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包装选择如何降低医药冷链的碳足迹

包装选择如何降低医药冷链的碳足迹 | Emball'iso
简而言之:根据由 Yann Bouchery 教授主导的 KEDGE 商学院研究,包装选择可使温控药品运输的碳足迹最多改变 2.8 倍。满载货物的运输是排放的主要来源;因此,轻量化设计、实际运营中的可重复使用性以及海运回程调配,是低碳排放包装的三大关键特征。

研究的主要结果

研究结果KEDGE 研究结论
最佳包装与最高排放包装之间的差异排放量最高的选择比最佳选择最多可多产生 2.8 倍的排放量
从德国运往中国根据包装技术不同,二氧化碳当量排放量约为 3 吨至 8 吨以上
从美国运往中国的大型运输根据包装技术不同,二氧化碳当量排放量约为 16 吨至 40 吨以上
通过空运回程调配空容器的影响与海运回程调配相比,总排放量增加 11% 至 40%
最大的排放因素满载货物的运输(在所有场景中均占排放总量的大部分)
与包装相关的最具影响力的因素包装重量

为什么包装对医药冷链排放至关重要?

制药行业面临两大挑战。制造商必须在严格的温度要求下,安全运输对温度敏感的药品,例如疫苗、生物制品、细胞与基因治疗产品以及特殊药品。与此同时,行业也面临日益增长的压力,需要在整个供应链中减少温室气体(GHG)排放。

运输是决定制药行业环境影响的主要因素之一。在产品从生产地运往区域配送中心的前置流通阶段尤其如此;为满足严格的交付时限,这一环节经常采用航空货运。

由 KEDGE 商学院教授 Yann Bouchery(拥有巴黎中央理工学院工业工程博士学位)主导的最新研究,提出了一种更完善的方法,用于测量对时间和温度敏感货物的排放量。对于希望减少范围三排放的企业而言,核心信息十分明确:并非所有冷链包装都相同,其设计和管理方式可能带来巨大差异。

为什么测量药品运输排放量很复杂?

传统的碳核算方法通常侧重于运输,以及包装材料的生产和处置。然而,这些方法可能无法充分考虑可重复使用包装系统的实际运营情况。KEDGE 的研究特别强调了三个重要因素。

  1. 真实回收率。许多评估假设 100% 的可重复使用包装都会被回收。但在现实中,容器可能丢失、滞留在客户处,或在预期使用寿命结束前损坏。
  2. 可折叠设计。部分可重复使用系统可以折叠,从而大幅减少空容器回程调配所需的运输空间。这可能对排放产生重大影响,尤其是在海运中,但传统计算往往未将其纳入考量。
  3. 空容器回程调配。在服务网点之间调运空容器(也称为“补货调配”)会产生额外排放,且不易量化。该研究提出了一种更合适的方法,用于在整个可重复使用包装网络中测量和分配这些排放。

纳入这些因素,可以更真实地了解温控药品运输在整个生命周期中的排放情况。

冷链包装的排放量如何测量?

该方法将排放量分为以下三类进行评估:

  • 固定排放:来自原材料开采、包装制造、初始配送以及使用寿命结束后的处置。对于可重复使用解决方案,这些排放会根据容器在实际使用寿命中的真实使用次数进行分摊。
  • 与包装相关的可变排放:来自预处理、往返服务网点的运输、翻新、回收以及回程调配。这些排放会根据包装资产在网络中的管理方式而变化。
  • 产品运输排放:在前置流通供应链中,将药品从生产地运输至目的地所产生的排放。

哪些因素决定药品运输的碳足迹?

最大的因素是满载货物的运输。在所有分析场景中,它都占排放总量的大部分。因此,在长距离航空运输中,即使包装重量存在微小差异,也可能对排放量产生重大影响。

该研究分析了两个代表性场景:从德国到中国的运输,以及从美国到中国的更大规模运输。尽管规模不同,但两者得出的结论非常相似。包装选择不仅是一项运营决策,也是一项直接影响范围三排放表现的可持续性战略决策。

低碳包装的三大共同特征是什么?

