中国工程院院士贺克斌：技术创新是实现碳中和目标的关键支撑

由北京市通州区人民政府指导，《财经》杂志、财经网、《财经智库》主办的“《财经》年会2026：预测与战略·年度对话暨2025全球财富管理论坛”于12月18日至20日在北京举行，主题为“变局中的中国定力”。

12月18日，中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌在主旨演讲中表示，世界经济正在从对能源的资源依赖走向对能源的技术依赖，谁能够先建成大规模、稳定使用的新能源技术体系，谁就能掌握下一轮经济发展的主动权。

中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌

贺克斌认为，全球能源转型已迎来重要里程碑。他介绍，2025年上半年全球太阳能(000591)和风能发电量首次超过煤炭，中国贡献了新增发电量的55%；中国化石能源发电量首次下降，且每发3度电就有1度来自清洁能源。这些进展标志着全球电力行业碳排放进入平稳期。

对于实现碳中和的技术路径，贺克斌指出，核心前沿技术可概括为“硅能、储能、氢能、智能”四大方向。他表示，中国在硅能（如光伏）领域已形成全球引领优势，在储能、氢能及新型电力系统等领域，各国均在加紧布局下一代颠覆性技术。

在他看来，全球迈向碳中和面临三重挑战：一是关键核心技术创新，约有一半的支撑全球2050年实现碳中和的关键技术尚未实现商业化，存在巨大产业机遇；二是新能源产业供应链挑战，2040年新能源矿产需求堪比2020年全球煤炭产量，未来大规模新能源装备的绿色回收与循环利用将催生巨大新产业；三是碳中和的支撑机制，绿色转型是一个系统工程，包括法律法规、科技支撑、市场机制，需要打出一套政策“组合拳”。

面对现有挑战，贺克斌认为，中国要实现2060年前“碳中和”的目标，需攻克约300项关键技术，其中约50%尚未完全商业化，尤其在工业领域，70%的减碳技术仍处于示范或实验阶段。这些技术涵盖零碳电力供应、终端电气化、低碳燃料/原料替代、节能增效、固碳负碳存碳等技术方向。

贺克斌进一步指出，“十五五”期间我国将从“能耗双控”转向“碳排放双控”，意味着新能源利用越多，发展空间越广，国家的碳规划、地方的碳考核等六大碳相关体系正逐步衔接，政策约束将持续增强，需密切关注，跟产业结合。

此外，碳足迹管理或将成为国际贸易流程中的重要环节，中国需建立健全碳足迹管理体系，推动碳足迹计量规则国际互认。贺克斌介绍，清华大学牵头成立的碳足迹产业技术创新联盟，已发布“天工LCA数据系统”，推动全球碳足迹数据互联互通、互信互认。

以下为部分发言实录：

大家早上好，非常高兴有机会来做这方面的分享，碳中和与产业变革。有四个方面的问题，首先，我们推进碳中和或者落实“双碳”行动的一些基本驱动力。我们可以看到世界经济论坛在分析未来世界经济最大的威胁时，将未来十年极端气象事件或者气候摆在了第一位。我们可以看到，应对气候危机是我们的压力，同时又是新产业新的驱动力，它可以推动世界经济正在形成一个颠覆性变革方向。

中间这张图，现在支撑世界经济发展的主要化石能源在全球分布是极不均匀的，排前五位的储量国占了煤炭的3/4，油气的2/3，所以会造成大量的地缘政治问题甚至战争冲突问题。以“风光”为代表的新能源体系，全世界的“风光”分布也是不均匀的，但是不均匀程度跟地下资源完全是两回事，但核心问题是哪个经济体能够快速建成大规模、稳定使用这种新能源的技术体系，就会使它的下一阶段经济发展获得先机或者主动权，所以我们讲世界经济正在从对能源的资源依赖走向对能源的技术依赖，就是谁能够先把技术建成谁就有主动权。

以中国为代表的发展中国家，仍然还处于不仅要应对碳的问题，还要应对常规的环境问题，我们还没有彻底解决。我们讲我们已经实现了转折性、历史性和全局性，但我们没有敢讲实现了根本性。比如PM2.5，过去中国已经取得了长足进步，到2020年全国平均浓度已经降至33（微克/立方米），今年已经降到了28点多，或者更低。但是再进一步降的时候，可能跟产业结构的调整会密切关联。

