“减碳”之战.

碳中和如何影响产业发展的路径？

2020年9月，中国领导人在第75届联合国大会上承诺，中国将采取更有力的政策和措施，努力争取2060年之前实现碳中和（指规定时期内，二氧化碳的人为移除抵消了人为排放）。

我们发现，如果要在2060年之前实现碳中和目标，中国须立刻开始行动并沿着1.5℃路径不懈努力，力争在2050年前实现75%-85%的温室气体减排。在这一路径下，中国需要在当前减碳计划的基础上大幅度地加大投入，努力突破现行技术与社会认知边界。

我们力图把中国的减碳目标层层拆解，转化为切实可行的减排路径，通过与学术界、工业界的数十场专访与自下而上的建模和模拟，将中国减碳的宏大目标转化为具体的落地举措，并匡算各举措的减碳影响与所需投入。同时，针对能源、制造、交通等重点行业提供了切实的转型方案与优先级规划。

气候路径规划碳排放情景推演

从能源结构来看，更清洁的能源组合是实现低碳减排的根本。

降低化石燃料使用占比，以电能、氢能、热能大幅度替代煤炭、石油与天然气，是降低温室气体排放的根本。在基准情景下，中国对化石能源的终端需求占比居高不下，至2050年仍高60%-65%。若要实现1.5℃（《巴黎协定》长期目标是将全球平均气温较前工业化时期的升幅控制在2℃以内，并努力将温度升幅限制在1.5℃以内）的情景下的减排目标，需进一步压缩化石能源占比，于 2050 年降至25%-30%。

此外，发电能源结构也应逐步去碳化，降低化石能源发电比例并提升太阳能、风能等可再生能源与核能发电的占比。若要实现1.5℃情景下的减排目标，化石能源发电比例需进一步降低至约 20% 的水平。

从碳强度（每单位 GDP 对应的碳排量）角度来看，中国目前的经济结构是造成总排量较高的主要原因（参见图1）。但在人均碳排放上，目前中国依然远低于美国，甚至低于德国等低碳发达国家。

在基准情景下，随着经济结构改善与产业升级、供给侧改革与产能进一步优化，中国碳强度将显著降低。但若要达成 1.5℃目标，中国还需致力于大幅降低其人均碳排放，才能实现碳中和本质性跨越。为此，各部门需携手并进、推动绿色转型。

从部门来看，能源与工业部门作为最大的排放部门，在基准情景下即可实现减排。

其中，工业部门减排幅度最大，2050年与现状相比减排接近50%;能源部门次之，但减排幅度不超过5%。而交通、建筑、农业与土地利用三个部门在基准情景下排放量预计将持续攀升，为实现更积极的减排目标，这三个与人口及需求端紧密相关的部门尤其需要提升效率、降低能耗，才能大幅降低人均碳排放。

在 1.5℃情景下，能源部门将贡献最主要的减排绝对值，排放量较基准情景再降低 65%-70%;工业部门须进一步挖掘减排空间，较基准情景排放量再降低 60%-65%;交通部门则须扭转碳排放增长势头，实现与基准情景相比 75%-80% 的减排;而建筑、农业与土地利用部门将奋起直追，实现零排放或负排放。

在1.5℃路径下所有减排举措均按计划执行的情況下，剩余的温室气体排放主要存留在能源产品制造、工业设备排放及交通领域航空燃料排放中，分别占据约 65%、25%、10% 比例。

去碳减排关键抓手

我们将中国的减碳举措分为能源结构转型、模式升级、能效提升、碳捕获与储存技术（CCS）四大类。

○能源结构转型：以可再生能源、核能等清洁能源替代煤炭、天然气、石油等化石燃料。

○模式升级：通过改变现有设备、工艺的运作模式来推动节能减排（如采用创新工艺流程、 交通模式变化、使用热泵技术）。

○能效提升：提升能源效率（如工业通用设备节能、降低燃油车能耗、推广节能家电）。

○碳捕获与储存技术：在利用化石能源发电以及工业部门中推广碳捕获与储存技术。

在以上四类举措中，能源结构转型的减碳影响最为显著，将贡献约 70% 的温室气体减排，主要由能源部门的清洁能源发电、交通部门的电动化转型带动。模式升级次之，约占温室气体减排的 20%，其中工艺流程创新、可持续农业相关举措贡献主要份额。碳捕获与储存技术对减排的贡献同样不可小觑，在化石燃料无法完全清退的情况下，CCS 技术势必推行。

为实现 1.5℃路径下的减排目标，截至 2050 年完成各项举措所需累计投资90万亿-100万亿元人民币，约占2020-2050 年累计 GDP 的2%（参见图2）。

其中，交通部门所需投资最大， 主要包括交通工具的电动化以及航空燃料的清洁转型。能源部门次之，主要由可再生能源、 核能发电以及  CCS技术（二氧化碳的捕获和封存）的研发与应用拓展驱动。除此以外，工业部门的工艺流程创新、建筑部门的热泵技术、农业与土地利用部门的垃圾焚烧处理也将占据较大的投资份额。

产业细化路径

在碳中和目标的指引下，能源、交通、工业、建筑、农业与土地利用五大部门需要共同努力，开启低碳转型。为了实现1.5℃路径下温室气体减排目标，五大部门需要各自达成约 60%-105% 不等的减排幅度，对于部分部门来说，接近零排放级别。

能源部门任务紧迫

至2050年，能源部门在基准情景下碳排放量与目前相比变化不大，仅能实现停止增长 并轻微下降。为实现 1.5℃目标，须采取更积极的举措，实现 65%-70% 的减排。这意味着更加积极地推动发电侧能源转型，扩大可再生能源的发电比例。

