低碳物流国内研究综述

贾县民，屈亚美

低碳物流国内研究综述

贾县民，屈亚美

（西安财经大学，西安 710100）

物流行业是“碳排放”的主要行业之一，低碳物流关系到“碳达峰”、“碳中和”目标的实现。利用文献研究法，从低碳物流的概念及内涵入手，系统梳理有关物流低碳化的相关研究进展。首先，主要从低碳经济和循环经济的视角阐述低碳物流的概念及内涵，分析实现低碳物流的途径；其次，从物流运作的主要环节，即低碳运输、低碳包装、低碳仓储，以及低碳政策和低碳意识等方面进行文献的梳理、总结和评述。指出从局部低碳化向系统低碳化研究视角的转变，利用现代信息技术和智能智慧工具助力低碳物流，瞄准中国物流实践，注重本土问题的研究是未来研究的主要方向。

低碳物流；低碳运输；低碳包装；低碳仓储；低碳政策

为应对气候变化，促进能源绿色低碳转型，中国向全世界宣布将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放量力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“双碳”目标直接影响到国民经济的各个行业。物流业是能源消耗和碳排放的主要产业，2020年我国物流业碳排放量占全球碳排放总量的21%左右，因此，促进低碳物流助力“双碳”目标的实现至关重要。文中对低碳物流国内研究文献进行梳理，以明确进一步研究的方向。

以主题词“低碳物流”在中国知网（CNKI）核心数据库进行检索，共有318篇文献。从发表的年份来看，第1篇文献是2008年学者戴定一发表在《中国物流与采购》上的物流与低碳经济的论文，此后逐渐增加。说明低碳物流是近年来才开始探索并快速增长的理论研究。

通过阅读和梳理现有文献，发现学者们大多从低碳运输、低碳包装、低碳仓储及低碳政策、企业员工和消费者低碳意识的视角展开研究。使用上述相同的方法在中国知网核心数据库对上述主题进行检索，结果见图1。

图1 低碳物流文献主要主题分布

其中，以“低碳物流*运输”为主题的文献数量最多，共有124篇文章；以“低碳物流*包装”为主题的文章有46篇；以“低碳物流*仓储”为主题的文章有45篇；以“低碳物流政策”为主题的文章有11篇；以“员工、消费者低碳意识”为主题的文章有21篇。文中从低碳物流概念着手，对以上文献研究脉络进行梳理。

1 低碳物流的概念与内涵

低碳物流的概念源于低碳经济和循环经济理论。

1.1 从低碳经济的角度理解低碳物流

邱志鹏等[1]提出低碳物流是从低碳经济衍生出来的新兴概念。低碳经济最早由2003年的英国能源白皮书《我们能源的未来：创建低碳经济》提出。所谓低碳经济，厉以宁等[2-3]认为是一种以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式，通过能源结构、产业结构优化，科技创新、低碳政策等多种手段，从高碳能源时代向低碳能源时代演化的一种经济发展模式。潘家华等[4]认为低碳经济的核心要素为：发展阶段、低碳技术、消费模式、资源禀赋。从低碳经济的角度来看，徐旭[5]提出低碳物流是以低能耗、低污染、低排放为目标，利用能效技术、可再生能源技术和温室气体减排技术减少物流活动中的碳排放，降低物流活动对环境的污染，提高物流资源的利用效率。王艳等[6]认为低碳物流贯穿于整个物流系统中，通过先进的技术来提高低碳物流的管理水平，最终促进低碳经济的持续、良性和循环发展。

1.2 从循环经济的角度理解低碳物流

朱培培等[7]提出低碳物流的发展是循环经济的内在要求。张姣玉等[8]认为循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以减量化、再利用、资源化为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，顺应了人与自然和谐共生的原则，是一种把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的物质流动过程，所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用。朱培培等[7]认为低碳物流涉及了经济与生态环境两大系统，其以经济学原理为指导，以生态学为基础，谋求生态平衡、经济合理、技术先进条件下的生态与经济的最佳结合以及协调发展。从循环角度来看，低碳物流是由正向物流与逆向物流构成的循环物流系统。黄梅萌萌等[9]认为发展低碳物流模式要从两方面展开，一是构建物流企业与企业的共生联系，建立生态园，实现废弃物品的再生利用，从而达到消费物质及能量的循环；二是在物流活动中实现物流设备利用效率最大化，做到环保经营、无害运营，从而实现物流闭环活动。

综上，低碳物流是在可持续发展理论指导下，低碳经济和循环经济理论在物流领域的应用与拓展。低碳物流是物流业运营过程中，通过采用科学的技术和方法来实现物流系统的低碳化。

