雙碳目標的挑戰與汽車產業的應對策略
當前，碳排放作爲一個全球性的重大議題，日益受到各國政府和各個行業的廣泛關注。中國也提出了力爭於2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目標。對於中國汽車產業來說，碳達峰尤其是碳中和目標意味着空前的機遇和挑戰，要求我們必須站在人類可持續發展的戰略高度，加快推進產業低碳化和脫碳化進程。
筆者認爲，討論碳達峰和碳中和（即“雙碳目標”）的前提是，我們必須科學認識全球氣候變化及其與雙碳目標的關係。
截至目前，全球已有數以千計的專家學者用各種科學證據證明了地球氣候變暖是真實存在的。需要強調的是，氣候變暖是全面波及地球大氣圈、水圈、冰凍圈、生態圈等的氣候系統的整體性改變。上述各個要素都在發生變化，且變化的速度和強度還在增長，其深遠影響遠超人們的想象。在很多人的印象中，氣候變暖帶來的後果就是海平面升高，其實遠不只是如此。例如氣候變暖引發冰凍圈融化，可能導致上億年前的微生物病毒被釋放出來。因此，氣候變暖是事關人類未來生存與發展的根本性問題。如果對此掩耳盜鈴，那就無法真正意識到雙碳目標的戰略意義。
目前全球已經基本達成共識：人類碳排放的激增是導致全球氣候變暖的主要原因，而碳中和的概念就是爲了控制全球氣溫升高而提出的。從這個意義上講，碳中和不是一道選答題，而是一道必答題。同時，碳中和作爲非常重大的現實議題，還有很多前沿理論和創新實踐問題有待解決。例如如何充分定義各種溫室氣體，以及明確二氧化碳在溫室氣體中的佔比和影響等。最後，實現碳中和目標必須立足於科學應對氣候變化的基礎之上。
總體而言，實現碳中和是整個人類社會正在進行的一場全面深刻的系統性變革，涉及到能源生產使用、產業結構、工業基礎、農業生產、交通運輸、城鄉建設以及百姓生活方式等方方面面、角角落落。由於站位和視角各異，大家對於雙碳目標很容易出現“仁者見仁、智者見智”的不同觀點和態度。而筆者認爲，達成雙碳目標既是環境問題，也是發展問題，更是人類存續方式選擇的大問題，這應該成爲我們開展所有相關工作的根本出發點。
碳達峰和碳中和將深刻改變整個世界
當前，碳達峰和碳中和作爲立體式、系統性、全球性的重大議題，已在全球範圍內達成共識。人類對於不斷減少碳排放直至實現碳中和的追求，意味着傳統工業時代的落幕，同時也意味着新的綠色發展時代的開啓。
需要指出的是，各國所處的發展階段各不相同，但都需要面向碳中和做出自身的努力，這樣全球溫升控制目標纔有望實現。也就是說，一個國家當前的發展階段既非提出碳中和戰略的必要條件，也非充分條件。對於中國而言，儘管仍處於發展中階段，但今後必須遵循低碳乃至脫碳發展模式，既要“金山銀山”，也要“綠水青山”，以綠色發展方式實現經濟可持續增長，而不能再走“先污染、後治理”的老路，這無疑給我們帶來了異常嚴峻的挑戰。不過另一方面，我們也要認識到，面向碳中和目標，發展中國家是有一定後發優勢的。以中國爲例，衆所周知，我國經濟發展遠未飽和，今後GDP增量可以直接按照碳中和的方式來實現；而發達國家的經濟體系已經基本定型，後續脫碳轉型的成本將會更高。從這個角度來看，碳中和其實也給我們帶來了寶貴的歷史機遇。
如前所述，碳達峰和碳中和既關乎人類的生態環境問題，包括海平面上升、極端氣候頻發等；也關乎人類的經濟發展問題，包括碳排放權、碳關稅、經濟增長方式等。生態環境與經濟發展相互協調、互相作用，最終將會深刻地改變整個世界。
在此前景下，首先，各國必將圍繞碳中和展開新一輪的技術競爭和經濟博弈，從而重塑世界政治經濟格局。其次，碳中和涉及整個經濟體系的全面深度轉型，這將是高度複雜的國家系統工程。最後，碳中和目標的落實將在不同的國家、區域、行業以及時間等維度上帶來機遇、挑戰，形成就業能力與發展水平的嚴重錯位。一些行業和地區將因此逐漸趨於沒落，出現傳統產能與人才的相對過剩；另一些行業和地區則將蓬勃發展，並誕生新的產業，從而產生全新的人才和能力需求。比如一些化石能源豐富的省份將面臨巨大的轉型挑戰，而太陽能、風能富集的西部地區則有望迎來全新的發展機遇。對於地方政府、企業以及個人來說，這些都是必須認真審視和思考的戰略性問題。
