尊龙凯时

　　——专访中国工程院院士金涌

　　实现碳达峰、碳中和充满了挑战，而科技立异是唯一出路。

　　“二氧化碳排放力争于2030年前抵达峰值，起劲争取2060年前实现碳中和。”2020年9月22日，在第七十五届团结国大会一样平常性辩说上，中国国家主席习近平向全天下郑重宣布。

　　阻止现在，全球已有凌驾120个国家和地区提出了碳中和目的。其中，大部分妄想在2050年实现碳中和，如欧盟、英国、加拿大、日本、新西兰等。但对中国来说，用30年左右的时间完玉成球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和，无疑是一场大考。

　　怎样答好这一时代答卷?中国工程院院士金涌以为，实现碳达峰、碳中和充满了挑战，而科技立异是唯一出路。

　　四大挑战

　　尊龙凯时：金院士，您好!在您看来，中国实现碳达峰、碳中和，面临着怎样的难题与挑战?

　　金涌：中国实现碳达峰、碳中和，不但仅是天气问题、情形问题。就如习近平总书记所说，这是一场普遍而深刻的经济社会系统性厘革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体结构。为什么?由于中国实现碳达峰、碳中和面临着四大挑战。

　　首先，中国碳排放总量在全球规模内最大。统计数据显示，2021年全球二氧化碳排放总量为338.84亿吨。其中，中国的碳排放量抵达105.23亿吨，以31%的占比排在了第一。同为生齿大国的印度，碳排放量为25.53亿吨，排在第三。美国作为蓬勃国家的代表，碳排放量为47.01亿吨，排在第二。预计中国2030年碳排放量可达110亿吨。

　　其次，中国允许二氧化碳排放力争于2030年前抵达峰值，起劲争取2060年前实现碳中和。从达峰到碳中和仅30年时间，将是全球用最短时间实现从碳达峰到碳中和的国家。英国早在1971年就已碳达峰。2019年6月，英国新修订的《天气转变法》生效，正式确立到2050年实现温室气体“净零”排放，即实现碳中和的目的。从碳达峰到碳中和，英国将用79年。美国2005年已碳达峰，妄想2050年实现碳中和，从碳达峰到碳中和将用45年。

　　再次，中国既要实现碳达峰、碳中和目的，又要坚持国民经济康健稳固生长，挑战重大。从2020年的人均GDP来看，美国6.5万美元、德国4.8万美元、日本4.1万美元，而中国仅1万美元。凭证我国社会主义现代化建设“三步走”的总体战略安排，到2050年我国将实现第三步战略目的，抵达中等蓬勃国家水平。凭证《宏观经济蓝皮书》的设定，我国2050年人均GDP抵达4.1万美元。在实现碳达峰、碳中和的要害期，我国的人均GDP要抵达现行水平的4倍，而经济的生长一定爆发能耗。2019年，我国万元GDP能耗约为0.519吨标准煤，同期主流蓬勃国家的万元GDP能耗一样平常维持在0.1~0.2吨标准煤。若要抵达现在蓬勃国家的能耗水平，2060年我国的总能耗要与目今总能耗持平或镌汰一半，难度很大，需要下大功夫。

　　最后，中国要生长必需坚持强盛的制造业。外洋经济学家推许的克拉克定律以为，应该生长效劳业。可是，效劳业依赖被效劳工具的强盛，导致经济生长金融化、虚拟化、空心化。今年斯里兰卡作为一个主权国家宣布休业，就是太过于依赖效劳业而忽视了农业、制造业带来的恶果。未来经济的生长，应该是通过科学研究、手艺开发等智力劳动推动制造业立异，包管制造业是创立财产的主体。制造业、效劳业、智造业三者相互依赖，才华使经济整体康健生长。中国制造业2010年以来已一连11年位居天下第一，占全球比重的近30%。凭证中国国民经济的生长轨迹，未来中国经济的生长要依赖高端制造业，而非金融等非实体经济。而制造业无疑是能耗大户，且随着向高端制造业转型升级，碳排放同步降低的难度会越来越大。

　　两方面入手

　　尊龙凯时：面临云云严肃的挑战，您以为我国应该怎样实现碳达峰、碳中和?

