聯合國永續發展目標 9: 工業、創新與基礎設施

2019 年 1 月 7 日隨著新的一年，我們正在重新審視可持續發展，在全球的發展方向。哪些技術將推動全球討論，以及哪些技術將在 2019 年產生最大影響？我詢問了麥肯錫領先的可持續發展專家的想法。

1.公共電動交通。不僅個人車主比以往任何時候，都更容易使用電動汽車 (EV) —— 如今有 160 種電動和混合動力車型可供選擇 —— 而且市政當局也注意到了這一點。在中國，每天有 30 萬輛電動公車在城市街道上行駛。它們在中國的廣泛採用 —— 既是經濟政變也是政策政變 —— 將吸引歐洲城市效仿。儘管由於前期電池成本，這些 eBuse 的購置價格較高，但由於獨立於昂貴的柴油，它們的總擁有成本 (TCO) 較低。它們還消除了當地的顆粒物，包括 SOx、NOx 和 CO2，這些都是當今大多數城市的主要問題。

閱讀更多：歐洲電動巴士市場正在向前發展，但它將如何發展？

2.電動卡車。隨著個人電動汽車搶占越來越多的市場佔有率，商業車隊可能會迅速效仿。但是為了確保有效的轉移，我們需要對總擁有成本有一個深刻的了解。幾十年前，電動卡車或「eTrucks」的廣泛採用，成本高得令人望而卻步。但今天，總擁有成本可能很快就會與柴油卡車持平，部分原因是成本競爭力日益增強，和可用的電動汽車基礎設施。我們預測，到 2030 年，電池電動商用車 (BECV) 的採用率，特別是在輕型和中型車領域，可能會超過部分市場的電動汽車銷售組合。儘管許多重型 BECV 需要在中型車充電路線，我們的分析顯示，在熱門路線上每 80 至 100 公里設置一個充電站，就足以滿足早期採用的需求。

閱讀更多：是什麼促使卡車行業採用電動汽車？

3.廉價的儲能。電動汽車的新時代，迅速擴大了鋰和鈷電池的市場，並大幅降低了它們的價格。鋰離子電池現在的成本為每千瓦時 200 美元，而 9 年前為每千瓦時 1,000 美元。擴大的電池市場不僅僅影響電動汽車。工業和公用事業正在尋找，將它們作為能源儲存解決方案的更廣泛用途。隨著電池價格的迅速下降，事實證明它們對於降低電力成本、提高可靠性和彈性，以及使電力系統更靈活地運行具有重要價值。

但廉價能源儲存的廣泛可及性，也意味著公用事業需要迅速改變。一種方法是從可變費率結構，轉向接入電網的固定費用（如有線電視），特別是當消費者開始產生自己的能量時。另一個將是透過增加逐個電路的節點規劃，來修改電網規劃方法。

閱讀更多：電池儲存：電力領域的下一個顛覆性技術

4、長期存放。鋰離子電池非常適合解決經常出現（每年 20-200 次）的短期儲存需求（4-5 小時），但市場也需要能夠解決季節性變化，帶來的長期儲存需求的解決方案，和多日無陽光、無風的時期。從歷史上看，水電大壩是管理這些季節性變化的唯一方法之一。否則，該系統將需要建造一系列每年僅運行幾天的工廠。幸運的是，一系列新的創新者相信他們已經接近開發長期儲存技術。Google X 剛剛從馬耳他分拆出來，馬耳他將可再生能源儲存在熔鹽中。Antora Energy 正試圖透過建構，用於電網規模儲能的低成本熱電池，來解決同樣的問題。BP 支持的 Lightsource，正在為太陽能開發增加儲存。顯而易見的是，如果長期儲能有效，電價將大幅下降。這些長期解決方案，可以消除因資產未充分利用而產生的成本，並透過在電源中插入太陽能和風能等，低成本發電機來節省資金。