从低碳物流概念与内涵来看，物流低碳化主要涉及到以下3个方面：从源头上实现物流低碳化，包括选用低碳环保的作业材料和作业工具；运营过程中采用低碳环保技术与方法，尽量减少碳的排放；营造低碳作业环境，培养物流企业员工和消费者的低碳意识。而以上方面贯穿于物流运营的全过程中，结合前文主题文献检索结果，文中从物流运营的主要环节，即运输、包装和仓储，以及物流运营的外部环境，即政府低碳政策、企业员工和消费者低碳意识等角度进行文献综述。

2 低碳运输

运输是物流低碳化发展的重要环节。目前学术界李创等[10-13]认为能源的结构与消耗、物流技术水平与信息平台系统、产业结构和软性管理措施等是低碳运输的主要影响因素。更多文献从低碳运输技术、运输方式、路径优化及营运策略等方面展开研究。

2.1 低碳运输的相关技术

低碳运输技术是推动物流运输低碳化发展的重要支撑。学者们开展了大量研究，如李靖等[14]将相变蓄冷技术应用于冷藏运输装备, 以减少冷藏运输能耗及成本。其中相变蓄冷技术是指利用凝固点降低原理, 以丙三醇和氯化钠为原料, 研制无毒低温相变材料。从现有的文献来看，低碳运输技术主要包括智能运输系统的应用和新能源作业机械的替代。统计查阅到的文献，智能运输系统应用的文献相对较少，只有2篇；而有关新能源车辆的文献共计32篇，其中大部分集中在电动运输车辆的应用研究上。可见，电动车辆是低碳运输技术研究的热点问题。

李亚杰等[15]首先提出通过运用智能运输系统对货物合理调度，可以减少碳排放。随后，高国天[16]也论证了智能运输系统对物流运输环节具有节能减排的作用。新能源车辆包含了新燃料能源车辆和电动车辆。对于新燃料能源车辆，王金荣等[17]提出积极推进替代能源车的应用，如利用醇类燃料和天然气等替代柴油的替代能源车。更多学者集中于电动车辆应用于物流领域的管理问题研究，如马冰山等[18-22]。

归纳现有研究成果发现，一是将电动车辆应用于物流领域是一个长期的过程，尤其是电动车续航能力低和容量限制严重阻碍了其对传统车辆的替代，将电动汽车应用于物流中所带来的营运管理问题是未来的重点研究方向。二是目前对于新燃料能源车的文献较少，但新燃料能源车的研究不容忽视，应与电动运输车辆协同发展。三是能源结构是新燃料能源车研究的重要抓手，也是低碳运输的主要影响因素。

2.2 低碳物流运输方式或结构

早期学者主要就各种不同运输方式的碳排放情况进行量化分析，得到了不同的发现。杨光华等[23-24]团队均认为铁路和水路是降低碳排放的主要运输方式。余跃武等[25]指出公路运输的碳排放重心随时间维度向东与向南方向的偏移趋向性较强，且现阶段公路货运碳排放差异主要表现为南、北方差异。王勇等[26]则指出投资规模影响铁路、公路、航空及管道运输的排放量；运输规模影响水路运输的碳排放量。

以上文献引发了关于多式联运的研究热点，形成了系列研究成果，研究表明，多式联运是运输低碳化的重要举措。主要文献及观点见表1。

2.3 低碳物流运输的路径优化

大量文献对低碳物流运输路径进行模型优化。一般分析过程为：首先考虑低碳物流运输的相关影响因素，将影响因素作为约束变量；然后引入适当理论与方法，建立多目标路径优化模型；最后采用一些算法对模型进行求解和实例分析，得出研究结论。学者们研究视角及研究方法见表2。

