中國碳排放總量在全球的比重不斷上升，中央政府對碳減排目標持續加碼，逐步形成碳達峰、碳中和的“3060”目標。根據“碳中和”機理，實現雙碳目標主要路徑包括重點領域部門減少碳排放、生態固碳與技術固碳合力增加碳吸收、逐步完善碳交易市場、構建綠色金融配套體系等。未來，“碳中和”主題下可加速商業化落地的技術方向包括固態電池技術、新材料技術、智慧車路協同技術、存算一體AI芯片等；而根據與碳減排的相關程度，結合“碳中和”主要路徑，可大致描繪“碳中和”產業圖譜及重點領域在零碳革命之下的發展趨勢。

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碳達峰、碳中和背景與內涵解析

1.“雙碳”（碳達峰、碳中和）目標背景

中國承諾“3060”目標，充分體現大國擔當

2020年9月，在第七十五屆聯合國大會期間，國家主席習近平提出“力爭2030 年前CO2排放達到峰值、努力爭取2060年前實現碳中和的目標”。2020年12 月，國家主席習近平于氣候雄心峰會（CLIMATE AMBITION SUMMIT）發言，再次重申碳達峰、碳中和“3060目標”，并提出具體的數量目標 。而事實上，中國推進“碳中和”的速度將遠快于歐美等發達國家，減排任務的艱巨程度史無前例。歐盟和美國均表示在2050 年實現碳中和，然而歐盟已于1979年實現碳達峰，美國也已于2005年實現碳達峰。作為世界上最大的發展中國家，中國的碳中和斜率會遠遠陡峭于歐美，碳減排速度也將超出歐盟一倍。

全球氣候變化形勢嚴峻，“碳中和”終成共識

全球氣候變暖、生態環境不斷惡化，全球已就此進行了多次氣候談判。2016 年11月正式生效的《巴黎協定》具有標志性意義，為2020年后全球應對氣候變化行動作出安排，主要目標是將21世紀全球平均氣溫幅度控制在2℃以內，并將全球氣溫上升控制在前工業化時期水平之上1.5℃ [1]以內。

自工業革命以來，地球氣候系統長期升溫，以1951~1980年平均溫度為基準， 到2020年，全球平均溫度增加了約1℃，目前這一數字正以每十年0.2 ℃ 的速度不斷攀升。20世紀以來，地球氣候變化主要由人類活動推動，特別是化石燃料的燃燒增加了地球大氣中的溫室氣體含量。碳排放驅動溫室效應積累，全球變暖趨勢愈加嚴峻，導致了冰川融化、海平面上升、極端天氣頻發等惡劣影響，嚴重威脅人類生存。

圖：全球氣候治理3大里程碑

2.“雙碳”（碳達峰、碳中和）概念內涵

碳達峰、碳中和、凈零排放、氣候中和，是各國應對氣候變化的不同階段目標。其中，“碳達峰”指CO2排放量不再增長，達到峰值后開始慢慢下降；“碳中和”（carbon neutrality）指排放到大氣中的CO2凈增量為零（又稱“凈零碳排放”（net-zerocarbon emissions））；“ 凈零排放”（net-zeroemissions）既包含CO2 凈零排放，又包含其他溫室氣體的凈零排放，如甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）、六氟化硫（SF6）等；“氣候中和”（climate neutrality）則除了需要溫室氣體的凈零排放，還需要合理控制其他人類活動，如城市化、植被改變等。

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“碳中和”機理與主要路徑解析

1.“碳中和”機理

“碳中和”是人類經濟社會活動的綜合反映，與人口、經濟、產業、能源、技術等多重因素均相關。要實現“碳中和”目標，一方面需要“做減法”，即降低碳排放，包括能源消費總量與能源碳強度的降低，能源消費總量的下降，主要依靠產業結構調整，以及節能和提高能效；能源碳強度的下降，則主要依靠清潔化和電氣化。另一方面，需要積極“做加法”，即增加碳移除和“負排放”。從碳移除來看，主要依靠碳捕獲、利用與封存（CCUS）；從增加“負排放”來看，主要依靠土地利用變化和林業碳匯，以及提升生態系統碳匯能力。