5. 塑料回收。全球每年產生 2.6 億噸塑料垃圾，但只有 16% 被回收利用。塑料行業有機會擺脫「獲取、製造和處置」的商業模式，採用循環模式，目的在消除跨部門浪費，同時創造經濟、社會和環境效益。一種有前途的循環過程是熱解，它利用熱量和不存在氧氣，將塑料廢物重新轉化為液體原料。好處是經濟和環境方面的，到未來十年，基於回收的利潤池估計將達到 550 億美元。

閱讀更多：沒有時間可以浪費：塑料回收可以提供什麼

6. LED 光效。節能 LED 照明，正在迅速取代美國家庭中的傳統白熾燈泡，預計到 2030 年將達到 84% 的市場佔有率。僅在 2030 年，LED 燈就將減少 40% 的能源消耗，根據當今的能源價格調整，這將節省 260 億美元。這些是顯著的成本節約，但根據能源部的數據，隨著對 LED 燈的投資增加，美國仍然可以額外節省 20% 的能源。

7. 無障礙太陽能。到 2019 年，可再生能源繼續變得更便宜、更容易獲得，這一趨勢對全球近 10 億用不上電的人，產生重大影響。雖然擴大電網是接入解決方案的一部分，但佔世界未通電人口，大多數的撒哈拉以南非洲，和加勒比地區國家，正在探索太陽能等可再生能源解決方案，以快速、廉價地為數百萬人提供能源。創新的融資計劃，有助於使以前無法負擔的太陽能家庭系統 (SHS)，成為遠離可靠電網連接的社區的智慧解決方案。麥肯錫最近的一項評估確定，到 2020 年，SHS 可以幫助 1.5 億戶家庭供電。

閱讀更多：為人們帶來（太陽能）電力

8. 碳捕獲和儲存。除了專注於塑料和水泥背後的主要工業商品，完全脫碳之外，我們還可以考慮安全地捕獲這些商品生產時排放的碳。碳捕集和封存 (CCS) 允許工業從源頭捕集碳，將其壓縮，然後將其轉移到合適的永久封存地點。該技術不僅具有顯著減少溫室氣體排放的潛力 —— 如果二氧化碳可以用於生產其他產品，這也意味著更多的錢。一些行業已經在努力將捕獲的二氧化碳，用於有利可圖的用途，包括使用捕獲的碳製造塑料（如聚氨酯）的製造商。新興技術，包括直接空氣捕獲，以前成本太高而無法大規模實施。但史丹佛大學的一項新研究預測，直接空氣捕獲（從空氣中捕獲二氧化碳並將其轉化為合成燃料），最終可能會從每噸二氧化碳 600 美元，降至不到 100 美元。

閱讀更多：為什麼商業用途可能是碳捕獲的未來

9. 能源轉型中的氫。很難想像如果不將氫作為解決方案的關鍵部分，我們將如何達到雄心勃勃的全球變暖基準。以氫為主導的環境清潔途徑預測，到 2050 年，氫能為超過 4 億輛汽車、15 至 2000 萬輛公共汽車，以及超過 20% 的客船和機車提供動力。儘管電池驅動的電動汽車，總體上表現出更高的燃料效率，但氫動力燃料電池可以以更輕的重量，儲存更多的能量。這使得它們成為必須長途行駛的重型貨運車輛的理想解決方案。

氫動力燃料電池汽車已經在日本、韓國、加利福尼亞和德國上路——預計到 2020 年將推出 10 多種車型。簡而言之，氫燃料可以幫助世界實現減少二氧化碳的目標排放量減少 60%。儘管當今存在必要的技術，但生產氫氣的成本需要大幅下降，支持它的基礎設施需要加強。通過作為可再生電力的長期運輸和儲存解決方案，氫氣可以促進更智能地使用其他可再生能源。它可能是能源轉型的關鍵推動力。

閱讀更多：氫氣擴大：全球能源轉型的可持續途徑和氫氣：電動汽車的下一波浪潮？