我们可以看到，如果以2020年33（微克/立方米）作为一个基数，如果我们只有传统的治污的手段，没有双碳的加持，干到2060年可能能降到25（微克/立方米，平均水平），如果在2030年前达峰，2060年降到20（微克/立方米），如果2028年达峰，2060年降到18（微克/立方米），达峰之后，如果实现碳中和，全中国PM2.5的浓度降到8点多，现在海口是12（微克/立方米），深圳是16（微克/立方米），北方人经常冬天往海口跑，到2060年在北方也能享受到类似于海口这样的空气质量，这对于一个老龄化的社会来讲，健康影响的收益是非常大的潜力。所以从气候的应对对经济的影响和产业的竞争、美丽中国、生态文明建设这三大基本逻辑，在全球来讲，在驱动双碳行动上是没有变的，尽管美国现在停滞了，还有一些变化，但这三个基本逻辑是没有变的。

全球在连续三年的缔约国大会，从COP28到COP30，在阿联酋解决了一个方向性问题，转型脱离化石能源。在去年的阿塞拜疆解决了资金的问题，包括碳市场的机制问题，今年在巴西主要解决用什么样的驱动技术创新来落实这个方向性变革的问题。

中国在这方面起到了非常重要的驱动作用，中国的新能源可再生能源快速迅猛的增长，到2024年底已达到了接近19亿千瓦，我们的电网韧性、智能升级可以说跨省的输送电量达到2万亿千瓦时，中国现在是全世界用电量最大的电网，是美国的2倍，总量是10万亿，而我们的特高压技术给了我们一个非常大的底气。我们的储能规模跨越发展，到2024年底装机容量已经到7000万千瓦，是世界第一。

在全球来看，也出现了新的突破点，2025年上半年，全球的太阳能和风能的增长，使可再生能源首次超过了全球煤炭的发电量，中国在这里头有巨大的贡献，这些新增量里中国贡献了55%。现在的中国每发3度电就有1度是来自清洁能源。

现在呈现了能源转型的一个里程碑，中国化石能源的发电首次下降，全球的电力行业碳排放进入了平稳期，煤炭、天然气都在下降的规模。我们“十五五”规划建议里已经明确讲到，我们的煤炭和石油消费将在“十五五”期间达峰，当然碳达峰是我们“十五五”期间要实现的，我们讲是2030年前。

在新能源或新技术转型过程中，也推进了全球的南北差距缩小，比如中低收入国家的太阳能发电占了全球的58%，任何一个经济体都有自己的风光资源，非洲太阳板进口量在过去几年增长了60%，所以世界经济正在迈向一个新的转型的阶段。投资，新能源的主导格局已经非常明确。新增的投资2/3都投向了清洁能源，最大的投资国有中国、美国和欧盟，这是三大经济体在驱动全球的新能源转型。

我们既然说将来的核心是谁能够先把技术建成，主要面临什么样的技术前沿？归纳起来，要实现碳中和需要几百种技术，全球和中国都是这样，但可以简称四个方面八个字，硅能、储能、氢能、智能。硅能是以太阳能为代表的，在硅能这个板块，中国在全球市场已经占据了非常大的占比，比如太阳能方面是碾压式的，百分之八十多的技术产能分布，陆上风电、海上风电、燃料电池、新能源重卡，中国在世界上是引领的，但现在可能会想到，如何在产业界跟全球形成一个和平共处的局面。实际上，这是现阶段技术的分布，竞争是不断在新出现的。即使在硅能这个板块，各国都制定了可再生能源占比的目标值，一些新的技术也在不断产生。比如美国可折叠式、飘浮式风机，日本可弯曲钙钛矿太阳能电池。

氢能，各个国家都有相应的布局，包括美国、欧洲、日本，美国把它视为控制国际能源的一种新手段，重点发展可再生能源制氢、天然气制氢等等技术路线。虽然现在美国政府退出了《巴黎协定》，但相关的技术研发一点没少，不断还在增加这方面的投入，这个竞争非常明显。

储能，以“风光”为代表的可再生能源的优势是低碳，但劣势是波动，要解决好波动问题储能成了关键，世界上各个实验室和产业界都在不断突破的储能技术，中国也在第一方阵里，很多也在领跑。

智能，能不能突破新的技术体系，核心在于新型电力系统，新型电力系统里就有多能互补、源网荷储等问题，远远超出了电力系统本身这个专业要解决的问题，前面包括地球科学、大气，到信息科学、材料科学等，这样一个综合性的全方位支撑这样的目标，包括“人工智能+”里大量投入到新能源系统里。

未来还有一些新的颠覆性技术值得我们关注，现在我们说的风能基本上是100米或者150米以下的风能，现在正在研究的是更高的，6000米以下的，它的风能密度是地表风能的20倍，中国现在从500米到300米的发电已经实现，这不是一般大学实验室做的，中国能建这样的大型企业在做，已经在工程化方面。

