数字孪生如何助力低碳转型？来看看西门子给出的答案

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数字孪生如何助力低碳转型？来看看西门子给出的答案

当前，正处于一个利用信息化技术促进产业变革的时代，数字孪生集合各类新兴技术，将数字世界与物理世界相融合，为工业设备等提供完整的生命周期数据，逐渐成为智能制造等行业的重要应用趋势，也成为数字化转型的基础设施。



数字孪生技术推动着技术创新和产业革新，推动更智能、更绿色、更安全的可持续发展，将在我国建设制造强国和数字中国的进程中发挥重要作用。



企业要如何利用数字孪生技术来实现双碳目标？
完成助力社会的低碳转型？

— 一起听听西门子的答案。

以下内容节选自2021中国高新技术论坛主题论坛实录


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朱骁洵

西门子（中国）有限公司执行副总裁

西门子中国研究院院长

演讲主题
《数字孪生助力低碳转型》




1
西门子推出了全新的DEGREE战略框架。


2021年西门子推出了一个全新的DEGREE战略框架，这是西门子作为一个世界领先的企业对ESG（环境社会和公司治理方面）做出的承诺。



DEGREE是全面的战略框架，其中包含很多的方面，其中有两个方面与双碳相关：去碳化和资源效率，尤其是去碳化西门子已经承诺在2030年实现自身的业务运营的碳中和，在2030年还实现整个西门子的供应链减碳20%的目标，2050年全面达成产品的碳中和。



西门子所有的产品到2030年都会基于自己的一套生态设计标准来开发，确保产品最后是可回收的。并且加大对二次材料的利用，来促进循环经济的发展。





2
在实现碳中和过程当中，不停在探索有什么新的科技可以贡献到到社会上。



最近西门子自我研发了一套解决方案-SiGreen，它能够把自己生产产品的碳足迹做全面的追溯，包括生产这个产品的自身生产制造中使用中的范围1和范围2的碳排放，这就是本身的生产工艺包括用到的能源产生的碳。



还包括范围3，就是供应链里面所有用到的原材料、零部件当时生产的时候产生了多少碳，都能够全部追溯过来，这是“从摇篮到大门”的产品碳足迹的追溯。





这是一个基于区块链技术的追溯系统，自身的直接排放会在整个生产的自动化过程当中做大量的数据收集，通过一些计算模型能够计算出来生产过程中相关工艺在制造这个产品当中用到多少碳。包括使用的能源，能源的来源在哪里，碳排放是多少。更重要的是整个供应链的追溯，因为供应链从原材料、半成品、运输过程，其实都是产生了很多碳。最后会产生一个标签，包含了所有生产过程当中产生的碳足迹，每一个产品都可以被打成碳标签。



这些产品是真实在成都生产的工业控制器产品。在这两款PLC产品目前西门子成都工厂已经完成了生产的全生命周期的碳足迹的可信精算和追溯，这个标签所含的所有信息是被ISO体系认证，可以有效对产品的碳足迹认证。



很有意思的数据就是在成都工厂生产PLC过程产生的碳其实不到1%，产品最后追溯的时候会发现99%的碳是在供应链当中产生的，这是很有意思的发现。





3
除了西门子自己的产品，这套解决方案可以用在什么地方？



汽车行业是很大的消费品。



一个整车，汽车电子只是整车的一小部分，在汽车里面更大的是钢铁行业、铝、玻璃，这才是真正的耗能大户。前面讲到的这一套溯源系统能够直接复制应用的就是汽车电子，因为从原材料、半成品、运输、组装和一辆车和一个PLC本质上区别不大。为什么很有借鉴意义？



我们看到中国汽车工业目前对欧洲的新能源汽车的出口量在不断的攀升，2021年预计在20万辆左右，如果按照这个趋势计算，可以想象在未来的30年中国的新能源汽车出口会达到什么程度。而每一辆出口的新能源汽车背后都有大量的汽车电子，而这就意味着大量的对汽车电子产品碳足迹的追溯的需求。




产业竞争不是40年的问题，可能是未来4年就会发生的事情。



今年欧盟推出碳边境调节机制，最近有大量的汽车行业企业找西门子艾闻达，他们共同的诉求是如何计算自己产品的碳足迹，怎么认证，怎么样得到一个欧盟能够认可的、透明可信的报告。



欧盟接下来还有2023年到2025年是过渡期，2026年会严格执行碳关税的相关政策。欧盟的进口商当进口一辆中国汽车的时候，会要求中国的厂商提供一整套的碳足迹，而且这个碳足迹不是自己算一算就行，必须符合一套ISO标准的，如果没有注册或者没有缴纳碳关税的话，欧盟会开出很高的罚款。即使有了可认证的碳足迹，企业仍还需要购买相关碳排放的电子凭证，缴纳碳关税后，产品才能进入欧盟。



而这个碳关税政策可以协助大家预测未来双碳减排发展情况，CBAM凭证未来的价格走势是可以预见不断攀升的。





4
在未来的四年，企业的需求在什么地方？


一是精算，怎么样从企业视角将碳排放的极限能够精确的测算出来，怎么样能够把整个产品的全生命周期的碳排放能够追溯出来，这是数字化能够立马做到的一件事情。



二是碳足迹的减少，在未来的四年当中这也是一个巨大的利益。这个时候像西门子提供的数字孪生技术（其实也就是大数据和仿真的结合），就能够很好的把数字化的能力适用到双碳减排，通过仿真能够迅速模拟各种工艺的优化，来加速工艺减排的路径。




多能互补、新材料、绿色供应链等一些能源高效利用，这些方式必须通过数字化的手段，才能在三到四年之内在真实的场景中落地。





5
仅仅一个数字孪生的技术并不能解决所有的问题。


在一个企业面临大的环境是产业竞争的趋势下，企业必须要有非常完整的绿色转型的路线。
西门子艾闻达为能够为客户能够提供端到端的碳中和之旅，从战略规划开始到技术咨询包括工艺的验证到最后解决方案的交付与实施，甚至包括引入一些绿色金融来改善企业商业模式。

而且这个碳中和之旅一定是一个迭代过程，不是一个一蹴而就能解决的问题，而是要不停的在规划和落地当中不停地循环，在未来的四到四十年当中才能够真正的把一个企业的碳中和目标能够完成。




在这个基础上，西门子同时还在构造一个生态圈，欧洲正在启动Estainium的生态圈，目前我们也在寻找创始伙伴的过程当中。大家能够通力合作，通过研发创新、技术赋能以及标准的互认来推动碳中和在整个生态当中起到让大家共创共赢的催化作用。