综上，低碳物流运输路径优化研究呈现了以下特征。

1）文献较多。大量文献都基于不同视角对不同路径的碳排放量进行测算，以确定低碳运输的最优路线。

2）研究思路大体相同。路径优化均基于构建定量分析模型并求解。

3）构建的模型一般为多目标函数模型，模型假设条件设置较多，使优化结果与实际运输情况有较大差异。

2.4 节能减排的运输策略

在物流运输过程中多存在“去时满载、回时空车”，甚至“去时不满、回时放空”的高成本及高耗能现象。基于此，学者们提出了共享物流模式，包括共同配送、企业运输资源共享合作、物流信息共享等。对于共同配送模式，范军等[41]通过算例分析发现共同配送模式比传统配送模式更能提升车辆装载率和有效降低碳排放量。刘怡君等[42]也提到发达国家实践证明共同配送能有效促进节能减排。汪传雷等[43]提出城市低碳共同配送的4种具体类型，即为：依托第三方物流企业、物流园区、大型连锁店的共同配送，以及电商快递企业的末端配送。企业运输资源共享合作也是促进物流低碳化发展的新思路。朱莉等[44]将不同企业间的车辆资源共享合作问题转化为由2个企业网络相互作用所构成的超网络均衡问题，通过数值仿真讨论碳税、车辆合作使用率等参数对物流企业车辆合作优化决策的重要影响。汪欣[45]分析了降低2个物流企业的共同能耗的最优合作策略为就近配送的合作策略。对于物流信息共享，孙荣庭[46]提出信息共享是顺利开展共同配送的先决条件，可以将物流信息在不同环节之间传递。学者们提出了实现物流信息共享的途径，杜海[47]探讨了4种不同信息共享网络结构，发现西部地区物流信息网络应选用以政府为主导、行业协会配合的形式。

表1 多式联运代表性文献分类汇总

Tab.1 Classification and summary of multimodal transport research literature

表2 低碳物流运输路径优化的研究视角及方法

Tab.2 Research perspectives and methods of low-carbon logistics path optimization

综上，共享物流模式可以有效解决不低碳和不经济的运输问题。为更好促进运输低碳化，需要密切关注信息技术发展，建立共享信息平台，促进物流企业资源配置。

3 低碳包装

为顺应低碳理念的发展，国内学者对有关低碳包装的研究主要集中在低碳包装材料的选用、低碳包装技术、包装结构低碳设计、包装材料的回收等方面。

3.1 低碳包装材料

包装材料的选择最能直接体现低碳包装设计的理念。杨光等[48]认为低碳包装材料可以从低排放和循环利用率高、减量化、单一化原则等三方面进行考量。安美清等[49-50]认为低排放、可重复利用、天然的、可降解的材料应当作为包装材料的首要选择。其中，铁质材料和纸质的、木制的、竹质的材料分别为可重复利用和低排放的典型材料；塑料、打包带、编织袋等材料是不可被自然分解的典型材料。还有杨砚砚等[51]学者提出，稻秆、麦秆等农业废弃物代替木材制作包装材料，可以减少包装的碳排放。李碧茹等[52]则提出减少复合材料的使用，有利于降低碳排放。

3.2 低碳包装技术

在技术优化方面，国内学者提出将计算机软件系统、智能技术用于低碳包装的设计中。如王群等[53]提出将大量的计算机软件辅助系统用于包装设计中，其中典型的软件系统主要有：对运输包装设计进行综合考虑的运输包装CAD软件、用于测试缓冲能力的运输包装CAE软件等。姚英[54]认为现有二维的包装设计不能全面展示产品的包装结构，提出了三维形态结构设计，同时融合虚拟现实技术直接观察到立体包装的图像，使设计的虚拟包装与实际需求高度一致。彭国勋[55]认为物流包装智能设计软件可以通过有限元分析、性能试验和参数识别技术等实现各种功能的优化设计，以实现包装的低碳化。

3.3 包装结构低碳设计

通过设计合理的包装结构可以提高包装的利用率，进而从系统上减少碳排放。如愈大丽[56]通过开发包装的次级功能，即使用完成运输使命的包装替代某些日用品，从而减少包装垃圾和替代的日用品所产生的碳排放；通过开发运输包装共享功能。如学者朱和平[57]提出了共享快递箱，减少快递包装的使用量。熊兴福等[58]设计运输快递柜和包装融为一体的包装结构，延伸了包装功能，同时也解决了快递包装的回收问题。刘宗明等[59]提出将运输包装和销售包装的功能整合为一体，兼具运输保护和展示销售功能。以上设计研究都秉持了低碳环保的理念。

3.4 包装材料的回收

在提高快递包装回收操作性方面，李平[60]通过建立博弈模型分析发现，回收需要政府、电商平台、物流企业和消费者的通力合作，并分析了快递包装回收机理。回收模式也是当前研究的热点问题，刘国秋等[61]探讨了包装物生产商回收、包装物使用商回收、行业统一回收和第三方回收4种模式，发现不同模式适用于不同企业。李正军等[62]则对企业自营回收、联合回收和第三方企业回收的包装废弃物回收模式进行了评价。段向云等[63]通过吸收美、德、日废弃物低碳处理经验，提出了制订回收体系标准，明确回收组织职能的低碳包装回收措施。程蓓[64]基于传感、无线和互联网等智能技术搭建了分布式层次化户外工作免专人维护的纸箱回收网络系统。