另外，核能，核聚变，俗称小太阳。中国、法国、美国都在看未来的二三十年里，一旦这个突破，又是另外一种颠覆性，因为它是低碳，同时又是稳定的，这个未来非常值得关注，有人把它叫做终极能源技术。

现在大气中的二氧化碳大家当成不好的东西，但它本身也是一种资源，我们捕集下来储存是花成本的，但如何利用好它，比如把它转化成人工淀粉，有人讲空中种土豆，一下子概念就变了，原来是很讨厌的东西，后来成为很值钱的东西，这些新技术的竞争未来会创造新的赛道。

但如何用好这些技术，全世界面临三重挑战：

第一，关键核心技术的创新。从产业界来讲，分实验室的技术和商业化技术，全球做过一个分析，到目前为止，要支撑全球2050年实现碳中和，现在还有一半的技术是在论文、杂志上的，在市场上还需要继续努力的，就是还有一半没有商业化，意味着未来大家还有很大的竞争空间，有很大的创造新产业的机遇，而人工智能加速发展推进这些产业加速，这个过程又可能使未来的格局有新的变化。

第二，新能源的产业供应链的挑战。刚才讲到，煤炭、石油、天然气可能会被“风光”替代，但是造出“风光”装备需要的矿产资源变了。这是国际能源署做的一个未来的分析，棕色的是全球煤炭逐渐恢开采减少的情况，彩色的是各种关键金属稀土元素所需要的新增的情况。到2040年，全球支撑新能源的矿产资源开采需求量几乎跟2020年全球煤炭的量相当，这是一个巨量，为什么需要这么多的量？举一个最简单的例子，今天来的有相当一部分开电动车的，一辆电动车涉及到的材料是元素周期表里的一半，用量超过一公斤的就有7种，还有4种是毒性比较大的。所以大家讲电动车是清洁的，尾气管都没有了，实际上它转移了另外一种，它会用到铅、汞等。

从全世界的情况看，这个赛道的转换，包括矿产资源的利用，中国又占据了技术上的先机。在老赛道上，油和气开采在前三名里没有我们，炼制中国排在第二位，但我们基本上是用户，我们的消耗量在全球前三位，但是新能源技术里用到的稀土材料，除了稀土以外，其他的我们不在前列，但我们精加工能力是全球第一，再做成电池和各种技术产品，我们也全部排在第一位。德国的一个投资杂志专门有一篇文章讲到，西方世界要关注中国很可能成为未来的沙特阿拉伯，我们一听这个题目还以为跟沙漠化有什么关系，实际上它讲的逻辑是，沙特可以通过OPEC影响每天产出多少油，影响油价，搞不好未来中国可以控制新能源新材料（中间材料）的价格，间接会影响新能源发电的价格。

另外一个挑战是全世界到底有多少这样的矿产资源供我们挖出来支撑新能源装备，这也是堪忧的，绿色的部分是还没有挖出来的，可以说未来要支撑庞大的体系，总量是有问题的，价格就会上升。所以橙色部分的循环利用成了未来新的产业，现在技术是有的，成本还需要未来平衡。最简单的是大家手里拿的手机，你想想上一个手机在哪儿，可能在办公室或者在家里的抽屉里，因为全球的电子废弃物的材料回收比例平均在20%左右，但太阳能板、风机叶片等等这些大宗的工业产品，未来如果还是这么低的回收比例，我们的材料也不够，成本也太高，没有地方堆放这些东西，所以这些巨大的挑战和新的产业的机遇，现在有一批这样的企业，但等材料的价格，还有碳市场的价格纳入到这里头以后，就会有进入市场的机会。

第三个全球的挑战是碳中和的支撑机制，我这里举了几个国家，绿色转型是一个系统工程，包括法律法规、科技支撑、市场机制，是一套政策的组合拳，中国在“新三样”的技术研发，特别是转移到市场上有更亮眼的表现。西方现在反倒出现了一些，原来大家说赶紧减碳，现在开始有一些“绿色贸易壁垒”都是在平衡产业竞争，新赛道来得太猛了，就会冲击它传统的市场利益。

这是三个挑战，技术挑战、产业里的关键材料挑战、关键定规定标的挑战。中国在这个既竞争又合作的格局下面临什么样的选择？在今年9月24日举行的联合国气候峰会上，中国宣布了新一轮国家自主贡献目标（NDC）。2015年宣布的是2030年左右达峰，2020年宣布的是2030年前达峰，已经加码了，2060年实现碳中和。2025年这次宣布，“到2035年，中国全经济范围温室气体净排放量比峰值下降7%-10%，力争做得更好”，这是一个巨大的压力，同时也是一个强大的驱动力，给我们新一轮目标产业变革形成了重要的推动力。