对此，可再生能源行业内的领先企业普遍持积极乐观态度。除光伏等可再生能源，先进的能源技术对减碳的贡献至关重要，如碳捕获与储存技术，将大规模地被运用在（被清洁能源替代后）剩余的化石能源发电中。为逐步靠近1.5℃乃至碳中和目标，需以更加安全稳定的技术，扩大核电的发电占比。同时，在能源产品的生产过程中，进一步挖掘去碳空间。

为实现能源部门的大幅度减排，基础设施与机制方面的前提条件不可或缺。基础设施方面，电力系统的灵活性是实现可再生能源大规模运用的重要基础，中国电网企业与研究机构正积极推动特高压技术（UHV）、电化学储能等方面的研究和规模应用，为发电侧能源转型做足准备。

机制方面，能源体制改革须进一步开展，政府与国有企业应携手推动电力系统市场化改革，以构建公平竞争、鼓励创新的市场环境。中国应努力探索适合于本国国情的碳定价机制，如碳贸易与碳税，以期积极促进能源转型的发展。

工业部门技术引领

得益于现有的产业升级与能效提升举措，2050 年基准情景下工业部门预计能实现约50% 的减排。在 1.5℃情景下，工业部门将力争实现约 80%-85%的减排。

毋庸置疑的是，工业设备效率的提升（如先进熔炉、高效电机）将有效推动进一步的去碳进程。但在精益运营与创新驱动的背景下，简单的淘汰产能、更换设备、优化燃料等举措已经无法满足工业部门更高的减排需求。

工艺流程创新则是推动 1.5℃减排目标的重要抓手，如钢铁领域的短流程炼钢与节能技术改造、化工领域的甲醇制烯烃技术。工业自有发电、产热领域的减排措施同样意义非凡、作用显著。

为保证工业领域减排措施的有力执行，政府应积极推动更完善的节能减排标准，并通过经济与税收手段促进能源密集型企业的绿色转型。同时，应利用我国大规模的工业园区基础，推动生态工业园与综合环境治理，释放工业园区在系统性节能减排方面得天独厚的优势。

交通电动化加速

因汽车保有量与出行需求的持续上升，在基准情景下交通部门 2050年排放量将上升约30%，與 1.5℃情景下减排约 70% 的目标相距甚远。为达成更积极的减排目标，交通运载工具的电动化转型是最为本质、贡献最大的减排举措，包括当下已大幅启动的公共交通电动化、以及迅猛发展的乘用车与商用车电动化。

而电池技术的发展将致力实现新能源车总拥有成本（TCO）的降低、里程焦虑的消除、和驾驶体验的升级，持续加强新能源车市场竞争力。充电基础设施的扩张也将为新能源车的普及提供有力支撑，而电池的梯次利用与车辆到电网（V2G）技术不但有益于改善车量总拥有成本，亦能反向助力电网灵活性提升。

在交通工具电动化转型之外，为实现 1.5℃情景乃至碳中和的目标，还需加强推进航空燃料去碳化。中国已开始启动氢燃料飞机的研发，但多以研究机构主导。中国需更尽快加速氢燃料飞机的商用研发，力争在 2040 年前后实现大规模商业化，才可能实现交通领域的“最后一公里”减排。

建筑推广节能改造

因城镇化的发展与人民生活质量的不断提升，在基准情景下建筑部门 2050 年排放量将上升 10%-15%。而在 1.5℃情景下则须实现零排放。在建筑部门的减排举措中，推进较快且立竿见影的当属建筑节能改造和取暖的去碳化。

若要实现建筑部门的零排放，技术升级以及公众认知边界的拓展至关重要。在供暖领域，需积极推进热泵的应用拓展，尤其是在极寒地区的效率提升问题亟待解决。太阳能热水器也需突破现今主要应用在远郊地区、价格低廉、质量参差不齐的瓶颈，争取更大的市场渗透率。炊事电气化将是建筑部门节能减排贡献最大、却实现较为困难的举措，需提升公众对电炊具的接受度、扩大居民建筑电网容量才有可能实现。

土地利用寻求突破

农业与土地利用部门的减排任务同样艰巨，2050年在 1.5℃路径下，预期减排幅度须略微超过 100%，达到负排放。在农业领域，实现节能减排最主要依靠农村沼气工程与化肥产业革新。得益于政策与补贴的支持，截至 2020 年中国已建立 200 亿立方米的生物沼气池，

大幅降低甲烷与二氧化碳排放。面向未来，生物沼气池将向更大规模发展并逐步提升后市场运维服务的成熟度，以进一步贡献节能减排。化肥的过度利用是农业温室气体（如一氧化二氮）排放的始作俑者，化肥产业革新将有效推动肥料结构的优化、并加速科学施肥方法的普及。

为了实现更大程度的减排，中国需在土地利用领域寻求新的突破。中国目前的垃圾处理主要依靠填埋，未来需推进垃圾焚烧处理的研发，破解现有技术与成本方面的难题，大幅提升垃圾焚烧处理的渗透率，在城市生活垃圾处理中达到 80% 的水平。最后，中国需持续挖掘碳汇增长的潜力，进一步推进造林与再造林工程，增强温室气体吸收能力，为负排放贡献源源不断的绿色动力。

本文节选自波士顿咨询公司《中国气候路径报告：承前启后、坚定前行》陈白平、陆怡、刘恭毅、Thomas Palme、Ming Teck Kong、Rune Jacobsen、范乐思著，经授权刊载。