　　金涌：碳达峰、碳中和是未来中国经济增添和转型生长的最大驱动力，绿色低碳转型将是以后所有经济运动的内核。它将成为科学研究、科技立异以及投资、生产、消耗等所有经济运动决议的指导头脑和主要依据。面临上述的挑战，以后的40年我们一定要理性地、智慧地实现碳中和，平衡生态文明建设与经济社会生长的关系。

　　尊龙凯时：对此，您有哪些详细的建议?

　　金涌：我建议，我国可以从两方面入手。

　　一是推进工业结构转型。能耗高、产值低的初级产品要逐步退出。好比，2019年，美国人均水泥产量0.27吨/人，而中国人均水泥产量1.69吨/人，是美国的6倍;美国人均钢铁产量约0.3吨/人，而中国钢铁产量占天下总产量的50%以上，人均钢铁产量约0.9吨/人，是美国的3倍。这类工业能耗高、产值低，且未来我们并不需要这么多，该镌汰就应该镌汰。

　　随着信息工业、智能工业的生长，5G、互联网等手艺的前进，重工业的占比将会数倍下降。实现碳中和，我们要以制造业实现碳中和为主要起劲偏向，要通过工业结构的改变向高端制造业转型，生长低能耗、高附加值的数字工业、智能工业。

　　二是推进手艺前进。2019年，我国火电煤耗306.7G/kWh，而蓬勃国家火电煤耗为270G/kWh;石油加工爆发的碳排放，中国为230kg/吨油，而欧洲小于210kg/吨油。通过节能手艺的前进，我国约有10%~20%的能耗和碳排放降低空间。

　　双管齐下，科技立异的思绪有许多。好比，开展跨学科研究，开发倾覆性手艺，好比化学+生物(制药、人造器官)、化学+物理(电池、芯片)、化学+信息(分子炼油等)。推进差别手艺间的融合，好比视、听、触觉传感手艺与5G、6G量子信息传输手艺的融合，提升算力、人工智能水平，生长机械人工业。

　　现在，我国的5G量子信息转达手艺、纯电动汽车手艺、电池手艺、高铁手艺已处于天下领先水平，大型工程机械、无人机处于并跑水平，民用航空、人工智能、机械人已有工业基础，芯片、制药等先进手艺加速追赶。这些手艺的前进、工业的兴起，都将为碳中和的实现做出起劲孝顺。

　　出路在科技立异

　　尊龙凯时：作为科技事情者，您怎样看待科技立异对实现碳达峰、碳中和的意义和价值?

　　金涌：我以为，科技立异是实现碳达峰、碳中和的唯一出路。要向生产低能耗、高附加值产品的高端制造业转型，高端质料是基础，需要科技立异来实现。与信息工业配套的高纯试剂、高等光刻胶、封装质料等，与生化工业配套的医药、活体3D打印质料、靶向合成等，与细腻化、个性化制造业相关的有机发光半导体、碳纤维、滤膜质料、光电膜、卤化丁基胶、特种聚合物等，同样需要依赖科技立异。别的，生态工业园的建设，需要通过科技立异提升手艺，使资源、能源、资金、区域抵达最优设置，实现全生命周期清洁、源头污染防治。

　　尊龙凯时：就能源行业来说，您以为应该怎样通过科技立异实现碳中和?

