2025 双碳背景下铁路运输行业低碳发展研究报告

一、行业发展现状与低碳转型紧迫性演讲人目录行业发展现状与低碳转型

01.

02.驱动因素与发展机遇紧迫性

03.

04.国内外典型案例与实践经低碳发展路径与核心策略验

05.

06.保障措施与未来展望

3.22025年目标与愿景2025双碳背景下铁路运输行业低碳发展研究报告摘要在全球气候变化与“碳达峰碳中和”战略深入推进的背景下，交通运输行业作为能源消耗与碳排放的重点领域，其低碳转型已成为国家实现“双碳”目标的核心任务之一铁路运输作为我国综合交通体系的骨干力量，具有能耗低、碳排放少的天然优势，但在能源结构、技术应用、运营管理等方面仍面临低碳化转型的挑战本报告以2025年双碳目标为时间节点，结合行业发展现状与趋势，从“现状与挑战—驱动与机遇—路径与策略—案例与实践—保障措施”五个维度，系统分析铁路运输行业低碳发展的核心问题，提出可操作的转型路径，为行业高质量发展提供参考行业发展现状与低碳转型紧迫性1铁路运输行业碳排放现状与特点铁路运输行业的低碳属性在综合交通体系中具有显著优势相较于公路、航空等交通方式，铁路单位换算周转量能耗仅为公路的1/

8、航空的1/12（交通运输部，2024），碳排放强度更低根据中国国家铁路集团数据，2024年全国铁路完成总换算周转量

3.8万亿吨公里，其中旅客周转量

1.2万亿吨公里，货物周转量

2.6万亿吨公里，行业总碳排放量约

2.1亿吨CO₂e，占全国交通领域碳排放的

12.3%，远低于公路（占比

68.5%）和航空（占比

8.7%）然而，行业碳排放仍呈现结构性矛盾能源结构依赖化石燃料尽管电气化铁路占比已达78%（2024年数据），但内燃机车仍承担18%的货运量，其主要燃料为柴油，碳排放占铁路总排放的65%以上；1铁路运输行业碳排放现状与特点供电来源“非绿”问题电气化铁路的电力供应中，火电占比约72%（国家电网，2024），若仅考虑发电环节，部分电气化铁路的实际碳排放强度甚至高于传统燃油汽车；增量需求带来的压力随着“一带一路”铁路建设、中欧班列扩能及国内货运增量，2020-2024年铁路总周转量年均增长

4.2%，若不采取低碳措施，碳排放可能随运量增长而上升2当前低碳发展面临的主要挑战尽管铁路行业在低碳领域具备基础优势，但双碳目标下的硬约束仍使其面临多重挑战2当前低碳发展面临的主要挑战

2.1技术转型瓶颈新能源与智能化应用不足新能源机车推广缓慢氢燃料电池、动力电池等零碳能源在铁路领域的应用仍处于试验阶段目前，国内氢能源机车仅在大秦铁路等特定线路试点，功率较小（1000kW以下），且成本高达传统电力机车的3倍；既有线路节能潜力未释放部分老线路的信号系统、牵引供电设备老化，能耗效率低例如，非电化区段的柴油机车单位能耗较新型机车高20%-30%，且缺乏智能调度优化，空驶率达15%（高于行业平均水平）；碳捕集技术空白铁路行业作为流动源，碳排放难以通过工业点源捕集技术直接处理，缺乏成熟的碳移除路径2当前低碳发展面临的主要挑战

2.2能源结构制约“绿电”替代难度大电力来源非绿色化如前文所述，火电占铁路供电的72%，若要实现“绿电”替代，需配套大规模风电、光伏等可再生能源直供铁路，但当前电网调峰能力不足，且铁路用电与工业用电存在“抢电”矛盾；燃油依赖短期难消除部分偏远地区铁路（如青藏铁路）、山区货运专线（如襄渝铁路）因地形限制，电气化改造成本高、难度大，短期内仍需依赖柴油机车，成为低碳转型的“硬骨头”2当前低碳发展面临的主要挑战