由此可見，雙碳目標是事關整個社會體系的全球性問題，我們應該站在人類可持續發展的戰略高度予以看待和解決，並努力抓住這個不容有失的歷史性重大機遇。
碳中和將改變人類的生產生活方式
如果說碳基的化石能源是當前人類文明的基礎，那麼未來碳中和將翻開人類文明的新篇章。
從能源的角度看，能源供給端要實現脫碳化，化石燃料將被全面替代，可再生能源的比例將大幅提升。與此同時，能源消費端也要加速轉變，未來必須形成以清潔電力爲主的能源消費格局。
從產業的角度看，碳中和將加速產業結構的調整與優化。具體來說，一是驅動相關的技術升級與模式創新；二是導致高能耗產業及產能的擴張受到抑制；三是促使數字經濟、高科技產業及服務業成爲發展重點。
從企業的角度看，企業核心競爭力將發生改變，低碳製造和低碳產品成爲企業贏得競爭優勢的必備能力。同時，企業的發展理念及業態也將發生改變，必須進行產品全生命週期的低碳運營，不僅要考慮產品使用過程中的碳排放，也要考慮產品生產過程中的碳排放，還要考慮產品全生命週期中所用能源的碳排放。未來碳配額管理將是企業有效運營的基礎，高碳的企業必須花費大量資金來購買碳排放額度，甚至可能因此失去參與競爭的資格。預計未來低碳將成爲國際上新的經濟準則和貿易壁壘，高碳輸出的企業將被直接拒之門外。
從社會的角度看，人類的生產和生活方式都將發生根本性改變，全社會需要培育低碳文化，我們每個人都應具備低碳意識，開啓綠色節約的低碳生活。
對中國提出雙碳目標的認識和思考
過去40年，中國跟隨傳統工業國家的現代化路徑，成功實現了經濟的高速增長。然而這種模式帶來了日益嚴重的環境污染問題，已經越來越難以爲繼。未來我們必須向低碳乃至脫碳經濟轉型，才能實現國民經濟的可持續發展。
或許有人擔心，雙碳目標會影響中國的工業化進程。在筆者看來，這種想法還是沒有跳出傳統思維的框架。事實上，未來可持續的工業化必須也只能是綠色的工業化，因爲傳統工業化的環境代價是我們無法承受的，也無競爭力可言。
筆者認爲，碳達峰尤其是碳中和目標的提出，表明中國決心構建低碳及脫碳的新型經濟模式，這將是一條全新的現代化之路，也是一個大國爲實現可持續發展而作出的戰略選擇，代表着國家未來的發展方向。儘管從戰術角度看，實現碳中和挑戰巨大，但從戰略角度看，實現雙碳目標的機遇大於挑戰。因此，我們在戰略上要倍加珍惜這一歷史性機遇，系統思考、科學佈局；在戰術上要踏踏實實地科學踐行綠色發展之路，以期搶佔低碳科技與經濟的全球制高點。
實際上，綠色轉型是一場生產和生活方式的自我革命，以2060年實現碳中和目標倒推，今後40年低碳化和脫碳化行動的成敗，將決定中國未來能否實現可持續發展以及能否形成相應的核心競爭力。具體來說，其一，碳中和是中國實現能源安全、經濟轉型和社會轉型的內在需求。儘管也面臨一些外部壓力，但在筆者看來，內部因素纔是中國作出國際承諾的根本考量。其二，碳中和的提出意味着中國決心驅動整個經濟的基礎和本質發生脫胎換骨的改變。其三，如前所述，碳中和代表着中國未來可持續發展的重大戰略機遇，以此爲契機，中國將重塑國家發展的新範式。
由此來看，中國提出碳達峰尤其是碳中和目標，意味着我們進入了全新的發展階段，將基於全新的發展理念，謀求構建全新的發展格局。而中國高層實現雙碳目標的決心與意志，將有助於自上而下地形成經濟及社會低碳轉型的共識，併產生強大的推動作用。同時，中國提出並致力於達成雙碳目標，也有助於提升國際形象和聲譽。
中國實現雙碳目標的挑戰
作爲全球第二大經濟體，中國實現雙碳目標的任務非常艱鉅。其挑戰可以歸納爲“時間緊、任務重”。