比如我们的太阳能、风能发电装机容量要达到2020年的6倍，36亿千瓦。到2025年第一季度，这个数是15亿千瓦左右，非常大的成长空间，新能源车要成为主体。目前来讲，我们的产能，新能源车占到了41%，主体是什么意思？是不是应该到60%，全球的碳交易市场要覆盖主要的高排放行业，我们现在已经有发电、钢铁、水泥、铝的冶炼，下一步的石化、化工、造纸、航空等，这些都是巨大的经济驱动力。

中国要实现未来2060年的碳中和，大概有300多种技术需要我们推进，大体情况差不多50%左右是商业化，还剩下一半需要我们驱动。这里分成了零碳电力供应技术和终端电气化技术、低碳燃料/原料替代技术、节能增效技术、固碳负碳存碳技术，以减碳的大小排序百分比做了一个初步分析，大概是这几类，如果把它分解到4大行业，就是工业、交通、能源、建筑，可以看到不同的行业支撑减碳技术的排序有所不同。

总体来讲，我们有前30种减碳量最大的技术可能能贡献最大的减碳量，到越往后减碳技术的成本会越来越高。中国是世界上工业技术门类最全的，要把工业的技术解决好，我们列了7大类45种技术，但是在工业这部分，我们有70%的减碳技术还是处于示范实验阶段，只有1/3是商业化的，所以还有比较大的空间需要去努力。

绿色部分是我们领先的，黄色部分是我们并跑，红色部分是跟世界有差距的。中国从技术开发到商业化有很多亮点，但前端的基础研究和应用基础研究还有很多需要我们跟国际上合作的。打个比方，4×100接力，我们后程很棒，但第一棒还需要训练，我们从研发到商业化的交接棒技术很多地方甚至超过了西方，但我们的起跑技术和第一棒技术还需要进一步加强。

成本的平衡，碳市场是一个非常重要的杠杆，中国现在逐渐在健全，有很多企业家讲我这个技术非常好，就是有点贵，我问他考不没考虑未来的碳价，不了解这个东西。现在中国的碳价在七八十块/吨二氧化碳，到2030年前达峰之后可能会翻一番，到2045年以后，随着便宜一点的减碳技术用得差不多，可能会到500、600、700，到现在西方100美元、100欧元这样的数量级，所以它跟技术的撬动是密切关联的。

“十五五”期间中国有一个非常重要的政策驱动，就是“双控”的转变，对一个地区的发展，原来叫能耗双控，现在变成了碳排放双控，不管你能耗多少，但控制总的碳排量和万元产值的碳排放强度，意味着你用新能源的资源越多发展越快，发展空间越大，国家的碳规划、地方的碳考核、行业的碳管控和企业的碳管理、项目的碳评价、产品碳足迹，这六个正在逐渐接近，2020年给你套上一个项链，你不觉得喘气有什么问题，但每年各种政策标准往上收，到“十五五”碳达峰的时候有可能喘气就困难了，包括一些地方政府的领导，认识上有点缓慢，来得越来越快了，“十五五”肯定达峰，达峰之后就是7%到10%的下降，这些指标不断会来，要密切关注，跟产业很好的结合。

现在一个问题是中国出口贸易跟国际的对接，产品碳足迹跟国际上，我们目前在标准、数据、工具、场景和能力上以及全面对接方面，我们有我们的特点，他们有他们的特点，对接和提升。我们在今年1月5日在北京成立了碳足迹产业技术创新联盟，把研究单位、企业和提供数据的公司结合起来，来解决一个共性的问题，就是中国的体系怎么跟国际上对接。

我们发布了天工LCA数据系统来做碳足迹，取名“天工”是来自于中国历史上的天工开物，中国工业技术门类是全世界最全的，我们用这个名字把中国的工业技术特点反映出来。欧洲给我们算碳足迹、碳税，它数据库里有很多不合理的地方，对中国技术迭代的速度反应不够，有很多数据是2015年的，看我们的宁德时代(300750)、比亚迪(002594)这10年的技术已经提升迭代了多少代，但它反映不出来。我们发布这样一个东西更多是跟国际上沟通，包括跟全球相关的地方，跟联合国去沟通，今年7月10日我们邀请了很多国家一起讨论，如何把我们各自的数据体系形成互联互通互认的技术体系，这个会之后我们成立了4个工作组，工作组的目的就是把周围的数据体系和中国技术更新速度在他们算碳税的数据体系里充分发挥出来。

还有一个考虑，就是我们技术的保密，保护我们的专利和供应链的商业机密，还要培育我们自己的认证机构。好，我就讲到这儿，谢谢大家！

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