2.3政策与市场机制激励与约束双重不足010101碳定价机制不完善低碳标准体系缺失跨部门协同难度大目前铁路行业未纳入尚未建立覆盖机车、铁路低碳转型涉及国全国碳市场，缺乏市线路、调度全链条的家电网、生态环境部、场化的碳排放成本约低碳技术标准，如新发改委等多部门，政束，企业减排动力不能源机车能效标准、策衔接不足，如绿电足；绿色货运认证体系等，补贴、新能源机车购导致转型缺乏统一规置补贴等政策落实存范；在滞后3转型紧迫性双碳目标的硬约束与行业使命“双碳”目标（2030碳达峰、2060碳中和）为铁路行业低碳转型划定了明确的时间线根据《2030年前碳达峰行动方案》，到2025年，交通运输行业单位GDP碳排放强度需较2020年下降

13.5%；铁路行业作为“交通强国”建设的核心，需承担更大责任若按当前趋势，2025年铁路总碳排放可能增至

2.3亿吨CO₂e，需通过技术、管理、政策等多手段降低13%以上，即年减排约2000万吨CO₂e，任务艰巨同时，铁路行业的低碳转型具有“一举多得”的效益一方面可降低单位运输成本（如新能源机车能耗成本较柴油机车低40%），另一方面能提升服务质量（如智能调度减少延误、绿色列车提升旅客体验），是实现行业可持续发展的必由之路驱动因素与发展机遇1内部驱动行业自身转型需求与技术突破

1.1国家战略与企业责任的双重要求“交通强国”“美丽中国”等国家战略将低碳发展纳入铁路行业考核体系，中国国家铁路集团已明确提出“2030年建成绿色低碳铁路”目标，将碳排放强度纳入企业KPI考核，倒逼转型1内部驱动行业自身转型需求与技术突破

1.2技术进步提供可行性支撑新能源技术成熟锂电池技术成本较2020年下降60%，续航里程突破300公里，适合短途调车、区域通勤列车应用；氢燃料电池堆寿命达10000小时，效率提升至60%以上，可用于干线货运机车；智能化技术赋能5G+北斗定位实现列车动态调度优化，能耗降低10%-15%；AI算法优化列车编组，减少空驶率至8%以下；智能供电系统可根据负荷动态调整电压，降低电网损耗5%-8%1内部驱动行业自身转型需求与技术突破

1.3成本优化与市场竞争力提升新能源机车全生命周期成本（TCO）在使用5年后可与传统机车持平，且维护成本更低（如氢燃料机车无需定期更换机油、齿轮油）同时，绿色低碳已成为客户选择物流服务商的重要标准，2024年中欧班列“绿色货运”订单占比达35%，溢价空间较普通货运高10%-15%2外部机遇政策红利与市场需求叠加

2.1政策支持力度空前财政补贴2024年国家发改委发布《关于加快铁路绿色低碳发展的指导意见》，明确对新能源机车购置、绿电替代项目给予30%-50%的补贴；030碳市场扩容全国碳市场正逐步纳入交通行业，预计2025年铁路行业将试点纳入，企业可通过碳交易获得额外收益（如减排量交易）；201国际合作平台“一带一路”绿色发展国际联盟、中欧低碳铁路技术合作项目等，为中国铁路低碳技术输出提供渠道2外部机遇政策红利与市场需求叠加

2.2绿色物流与公众需求增长电商与制造业绿色转型京东、顺丰等企业将“铁路货运+碳足迹追踪”纳入供应链管理，2024年铁路电商货物发送量同比增长22%，带动低碳货运需求；公众环保意识提升“绿动”型动车组（CR200J-C）因低噪音、零排放（若供电绿电）成为旅客首选，2024年其客座率达85%，高于行业平均水平2外部机遇政策红利与市场需求叠加

2.3国际经验借鉴与技术引进德国铁路（DB）通过“2030碳减排路线图”实现年减排1500万吨，其关键在于“氢能源+电气化”双轨并行；日本JR东日本推广“混合动力列车”（HEV），能耗降低25%这些经验为我国铁路低碳转型提供了可复制的路径低碳发展路径与核心策略1技术创新构建“零碳+高效”技术体系

1.1推进机车车辆电动化与新能源化加速电气化铁路建设2025年前，重点推进中西部山区、偏远地区铁路电气化改造，目标将非电化线路占比从18%降至8%以下；推广新能源机车应用2023-2025年，分批次在大秦铁路、朔黄铁路等重载线路部署氢能源机车（功率3000kW以上），2025年示范运营里程达500公里；在城际铁路、市域铁路推广锂电池动车组，2025年实现100列以上投放；优化列车轻量化设计采用碳纤维材料替代传统钢材，列车自重降低30%，能耗同步下降15%-20%1技术创新构建“零碳+高效”技术体系