现有文献研究大多集中于以上4个方面，目前对低碳包装的评价研究还比较缺乏。一方面，能耗和碳排放量最小并非优化包装低碳化的唯一目标，应从功能、经济、环境等多维度进行综合衡量和判断；另一方面，评价方法与评价标准的缺乏不利于包装低碳化监督机制的完善发展，因此，低碳物流包装的综合性评价研究值得今后重点关注。

4 低碳仓储

低碳仓储的文献主要集中在低碳仓储的选址、低碳仓储的布局和设施的选择、低碳仓储的建造技术、智能智慧仓储等4个方面。

4.1 低碳仓储的选址

学者们探讨了仓储选址中的碳排放问题。杨珺等[65]考虑了不同的碳排放政策对于选址决策的影响，研究发现在高排放条件下企业选址呈现小型分散式结构；而在低排放条件下企业选址呈大型集中式结构。甘卫华等[66-67]将碳排放分为配送中心仓储运营环节碳排放和配送过程中的碳排放两部分。配送中心的固定碳排放主要包括照明、恒温、机械作业等3个部分的能耗，配送过程的碳排放主要来自于车辆消耗能源。后者在仓储营运环节还考虑了变动的碳排放，主要来自处理货物消耗的能源，且在配送过程中考虑了空载和满载2种车辆运输过程的碳排放量。

4.2 低碳仓储的布局与仓储设施选择

关于仓储布局，鲁建厦等[68]探讨了出入库设备和载运设备的空载以及出入库在复合作业情况下可降低仓储设备的总碳排放量。在低碳仓储设施的选择方面，卢桂芬[69]认为仓储设备设施应充分开发和利用太阳能、风能、地热能、生物质能等新能源，从而减少物流企业办公区、生产作业区、生活区的各种能源的消耗，降低碳排放。张沈青[70]也提出在仓储作业的设备、设施选择上必须坚持减排原则。

4.3 低碳仓储的建造技术

对于低碳建造技术，王国文等[71-73]提出在通风、照明、节水、节约土地等方面应利用绿色技术，包括仓库屋顶采用太阳能发电技术（安装太阳能光伏板），采用太阳能加热的墙壁和太阳能的嵌板等技术，在防腐、防霉、防锈等方面采用无污染的生物防腐技术，在屋顶设置采光带、合理设计窗户采光等。仓储的建造设计方面，李佳沨等[74]认为冷链仓储的设计应尽量减小冷库门的面积；采用自动冷库门，并在冷库门处设立空气幕，以降低冷库冷损耗等。

4.4 智能智慧仓储

现有文献也在积极探讨智能智慧技术应用于低碳仓储。查菲[75]提出为满足生态建设要求，需积极应用先进的物流管理技术和厂房建设策略。张利[76]提出“人工智能+仓储”的模式，即将智能、智慧、信息技术应用于各场景中，包括仓储现场管理、AMR及设备调度系统，场景细化至快递快运、电商仓储、生产物流及自动化大型仓库等。王文娟等[77-79]团队探讨了RFID技术、智能手机App仓储定位系统，以及3D打印技术在低碳仓储运营管理中的作用。

综上，有关低碳仓储的研究呈现以下几个特点：相关文献数量不多，且大多置于低碳物流总体研究的文献中，以低碳仓储为主题的文献较少；仓储研究视角主要从建筑学的角度进行考虑，即集中于绿色低碳建筑，而对其“物流仓储”功能的低碳化方面研究关注较少；面对信息化、数字化、智能化的时代，从长期运营角度来看，应加强仓储的信息化建设、普及无人仓储、智慧化仓储的应用、优化数字化流程，以实现仓储全面低碳化的必要措施的研究相对较少，而这些应成为未来研究的主要方向。

5 低碳政策及低碳意识

低碳政策和低碳意识是物流低碳化发展的外部驱动力。国内学者对这两方面的内容也进行了相关研究。

5.1 低碳政策

学者们通过构建评价指标体系并实证检验，得出一致结论：政府干预对低碳物流发展有着显著的影响。现有文献出于多种研究视角，学者李丽[80]从经济环境、政治环境、地理环境等方面进行研究；而学者李碧珍等[81]基于政府、行业、企业的角度。车小英等[82]从政府干预、物流科技水平、人力资源状况、经济发展水平、区位计算等方面测算物流的减排效率值和节能效率值。李璐璐等[83]研究发现，政府补贴有利于提高废旧快递包装回收者的积极性，对缓解生态环境压力、提高消费者的环保意识有积极作用。在政策效果方面，研究发现不同的政策会引致不同的低碳效果，如程兴群等[84]探讨了强制排放、碳税、碳交易及碳补偿4种不同政策的影响，结果表明强制碳排放政策为主的多政策组合能更好地降低碳排放。袁旭梅[85]得出减排政策力度效果由强到弱依次是碳补偿、碳税、碳交易和强制碳排放规制。政策传导机制方面，卢茗轩等[86]研究发现，碳交易试点政策对交通运输部门的碳排放强度并没有直接影响，而是通过促使试点地区改善运输结构，从而间接降低交通运输碳排放强度。

