工业和交通碳中和目标的达成需要那些条件？

　　工业部门碳排放量大、机制复杂、脱碳难度高、减排技术种类繁多。与发达国家相比，我国在关键性低碳技术领域仍有一定的差距，亟须加快研发进程。工业部门碳排放占全国人为碳排放总量的比例也呈现先升后降的趋势，目前约占到40%左右，是仅次于能源行业的最大碳排放源。表2至表4展示了不同研究对未来中国工业部门减排路线的描绘和认识。研究普遍表明，目标年份下，工业部门仍会有一定的正碳排放。在与碳中和接近的情景中，工业部门的正碳排放普遍认为在0～15亿吨左右，其中水泥和钢铁部门仍是工业部门中主要排放的子部门，分别会保留3亿～4亿吨的碳排放。这意味着整个经济社会净零排放的情况下，工业部门仍需要靠其他部门(例如能源部门和农林碳汇等)的负碳排放去抵消其难以完全脱碳的部分。

　　工业碳中和目标的达成需要关注以下重点。能源消费结构调整是我国工业部门实现碳中和的重要抓手。具体而言，钢铁、水泥、化工等工业部门，需要进一步提高电力及其他非化石能源的比例，逐步降低煤炭、石油、天然气等化石能源的消费比例。对于钢铁部门，我国需要加大对氢能炼钢技术的研发。对于水泥部门，我国在能源效率提高和降低熟料系数方面已走在前列，需要加大对燃料替代和原料替代技术的研发。在燃料替代方面，可利用沼气或生物质(高热值固体废物)代替化石燃料，依托国内垃圾分类制度的推进，研发多源替 代燃料的综合处理与应用技术;同时可使用脱硫石膏、电炉渣等低碳排放的替代原料，降低石灰石分解带来的碳排放，研发氧化镁和碱/地质聚合物粘合剂等更广泛替代原料的综合应用技术。

　　研发重点工业部门的CCS技术有助于保障我国工业部门打赢碳中和目标下的“决胜战”。由于工业生产过程不可避免会释放二氧化碳，因此CCS技术将是工业部门深度脱碳的兜底技术。目前CCS技术还未能实现商业化应用，只在国际上有一些大型试点项目，我国目前研发则较为落后，应当在钢铁、水泥等重点部门开展重点研发工作。例如可采用创新的窑炉设计，将燃料燃烧的废气(低二氧化碳含量)与煅烧废气(高二氧化碳含量)分离。

　　随着我国经济发展水平的不断提高，交通运输业步入快速发展阶段。交通已经成为仅次于工业的第二大CO2排放生产服务部门(黄晗，2017)，且排放量年均增长率保持在7.5%以上。若交通部门无法尽快进行绿色转型，排放量不容小觑。加之交通部门的碳排放具有很强的锁定效应和路径依赖，温室气体减排成本高于其他部门;且由于涉及主体较多，受制于技术进步和行为变化，其减排难度较大，因此也被认为是碳减排最具挑战的部门之一。2060年碳中和目标下，交通部门应尽快转向低碳发展，在建设交通强国的同时，实现二氧化碳净零排放。交通行业碳排放量要在2030年前尽快达峰，在经历平台期后快速下降，力争到2050年排放量相较于2015年减少80%(能源基金会，2020)。不同研究对交通部门排放路径有不同的估计，表5列举了重要参数的 预测。总体而言，交通部门的碳中和可以分为以下3个阶段：

　　第一阶段：2020～2030年，为达峰期。该阶段的主要目标是尽快实现交通部门碳排放达峰，严控排放峰值，为后期碳排放的下降过程留出缓冲时间。燃油等传统能源的改造升级和氢能等新能源的开发利用“双管齐下”应是这一阶段的重要战略。具体而言，加快交通用油结构优化，并争取用油量于2025年前后达峰(中国石油经济技术研究院，2020)。同时，加快电力、氢能、生物质能等清洁能源的替代使用，力争到2030年实现新上市乘用车全部转型为纯电动、燃料电池等新能源汽车，大幅降低新能源汽车的购置和使用成本，使之与传统燃油车辆相当或更为经济，实现新能源汽车总体占比达到40%的目标，并实现汽车全生命周期的碳中和。清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)预测，2030年中国交通运输部门能源需求约为5.83亿吨标准煤，排放量为10.37亿～10.75亿吨二氧化碳当量(Carbon Dioxide Equivalent,CO2e)。

　　第二阶段：2030～2050年，为平台期和下降期。该阶段的主要目标是加速脱碳。此阶段中，交通体系不断优化，用能效率持续提升，更多低碳新技术的重大突破和用能新模式的出现和发展将进一步推动交通能耗的 低碳化和多元化。公路交通中，到2035年，新能源汽车将占到50%以上(中国汽车工程学会，2020)，氢燃料电 池汽车保有量将突破100万辆，除极少部分的低油耗车型外，传统燃油车将被禁止使用。航空飞行中，随着储能技术的进一步发展，电动和氢动力飞机将实现一定程度的商用，航空碳排放大大降低。

　　第三阶段：2050～2060年，为全面中和期。经过之前两个阶段的转型之后，中国交通运输部门的能源需求将在本阶段实现完全重塑。到20世纪50年代，乘用车中的电动汽车比例将接近100%，其他类型车辆中替代燃料的经济性也将高于传统车辆。电气化铁路的占比将接近100%，难以实现电气化的铁路可选择氢能，航空业中氢燃料渗透率也将超过50%。清华大学气候变化与可持续发展研究院(2020)预测，2050年交通运输部门能源需求将降至3.46亿～4.02亿吨标准煤，排放量也将下降至1.72亿～5.50亿吨CO2e，比峰值下降一半以 上。2050年中国交通运输领域能源消耗将降至3.8亿吨标准煤，其中电力将占到40%以上(能源转型委员会， 2020)。在进一步提高交通领域能源利用的清洁化和低碳化的同时，联合多领域行动，并利用负排放技术，最终实现碳中和目标。

　　交通部门碳中和目标的实现需要注意三个方面。第一，全面推进交通运输电气化是实现碳中和的根本途径。电气化是实现交通部门碳中和最为重要的技术手段，涉及公路、铁路、航空等各个领域，是最为本质、贡献最大的减排举措。第二，积极促进清洁燃料替代是实现碳中和的重要保障。公路交通领域，除纯电动汽车外， 推广混合动力汽车和燃料电池汽车也是去油化和清洁化的重要方向。铁路交通领域，氢能利用也将成为铁路运输脱碳的另一条重要途径(姜克隽和冯升波，2021)，太阳能和生物燃料的使用也将加快铁路部门脱碳。航空领域应加快可持续性生物燃油的推广应用，降低成本，尽快使其价格达到可接受范围。第三，交通部门碳中和需要相关领域的配套支持。这需要加强低碳交通政策引导、大力发展公共交通、科学制定城市空间规划等。