1.2发展智能牵引供电与节能技术建设智能电网系统推广再生制动技术优化调度算法基于在京沪高铁、京广高在普速铁路逐步加装AI的列车运行图智能铁等干线试点“风光再生制动装置，使列优化系统，通过动态储直供”模式，利用车制动能量回收率从调整发车时间、运行沿线闲置土地建设光30%提升至60%，每速度，减少紧急制动伏电站，2025年实现年可减少碳排放约80和怠速时间，降低能直供电力占比达10%；万吨；耗10%2能源结构优化提升“绿电”替代比例

2.1扩大可再生能源直供规模建设铁路专用储能电站在枢纽地区ll签订绿电采购协议与国家电网、南方（如郑州、上海局）建设200MWh级储l试点生物质燃料应用在非电化支线试电网合作，2025年铁路年采购绿电（风能电站，平抑电网负荷波动，实现“峰点使用生物质柴油（如废弃秸秆转化），电、光伏）占比达15%，替代火电供电；谷填谷”，降低绿电消纳成本；2025年实现50万吨/年的替代量2能源结构优化提升“绿电”替代比例

2.2推动燃油替代与清洁化淘汰高耗能柴油机车2023-2025年，分批次淘汰2000年以前生产的东风4D、ND5型柴油机车，总量约1500台，年减排CO₂300万吨；推广尾气后处理技术为保留的柴油机车加装DPF（柴油颗粒捕集器）和SCR（选择性催化还原系统），使尾气排放达标率从85%提升至98%3运营管理优化全链条降碳与效率提升

3.1发展多式联运与绿色物流构建“铁路+港口/机场”联运网络01在青岛港、宁波港等枢纽建设铁路专用线，实现“铁路到港”货物占比达40%，降低公路接驳碳排放；建立碳足迹追踪系统通过区块链推广“干线+支线”灵活货运模式利技术记录每趟列车的能耗、排放数0302用小型动车组（如CRH6F）开展“干据，为客户提供“碳标签”服务，线直达+支线配送”，减少货物中转环提升绿色物流溢价节，降低空驶率至8%；3运营管理优化全链条降碳与效率提升

3.2优化货运与客运组织12客运“公交化”与“错峰出行”在城际铁路推行“公交货运“重车直达”与“空车回空”优化基于大数据分析，化”运营，高峰时段增加列车密度，减少旅客等待时间和动态调整货运班列路线，2025年实现空车回空率下降至空驶；通过票价杠杆引导错峰出行，降低高峰时段能耗强10%以下；度；3推广绿色车站与低碳服务新建车站采用光伏屋顶、雨水回收系统，能耗降低20%；提供电子客票、自助服务设备，减少纸质耗材和人工能耗4基础设施升级打造低碳交通枢纽

4.1建设绿色车站与枢纽推广节能建筑技术在新建高铁站采用双层呼吸式幕墙、地源热泵系统，STEP1降低空调能耗30%；发展充电桩与加氢站在铁路枢纽布局新能源机车充电桩（100kW以上）STEP2和加氢站，满足氢能源机车补给需求；打造“零碳园区”在大型编组站（如郑州北编组站）建设光伏停车场、STEP3储能设施，实现园区内能源自给率达30%4基础设施升级打造低碳交通枢纽

4.2推进数字化与智慧化升级建设5G+北斗智慧调部署智能安防与节能建立碳排放管理平台度系统实现列车运设备在车站、区间整合各线路、各车型行动态监控、智能调推广LED节能照明、能耗数据，实时监控度，减少延误和能耗；智能通风系统，能耗碳排放量，为减排决降低15%-20%；策提供数据支持010203国内外典型案例与实践经验1国内案例中国国家铁路集团的“绿动”转型

1.1复兴号风电光伏供电列车2024年，京沪高铁试点“风储直供”供电模式，在沿线建设50MW光伏电站，为部分列车提供绿电，每趟列车年均减少碳排放约50吨该模式已在长三角、珠三角地区推广，预计2025年覆盖30%的高铁线路1国内案例中国国家铁路集团的“绿动”转型

1.2氢能源机车在大秦铁路的应用大秦铁路（中国重载货运主通道）于2023年投入2台氢能源机车（功率2000kW）试点，替代传统柴油机车，在200公里线路上实现零排放经测算，单台机车年减少碳排放约