　　金涌：首先，要通过科技立异实现零碳电力供应。

　　2020年，我国燃煤机组发电量4.8万亿千瓦时，整年消耗标准煤约14.6亿吨，碳排放约为42亿吨，是碳排放大户。一方面要通过手艺立异降低燃煤发电的碳排放量，另一方面要生长可再生能源发电。

　　现在风电和光伏发电的本钱已经很低。以沙特阿拉伯新建的光伏电站为例，发电本钱核算成人民币为每千瓦时8分钱。从质量、经济、手艺方面看，风电和太阳能发电都是可行的。通过科技立异，可以进一步降低可再生能源发电的碳排放。例如，风电涡轮叶片原来接纳环氧树脂+玻璃纤维质料，使用寿命短、不易接纳使用。立异接纳热塑性树脂+玻璃纤维，使用寿命延伸，且可溶于新鲜单体而再生，抽出纤维再制造。再好比光伏发电，多晶硅质料光电能量转换率在10%~15%，而单晶硅光电能量转换率在20%~25%。现在，实验室正在研究中的砷化镓质料光电能量转换率能抵达30%以上？萍剂⒁，无疑将大大降低生产新能源发电相关部件爆发的碳排放。

　　风力和太阳能是实现零碳电力供应的主要实力，但弱点是发电不稳固，夜里或者风力不敷时就发不出电，因此必需配套储能。2008年，锂离子动力电池应用于电动汽车。10余年来，由于科技立异，实现了装车产品能量密度从100Wh/kg提升到了250Wh/kg。现在储能手艺生长很快，方法各异，如化学储能、机械储能、抽水蓄能等等，并且投资火爆。宁德时代研发的方形软包电池质量能量密度304Wh/kg、体积能量密度743Wh/L，已经投入市场。随着可再生能源和储能的生长，再通过智

能电网做传输，即可形成完整的能源供应网络。“可再生+储能”，将是人类未来能源最终解决计划之一。

　　其次，通过科技立异推动化石能源从化石燃料时代转为化石质料时代。

　　现在化石能源在我国能源消耗中占有主要位置。而人为二氧化碳排放中，90%来自化石燃料燃烧。我国二氧化碳排放中，燃煤占80%、石油占14%、自然气占4%。要实现碳中和目的，一定是少用甚至不必煤炭、石油等古板能源。未来，应通过科技立异让古板化石能源更多在化工领域施展作用。

　　石油方面，在古板的炼化手艺下，80%的原油酿成了汽油、柴油，仅有20%用来制作塑料、橡胶和纤维。到2060年，若是电动汽车在天下普及，立异催化裂化法，走石油质料蹊径，将使这一比例反过来，即80%的原油用来制作质料、20%用来做燃料。

　　煤炭方面，煤炭的分质使用是一种思绪。通太过质，煤炭最终酿成半焦和氢气。氢气可以作为碳汇处置惩罚二氧化碳;经由加热，半焦也可以成为一种碳汇，天生性子生动的一氧化碳。一氧化碳可以用来制作酒精，从而用于汽车燃料，甚至塑料、橡胶纤维的使用，实现无机碳向有机碳的转化。现有的煤变油、煤变烯烃甚至乙二醇可能不会受到普遍支持，只有耗能少、碳排放少、收益高的手艺才华实现生长。因此，我国需要生长新的手艺，提高煤炭的使用率。

　　自然气是很好的碳中和质料，应当疏散碳和氢元素。氢是碳汇中的一部分，可以与碳氧化合物反应。碳可以作为还原剂，将二氧化碳还原为用途更普遍的一氧化碳。类似的做法为现在正面临镌汰危害的高耗能企业提供了退出路径，可以资助它们刷新原有手艺，镌汰碳排放，提高能源使用率，降低损失，契合碳中和目的。

　　总的来说，实现碳中和，我们要从学术角度研究，要熟悉到碳元素和氢元素是对生物、对人类最主要的两个元素。不要恐惧它们，而要举行碳元素和氢元素的自然代谢剖析，对社会生态中的碳元素和氢元素重新妄想和优化使用。我国要实现碳中和，就必需从现在最先举行合理妄想、有序替换，起劲立异、循序渐进，与经济生长同步。

　　信托到2060年实现碳中和时，我国将由工业化时代转变为信息化时代，进入可再生能源主导时代、核聚变能源时代、化石质料时代、资源循环使用时代，挣脱能源资源的困扰。

　　责任编辑：陆晓如