“雙碳”目標屬于系統性工程，涉及能源供給等多個領域，因此，2060年中國“碳中和”愿景的實現頗具挑戰，需要有效識別電力、工業、交通、建筑、農業、林業等關鍵領域的碳減排和碳足跡，從政策、技術和金融等多角度實現跨行業合作。根據能源基金會中國碳中和綜合報告研究，要達到1.5℃的溫控目標，低碳能源在一次能源消費總量中的占比，應從2015年約6% 增加至2035 年的35~65%，以及2050年的70~85%，這些脫碳戰略的實施還將導致建筑、工業和交通領域使用的能源載體發生根本性變化。

2.“碳中和”主要路徑解析

減少碳排放

減少碳排放，需要能源供給側的深度“脫碳”，以及工業\交通運輸\建筑等領域的清潔化電氣化。

（1）能源供給側- 能源體系清潔低碳化

從國情出發，實現碳中和潛力最大的方向是能源結構的清潔化、低碳化。國家電投在2020年12月8日，成為國內第一個宣布碳達峰的企業，計劃在2023 年實現在國內的碳達峰；此后各高耗能企業紛紛出臺碳達峰、碳中和路線圖，明確承諾企業碳達峰時間，推動能源結構化轉型，發展低碳清潔能源。

圖：全球氣候治理3大里程碑產業研究

（2）終端用電部門- 工業\交通運輸\建筑領域清潔化電氣化

從工業領域來看，工業部門以建材、冶金、化工等重工業生產部門碳排放量最高；這些傳統工業一般是建立在豐富的煤炭、石油、礦石資源基礎上，其碳排放一方面來自于生產過程中的高溫加熱的燃料燃燒，另一方面來自于原材料的合成加工。工業部門減排而言，主要是通過燃料的替換以及生產工藝的升級。

從交通運輸領域來看，我國交通運輸領域碳排放占全國終端排放的15% 左右，是前四大碳排放部門；2013~2019年，碳排放平均增速保持在5% 以上，成為溫室氣體排放增長最快的領域。根據2020年12月發布的《機動車污染防治政策的費用效益評估（CBA）技術手冊》，未來5年我國還將新增機動車1億多輛，工程機械160多萬臺，由此導致的碳排放量十分巨大。為了實現零排放的交通運輸，電氣化是解決運輸部門排放日益增長的主要方式。

從建筑領域來看，建筑業占全球能源和過程相關CO2排放的近40%。中國建筑行業預計在2039年前后實現碳達峰，遠低于2030年碳達峰目標。我國現有城鎮總建筑存量約650億㎡，這些建筑在使用過程中排放的CO2約占中國碳排放總量的20%，即“運營碳排放”；此外，我國每年新增建筑面積約20億㎡，其鋼鐵、水泥、玻璃等建筑材料的生產和運輸，以及現場施工過程的碳排放被稱為“內含碳排放”，約占我國總碳排放量的11%。面對減碳要求，建筑業應對整個生命周期內實現建筑脫碳，提升材料效率，推廣低碳材料、采用清潔室內能源等。

增加碳吸收

負排放技術（Negative EmissionsTechnologies, NETs）不可或缺，是實現“碳中和”的關鍵環節。根據美國國家科學院《負排放技術和可靠的封存：研究議程》報告，造林/再造林、森林管理的變化、農業土壤的吸收和儲存以及生物能源與碳捕獲和封存（BECCS）這4種負排放技術已準備進行大規模部署。

碳匯指通過森林、草原、濕地等保護修復措施增加對溫室氣體的吸收，減緩氣候變化。我國大規模國土綠化行動成效顯著，目前我國碳匯造林項目已具備從育苗、栽種、設計到養育、監測的全產業鏈實施能力。中國森林生態系統貢獻了約80%的固碳量，據評估，我國森林覆蓋率最大潛力有可能達到28%，對應森林碳匯約22.7億噸。

CO2捕獲、利用與封存（CCUS）是指將二氧化碳從排放源中分離后或直接加以利用或封存，以實現CO2減排的工業過程。IEA（國際能源署）在《通過CCUS 改造工業》（2019）（TransformingIndustry through CCUS）提出，在清潔技術情景（與《巴黎協定》路徑一致）下，CCUS 將實現38%的化工行業減排，15% 的水泥和鋼鐵行業減排。CCUS 全球發展和部署正繼續加快步伐，相較于發達國家和地區，中國的CCUS 項目尚處于起步階段，未來仍有較大增長空間。從中國CCUS技術現狀來看，CO2捕集環節，部分技術已進入或接近商業化應用；運輸環節，陸運和船舶運輸技術成熟，正處于陸地管道運輸示范階段；利用環節，地質利用潛力大，技術成熟；封存環節，目前也已進入工業階段，陸上地址利用封存容量達萬億噸。