1.2万吨，且维护成本较柴油机车低25%1国内案例中国国家铁路集团的“绿动”转型

1.3中欧班列“绿色货运”认证体系2024年，国铁集团联合海关总署推出“绿色货运”认证，对符合低碳标准（如使用绿电、轻量化运输）的中欧班列给予优先放行、运费优惠政策，目前已有15%的中欧班列通过认证，带动绿色物流需求增长2国际案例国外铁路低碳转型经验

2.1德国铁路（DB）“氢+电”双轨战略DB计划2030年前投资200亿欧元，建成全球最大的氢能铁路网络在非电气化线路部署氢能源机车（如FLIRT H2车型），2024年已投入50列，覆盖1000公里线路；同时，扩大风电、光伏供电比例，2025年绿电占比达25%2国际案例国外铁路低碳转型经验

2.2日本JR东日本混合动力列车（HEV）针对东京都市圈通勤需求，JR东日本研发“混合动力列车”，采用锂电池+柴油混合动力，能耗较传统列车降低25%，噪音降低30%，2024年已投入30列，覆盖东京-千叶线，年减排CO₂约8万吨2国际案例国外铁路低碳转型经验

2.3法国SNCF碳市场与绿色债券结合SNCF通过发行“低碳铁路债券”募集资金，用于新能源机车采购和绿电改造，2024年发行规模达15亿欧元；同时，积极参与欧盟碳市场，通过减排量交易获得额外收益，反哺低碳技术研发3经验总结与借鉴国内外案例表明，铁路低碳转型需坚持“技术创新+政策支持+市场驱01动”三管齐下技术层面优先推进电气化、新能源化，因地制宜选择技术路线（如重02载线路用氢能、城际线路用锂电）；政策层面需明确减排目标、提供财政补贴和税收优惠，同时建立碳定03价机制倒逼企业减排；市场层面通过绿色认证、碳标签提升低碳产品溢价，吸引客户参与低04碳供应链建设保障措施与未来展望1政策与制度保障

1.1完善法律法规与标准体系修订《铁路法》，出台《铁路低碳技建立“铁路低碳认明确铁路企业的低术标准体系》，涵证”制度，对符合碳责任；盖新能源机车、绿标准的企业、线路电替代、碳排放核给予政策倾斜算等关键领域；1政策与制度保障

1.2加大财政与金融支持设立“铁路低碳发展专项基金”，2023-2025年投入500亿元，用于技术研发和基础设施改造；对新能源机车购置、绿电项目给予30%-50%的补贴，降低企业转型成本；鼓励金融机构开发“低碳铁路贷”“碳资产质押贷”等产品，拓宽融资渠道2技术与人才保障

2.1加强产学研协同创新联合高校、科研院所建立“铁路低碳技术实验室”，重点攻关氢能源机车、储能供电、智能调度等核心技术；设立“铁路低碳技术创新大赛”，激励企业、科研人员参与技术研发，2025年前突破3-5项关键技术瓶颈2技术与人才保障

2.2培养低碳专业人才在高校开设“铁路低碳工程”专业方向，培养复合型人才；开展行业低碳技能培训，覆盖机车司机、调度员、工程师等关键岗位，2025年前实现全员培训覆盖率100%3国际合作与未来展望

3.1深化国际技术交流与合作参与国际铁路联盟（UIC）低碳技术标准制定，推动中国技术（如氢能源机车、智能调度）国际化；与“一带一路”沿线国家共建“低碳铁路示范项目”，输出中国技术和经验，提升国际影响力年目标与愿景

3.

220253.22025年目标与愿景碳排放强度2025年铁路单位换算周转量碳排放强度较2020年下降15%，达到

0.5吨CO₂e/万吨公里以下；新能源应用新能源机车占比达10%，绿电替代率达15%，实现年减排CO₂2000万吨；行业定位建成全球领先的低碳铁路网络，成为国家“双碳”目标的标杆行业，为全球交通低碳转型提供“中国方案”结论在双碳目标的时代背景下，铁路运输行业的低碳转型既是挑战，更是实现高质量发展的历史机遇通过技术创新、能源优化、运营管理升级与基础设施改造，结合政策保障与国际合作，铁路行业完全有能力在2025年实现显著的低碳化突破这不仅将为国家“3060”目标贡献关键力量，更将重塑行业竞争力，推动铁路从“规模扩张”向“质量效益”转型，最终实现经济、社会与环境的协同发展

3.22025年目标与愿景（全文约4800字）谢谢。