来源：清华大学碳中和研究院
碳中和已成为全球共同的目标和愿景，以此减少温室气体排放，实现全球控温目标。我国以及全球多个国家和地区均提出碳中和的气候承诺，积极探索其实现路径，加强科技创新，解决发展过程中存在的问题，加速碳中和进程。
一、国内外碳中和的进展 全球各国正积极开展“双碳”行动。截至2022年已有130多个国家提出碳中和目标，并大力推动风、光等新能源替代化石能源，促进世界经济从能源的资源依赖型向能源的技术依赖型转变。因此，众多跨国企业纷纷宣布碳中和目标，加快部署新能源产业链，抢占发展先机。互联网、零售、金融等现代服务业（包括部分制造业）的碳中和目标年份普遍早于国家碳中和目标年份，能源行业企业（电力、油气）承诺的碳中和目标年份相对较晚，但一般都不晚于2050年。 作为世界最大的发展中国家，我国也提出自己的碳中和承诺，但过程中仍面临“三高一短”四大挑战（能源结构高碳、产业结构高碳、工业化城市化的中高速进程、从碳达峰到碳中和过渡时间短）。未来，我国将通过资源增效减碳、能源结构降碳、地质空间存碳、生态系统固碳、市场机制融碳等路径逐步实现碳中和。其中，核心技术、新能源材料和“双碳”支撑体系备受国内外关注。 二国内外碳中和实现路径的关注点 世界各个国家和地区正集中从以下三个关键点入手，深化碳中和的实现路径： 1. 关键核心技术创新 核心技术创新将为实现碳中和提供重要支撑。据国际能源署（IEA）统计，2050年实现净零排放的全球碳中和关键技术中50%目前尚未成熟。我国2/3的技术处于研发或中试阶段，碳中和技术发展任重而道远。我国的碳中和技术体系主要包括零碳电力能源、零碳非电能源、零碳工业、CCUS/碳汇与负排放、集成耦合与优化五类技术（表1）。各类技术处于不同的发展阶段，零碳能源技术是碳中和技术竞争的焦点，零碳工业技术则是技术发展的重点。 表 1. 碳中和技术体系 （来源：中国二十一世纪议程管理中心） 零碳电力能源系统：我国零碳电力能源技术整体成熟度较高，输配电技术国际领先，但储能技术、可再生能源电力与核电仍与国际水平存在一定差距（图1）。光伏发电、绿氢生产方面，我国相较欧美有成本优势；风电技术研发方面，我国成功攻克5至16兆瓦全球最大拥有自主知识产权的抗台风型大风机技术。 图1. 我国零碳电力能源技术与国际发展水平对比情况 （来源：中国二十一世纪议程管理中心） 零碳非电力能源技术：我国的零碳非电能源技术与国际先进水平并跑，但国内外整体成熟度均偏低。水热同产技术、新型制氢方法、新型燃料技术等技术尚处于基础研究阶段（图2）。 图2. 我国零碳非电力能源技术与国际发展水平对比情况 （来源：中国二十一世纪议程管理中心） 零碳工业技术：我国零碳工业技术整体接近国际先进水平，电气化应用技术成熟度较高；工业流程再造、回收与循环利用技术总体处于中试阶段；原料替代、燃料替代技术成熟度偏低（图3）。 图3. 我国零碳工业技术与国际发展水平对比情况 （来源：中国二十一世纪议程管理中心） 未来，光伏发电（光伏+储能）与终端用能“电气化”耦合是发展趋势，可促进化工材料生产、交通和建筑等领域深度减污降碳和光伏消纳。此外，在上述碳中和技术基础上，通过数字技术赋能其它行业可更大程度减少碳排，加速碳中和进程。 2. 关键新能源产业材料 新能源材料直接影响着新能源系统的运行效率、投资和运行成本，是新能源产业发展和各行业实现“双碳”目标的重要基础。目前在关键元素储量、技术研发等方面，新能源材料发展面临着巨大挑战。 可再生能源电力：所有可再生能源电力中，光伏的度电材料消耗量最高，其组件报废量在未来将持续增长，寻找报废光伏组件的合理消纳途径将影响光伏产业的可持续发展；风电所需的稀土元素在未来面临严重短缺问题，可能会成为风电装机的制约因素。 电动汽车：电动汽车是未来主流的电气化选择之一。锂电池生产的关键材料（锂、钴、镍、石墨等）储量空间分布不均，头部效应明显。我国的主要材料储量较少，未来需加强新技术的研发，减少对上述材料的依赖。 3. “双碳”行动支撑体系构建 “双碳”行动支撑体系为“双碳”工作提供了动力和保障。国内外在“双碳”政策体系、碳金融体系、气候投融资多个方面开展工作，逐步健全“双碳”行动支撑体系。 完善政策体系：欧盟在建立双碳政策体系方面处于领跑地位，发布绿色新政，通过完善的战略、制度和政策（减碳55）推动双碳工作；我国已基本建立双碳“1+N”政策体系，将重大制度与行动体系化，有序合力牵引技术走向。 推动气候投融资：2021年，全球多个国家在能源转型投资、绿色债券发行、碳市场交易等方面开展工作，气候投融资快速增长，为新技术的研发提供了经济激励。但气候俱乐部和碳关税的出现正筑起新的贸易壁垒。 构建碳金融体系：我国碳交易市场基本框架初步建立，但仍处于起步阶段，需通过完善制度体系推动碳交易市场进一步发展。 全球碳中和目标的实现仍面临诸多挑战，但国际社会不断加大减排承诺力度，总体上全球碳减排行动在不断推进。未来，需持续明确和细化“双碳”路径，加快核心技术创新、新能源关键材料技术研发以及完善“双碳”行动支撑体系，助力“双碳”目标实现。