完善碳交易市場

1997年12月于日本京都通過了《公約》的第一個附加協議，即《京都議定書》[2]，其重要貢獻是將市場機制作為解決CO2為代表的溫室氣體減排問題的新路徑，即把CO2排放權作為一種商品，從而形成了CO2排放權的交易，簡稱“碳交易”。現階段，全球的碳定價機制包括碳稅、碳排放交易市場（ETS）、碳信用機制、基于結果的氣候金融（RBCF）、內部碳定價等。各國在不同的碳定價機制下，形成了不同的碳價水平，瑞典的碳稅最高為119 美元/ 噸，大部分國家和地區碳價水平在28美元/ 噸之下。盡管碳價水平在不斷提高，但仍低于實現《巴黎協定》目標所需水平[3]。

中國碳市場的建設路徑是從試點市場向全國統一市場過渡。2011年10月，國家發改委發布《關于開展碳排放交易試點工作的通知》，將北京、天津、上海等7省市列為碳排放試點地區。2013年6月至2014年，7省市相繼啟動碳排放權交易市場。2020年底，生態環境部出臺《碳排放權交易管理辦法（試行）》，正式啟動全國碳市場第一個履約周期。

根據全國碳市場總體設計，啟動初期將以電力行業（純發電和熱電聯產）為突破口，最終納入全國碳市場的高能耗行業有電力、石化、化工、建材、鋼鐵、有色金屬、造紙、民航等8大行業，其20個主要子行業中，近7500家企業都將納入，碳市場控制的碳排放總量約為67億噸，約占全國碳排放量的72%。全國碳排放交易市場建立后，將進一步提高光伏、風電等清潔能源替代的經濟效益。

綠色金融支撐配套

綠色金融是指為支持環境改善、應對氣候變化和資源節約高效利用的經濟活動，即對環保、節能、清潔能源、綠色交通、綠色建筑等領域的項目投融資、項目運營、風險管理等所提供的金融服務。“十四五”規劃明確提出“發展綠色金融，支持綠色技術創新，推進清潔生產，發展環保產業，推進重點行業和重點領域綠色化改造。”

2021年3月，中央財經委員會召開第九次會議，明確“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，為此要完善綠色低碳政策和市場體系，加快推進碳排放權交易，積極發展綠色金融。為助力碳達峰、碳中和愿景，國開行成功發行首單3年期200億元“碳中和”專題“債券通”綠色金融債券，推動電力系統脫碳，同時樹立國內外碳中和債券市場典范。未來，可建設更多樣化的碳市場，擴大交易主體范圍，合理定價碳排放權，先試點碳遠期、碳掉期等場外產品，再逐步推廣到碳期貨、碳期權等場內碳產品。

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“碳中和”主題之下的技術前瞻

1.“碳中和”技術前景

要實現“碳中和”目標，必須依靠突破性技術。根據紅杉中國發布的《邁向零碳，基于科技創新的綠色變革》，在此背景下可加速商業化落地的十大技術方向則包括固態電池技術、太陽能搭配鋰電池的一體化家用儲能、促進節能減排的新材料技術、緩堵減排的智慧車路協同技術、暖通空調AI數據采集與節能控制系統、高能效比的存算一體AI芯片、“化石能源+CCUS”低碳排放技術、直接空氣中碳捕獲技術、碳排放的量化和審計技術、合成生物技術等。

除掌握不同技術的應用場景外，更需要關注技術背后應用產業所處的生命周期，判斷其市場前景，為技術在時間縱向布局提供支持。因為產業替代空間大、緊迫性強，光伏、新能源汽車等技術應優先推廣普及，而對于碳移除、太陽輻射管理這類產業空間大但技術尚未成熟、短期見效慢的新技術，可繼續進行技術培育和儲備，待減排成本整體可控之后，結合實際情況納入前瞻性布局。