先看“時間緊”：中國目前是全球碳排放量最大的國家，同時從碳達峰到碳中和的緩衝時間只有短短30年。而發達國家從碳達峰到碳中和的間隔大都有50～60年。實際上中國提出2060年實現碳中和，超出了國際上很多專家的預期。因爲這意味着像中國這樣的大國，在碳排放遠未達到峰值的發展節點上，必須在40年內實現二氧化碳的增量控制與存量消除，這種挑戰在人類歷史上是空前的。
再看“任務重”：第一，雙碳目標是涉及多領域、多要素的空前複雜的國家系統工程。所謂“牽一髮而動全身”，任何環節做不到位或者與其他環節不能有效銜接，都無法最終達成國家目標。所以必須全面思考和統籌推進，採取自上而下戰略部署、自下而上戰術支撐相結合的方式，有序實施系統性的脫碳行動。
第二，高碳經濟本身存在發展慣性及技術侷限性，要徹底摒棄原有的發展模式絕非易事。目前中國的能源低碳化水平和能源利用效率都相對較低，在短時間內轉變經濟增長方式難度巨大。與此同時，中國的工業化和城鎮化進程都還沒有到達頂峰，生活服務需求也尚處於快速增長階段，未來還需要大量的新增產能及服務來滿足日益增長的國計民生需求。而新增生產與服務需要新增能源來提供支撐，這意味着中國既要解決增量能源的脫碳替代，同時還要逐步解決存量能源的脫碳替換，其挑戰可想而知。
第三，雙碳目標的實現還需要兼顧經濟發展和社會民生，以犧牲經濟增長爲代價的低碳轉型顯然是不可取的，中國必須不斷滿足14億人民日益增長的美好生活需要，這既是實施雙碳行動的前提，也是達成雙碳目標的目的。因此，中國低碳轉型的難度可謂超乎想象。
綜上，筆者認爲，中國實現雙碳目標的本質是科學技術的革新、社會基礎設施的再建以及國家發展方式的轉變。這不僅涉及到國家能源結構、產業結構和工業基礎的同時轉型，還涉及到社會基礎設施和文化環境的同步轉變，是攸關國運的大戰略。
碳達峰與碳中和的關係辨析
需要明確的是，碳達峰與碳中和兩大目標既有內在關聯，又有本質不同。概括來說，碳達峰是碳中和的重要階段性目標和關鍵時間節點，而碳中和則是碳達峰之後的終極目標，也是國家發展模式完成徹底轉變的根本標誌。
相較而言，中國實現2030年碳達峰目標的技術難度較低，主要採取降碳技術（指降低現有技術的碳排放）並部分採用零碳技術（指採用無碳排放的清潔能源）就能達成；而要實現2060年碳中和的目標，技術難度極高，除了必須把降碳和零碳技術應用到極致之外，還必須採取負碳技術（指捕捉環境中的碳並進行封存或再利用，或通過植樹等手段實現自然環境的碳吸收）。通俗地講，碳達峰只要把“容易的事情”先做完可能就實現了，而碳中和必須把“困難的事情”全都做好，纔有可能達標。做個類比，實現雙碳目標猶如從一棵果樹上摘蘋果，把相對容易摘到的蘋果摘下來裝滿筐就“達峰”了；但只有把樹上所有的蘋果都摘下來，才能“中和”。如果有些蘋果實在夠不到，那就要把相應的枝杈砍掉，相當於依靠“負碳”的手段來最終解決“中和”的問題。
此外，在碳達峰前後，碳排放會逐漸進入一個平穩波動的平臺期。碳達峰後在峰值平臺上“滯留”時間越長，留給碳中和的時間窗口就越短，後續脫碳的代價也就越高。因此，雖然從時間軸上看，碳達峰一定先於碳中和實現，但在具體行動中，碳達峰與碳中和是相輔相成的，絕不能做好了碳達峰再去做碳中和。我們必須清醒地認識到：碳達峰是碳中和的前提條件，碳達峰時間越早，峰值排放量越低，就越有利於實現碳中和。同時，進入碳排放平臺期的時間點應儘可能早於碳達峰，這將有利於推動碳中和技術的產業化實踐並加大碳中和的時間窗口。
綜上所述，雙碳目標的實現難度不可同日而語。碳中和限制了碳達峰的時間和峰值，也從根本上否決了碳達峰“先衝高、再降低”的“取巧”路徑。而碳中和約束下的碳達峰將變得更具挑戰性，也更加重要。站在當前的時間節點，中國的低碳轉型必須充分考慮碳中和，才能合理地規劃碳達峰的策略，進而確保在碳達峰之後能夠如期實現碳中和。由此我們也就不難理解，爲什麼碳達峰目標早在2015年就已提出，但在碳中和目標於2020年9月提出後，關於低碳脫碳的討論和行動才進一步快速升溫起來。
實現碳中和的總體策略