1. 轻量化设计

重量被确认为最具影响力的因素。由于航空货运的排放量与运输重量直接相关,减少包装重量可以降低总排放量。研究发现,重量效率与碳绩效之间存在强相关性:轻量化解决方案始终优于较重的解决方案。

2. 可重复使用性

对于可重复使用包装,制造阶段的排放可以分摊到多个运输周期中,从而降低每次使用的环境影响。不过,真实运营表现比理论耐用性更重要。实际回收率以及包装资产的管理方式,在很大程度上决定了实际的环境效益。

3. 海运回程调配

要使可重复使用系统发挥最大作用,必须高效调配容器。通过海运回程调配空容器时,与依赖空运的系统相比,可以大幅减少排放量。若采用空运回程调配,根据货物特性和包装设计的不同,总排放量可能增加 11% 至 40%。可持续性不仅取决于包装设计,也取决于其背后的运营模式。

什么是补货调配率?为什么它很重要?

该研究引入了“补货调配率”这一指标,用于量化包装服务提供商网络内部的调配程度。在全球医药物流中,各区域之间的货物流量并不总是平衡的。容器可能在一个区域积压,而在另一个区域出现短缺,因此需要进行回程调配。

能够有效平衡网络并最大限度减少长距离空运回程调配的服务提供商,可以大幅降低全生命周期排放量。如果资产网络优化不足,可重复使用包装带来的环境效益就会减少,甚至在某些情况下被抵消。对于评估供应商的制药企业而言,这些运营因素与温度性能和采购成本同样重要。

什么是标准化重量系数?

标准化重量系数是一项新指标,用于将包装重量与其有效容积进行比较。它可以帮助托运人实际比较不同形式和尺寸包装的重量效率。

标准化重量系数越低,表示包装在承载更多产品的同时重量越轻。研究发现,该系数与整体碳绩效之间存在强相关性。因此,即使无需针对每个运输场景进行详细的生命周期分析,它也有助于在包装选型阶段筛选候选方案。

制药企业如何减少冷链排放?

随着环境报告要求不断提高、投资者更加严格地关注范围三排放,以及客户要求更高的透明度,该研究提出了六项切实可行的行动:

  • 优先选择轻量化包装解决方案
  • 考虑全生命周期排放,而不仅仅是采购成本
  • 评估真实回收率和重复使用表现
  • 确认可重复使用资产在供应商网络中的回程调配方式
  • 优先选择海运回程调配,而非空运
  • 将碳绩效指标纳入包装采购决策

最重要的是,在不损害产品保护性能的情况下,也可以实现大幅减排。

展望未来

在医药物流中,可持续性表现正变得与运营绩效同样重要。更可持续的解决方案结合了轻量化结构、可重复使用性、高效的网络管理以及低排放回程调配。对于包装供应商而言,这为创新指明了方向;对于制药企业而言,这提供了决策框架。在思考冷链排放时,不仅要关注药品如何运输,用于安全交付产品的包装系统本身同样至关重要。

常见问题

包装选择会在多大程度上改变药品运输的碳足迹?

根据 KEDGE 商学院的研究,排放量最高的包装比表现最佳的包装最多可多产生 2.8 倍的排放量。

温控药品运输中的主要排放来源是什么?

在所有分析场景中,满载货物的运输均占排放总量的大部分。因此,包装重量对排放量有重大影响。

可重复使用包装的碳足迹是否总是更低?

不一定。实际效果取决于真实的回收率、资产管理方式以及空容器的回程调配方式。当网络优化不足时,重复使用的效益可能会降低,甚至被抵消。

对于可重复使用容器的回程调配,海运和空运哪个更合适?

海运。根据该研究,与海运相比,通过空运回程调配空容器可能使总排放量增加 11% 至 40%。

低碳包装是否会损害产品保护性能?

不会。研究表明,在不损害产品保护性能的情况下,也可以实现大幅减排。

什么是标准化重量系数?

这是一个将包装重量与有效容积进行比较的指标。数值越低,通常表示碳绩效越好,也有助于高效筛选包装候选方案。

关于作者

Yann Bouchery 是 KEDGE 商学院运营管理副教授,也是供应链卓越中心成员。他拥有巴黎中央理工学院工业工程博士学位,在可持续运营领域拥有 15 年经验。他也是《Sustainable Supply Chains: A Research-Based Textbook on Operations and Strategy》一书的共同编辑。

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