服務行業領導人。 Wellener 在工業產品和汽車行業擁有近三十年的從業經驗，重點幫助客戶解決主要轉型問題。Wellener通過 推進關鍵行業舉措的開展，幫助企業應對市場的快速變化和不確定因素全球化、指數型技術、技能差距以及工業 4.0 的發展。Wellener同時也擔任俄亥俄州東北部的主管負責人。Kate Hardin | khardin作為Deloitte Services LP 能源與工業研究中心的執行董事，Kate Hardin與ER&I 領導人緊密合作， 攜手推進能源研究項目。Hardin與ER&I合伙人共同負責德勤能源與工業研究中心的戰略執行，助力 研究中心基于行業領先理念成就卓越。在擔任能源與移動出行行