可见，政府低碳政策的作用不容小觑，且不同的政策对物流低碳化发展的影响也是不同的。该方面的研究成果更侧重于定量及实证分析，相关结论为物流低碳化发展提供了有效的理论支撑。

5.2 低碳意识

针对物流相关人员低碳意识的研究起步较晚。王华强等[87]认为促进低碳物流健康发展，首先应在国民低碳意识上做足功课。周志方等[88]采用面板回归模型检验企业低碳意识对其低碳行为的影响，发现二者存在正相关关系且前者对后者有较强的促进作用。唐恩斌等[89]认为冷链物流作业中的员工低碳行为选择偏差将直接导致碳排放的增加，并通过演化博弈分析探究了冷链物流企业和员工双方行为演化规律及内部低碳激励机制。以上文献表明，利益相关者的低碳意识是影响物流低碳化的重要因素，这方面的研究目前还较少，应进一步加以关注。

6 结语

学者们从不同层面不同视角对低碳物流展开了大量研究，成果丰富，为后续研究奠定了基础。现有研究运用了丰富的理论、方法和模型，同时兼具时代特征，呈现了多元化的研究态势。通过对文献的整理也发现，多式联运的运输方式、新能源车辆和智慧物流技术的应用、物流企业资源合作、包装的结构设计（模块化）及回收、政府有效低碳政策、利益相关主体低碳意识的培育，以及智能智慧仓储等将会是未来研究的方向和主要领域。

研究的视角从局部走向系统，即从物流局部（各功能环节）低碳化走向物流系统低碳化，研究除了关注物流具体职能低碳发展问题外，同时更多去寻求系统低碳化问题。如何利用现代信息技术和智能智慧工具与现代物流相结合来实现物流低碳化，这一方面将是未来研究的重点。模型方法方面，现阶段所使用的模型方法主要为多目标函数优化模型，未来的研究可能更多侧重于虚拟仿真模型的应用。注重实证研究的开展。目前文献研究主要集中于模型方法的理论探讨，实证研究相对较少。物流实践的快速发展会促进理论的创新。我国物流理论和实践发展较晚，但实践发展速度较快，随着国内国际双循环发展战略的深入推进和新技术革命在物流领域的广泛应用，物流实践中将涌现出大量问题需要深入探讨，瞄准中国物流实践，注重本土问题的研究将会成为未来研究的主流方向。

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Review of Domestic Research on Low-carbon Logistics

JIA Xian-min, QU Ya-mei

(Xi'an University of Finance and Economics, Xi'an 710100, China)

The logistics industry is an important field of “carbon emissions”, and low-carbon logistics is related to the realization of the goals of “carbon peak” and “carbon neutrality”. Based on the concept and connotation of low-carbon logistics, the literature research method was adopted to systematically comb the research progress of low-carbon logistics. Firstly, the concept and connotation of low-carbon logistics were expounded from the perspective of low-carbon economy and circular economy and the ways to realize low-carbon logistics were analyzed. Secondly, the literature was sorted out, summarized and reviewed from the main links of logistics operations, namely low-carbon transportation, low-carbon packaging, low-carbon storage, and low-carbon policies and low-carbon awareness, etc. It is pointed out that the change of research perspective from local low-carbon to systematic low-carbon, application of modern information technology and intelligent tools to help low-carbon logistics, aiming at Chinese logistics practice and paying attention to local issues are the main research directions in the future.

low-carbon logistics; low-carbon transportation; low-carbon packaging; low-carbon storage; low-carbon policies

TB485.3

A

1001-3563(2022)15-0289-12

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.15.034

2021–10–31

陕西省社会科学基金（2020D031）；西安市2022年度社会科学规划基金项目（22JX42；22JX91）

贾县民（1976—），男，博士，西安财经大学教授、硕导，主要研究方向为绿色供应链管理、低碳物流管理。

责任编辑：曾钰婵