針對如何實現碳中和目標，專家學者們已有基本共識，那就是必須從源頭減量、能源替代、節能提效、回收利用、工藝改造、碳捕集這六個方面共同努力。以下是筆者關於碳中和總體策略的一些思考和認識：
首先在方向和原則上，第一，氣候問題的廣泛性決定了自下而上的減排方式很難實現全球溫控指標，自上而下的佈局與實施是必然選擇；第二，絕不能先實現碳達峰再考慮碳中和，而是要從碳中和的角度約束碳達峰行動，這是我們必須遵循的基本原則；第三，中國碳達峰與碳中和的間隔時間很短，這既意味着挑戰巨大，但也意味着我們在尚未被高碳經濟模式鎖定之際，就可以戰略性地佈局低碳經濟並向脫碳經濟發展，這將使中國系統性轉型的成本相對較低，並有望在很多方面實現跨越式發展。
其次在範圍和方式上，一方面，碳中和不僅體現在生產活動上，還體現在生活方式和價值觀念上，在此筆者想強調的是，生活方式的轉變也是實現碳中和的一個重要方面，要努力使全社會都崇尚綠色節約的生活方式；另一方面，今後的經濟增量應儘可能基於碳中和技術來實現，以避免後續高碳模式的替換成本。
最後在具體舉措上，一要加快供給側改革，提高可再生能源比例，構建零碳電力爲主的新型能源結構，並大力推動儲能的技術發展與產業佈局，以保障電網平衡；二要加強需求側改革，從工業、交通、建築等多個領域同時切入，全面推廣終端電動化/電氣化、源頭減排和節能提效；三要改良工業生產全過程，針對各個環節可能產生的碳排放，採取有針對性的原料替換、技術革新、工藝改良以及裝備改造。
實現雙碳目標的具體路徑
實現雙碳目標的技術手段可以分爲三類：一是降碳。包括能效提升、資源回收、工藝創新以及燃料/原料替代等。降碳主要是技術改進的問題。
二是零碳。如果能源結構始終以碳基化石燃料爲主，那麼無論如何降碳，都不可能實現碳中和。爲此我們必須推進能源脫碳化，包括引入可再生能源、核能和生物質能源等，以形成“可再生能源＋儲能”爲主的能源供給體系和“電能爲主＋氫能爲輔”的終端耗能格局。在此前景下，電和氫將成爲未來人類能源的主要載體，兩者的“制、儲、運、用”將變得日益關鍵。零碳主要是能源替換的問題。
三是負碳。要最終實現碳中和目標，必須把人類活動中不得不排放的碳進行回收處理，這就是所謂碳匯的概念，主要分爲自然碳匯和人工碳匯兩種。自然碳匯包括海洋碳匯和農林業碳匯等，即通過海洋及森林等來吸收碳，這種方式成本較低，但潛力有限；而人工碳匯指的是碳捕集/封存/利用技術，這種方式成本較高，技術本身也有待突破，短期內應用空間不大，但長期看卻是實現碳中和的關鍵技術。並且該技術的進步，還將拓展人類使用化石燃料的空間。負碳主要是碳回收和碳保存的問題。
由此可知，實現雙碳目標的具體路徑，短期內主要是“降碳”，中長期一定是“零碳＋負碳”。未來碳減排將成爲人類社會發展第一層次的問題，而由此帶來的成本等相關問題則是第二層次的，必須在脫碳的大前提下予以解決。最終，科技纔是實現雙碳目標的戰略制高點，而相關技術的進步有賴於國家的政策支持和企業的商業模式創新。
需要強調的是，未來中國實現雙碳目標既要進行增量的替代，又要逐步實施存量的替換。在這個過程中，增量的替代主要依靠零碳技術來實現；而存量的替換將依靠降碳、零碳與負碳技術的有效組合，只有供需兩端、多個產業齊頭並進，才能最終實現碳中和的戰略目標。在具體的實踐中，增量替代與存量替換帶來的減碳效果將不可避免地存在競爭關係。相比之下，短期內增量替代的成本往往高於存量替代，在市場經濟規律下勢必讓企業難以採用。然而如果現在不進行增量替代，後續這部分增量就將變成存量，仍然需要被替換，其社會綜合成本只會更高。因此，當前國家應該給予有力的政策優惠和財政補貼，促進增量替代得到最大程度的完成。否則不僅會加大後續實現碳中和目標的壓力，還可能喪失寶貴的時間窗口期。
雙碳目標對中國汽車產業的嚴峻挑戰
雙碳目標廣泛影響各行各業，而汽車產業作爲製造業中的集大成者，產業鏈條長、涉及領域廣、能源消耗大，並且在國民經濟中兼具支柱性和載體性特點，因此其低碳和脫碳轉型更具代表意義和重要作用。
相較其他產業，汽車產業實現雙碳目標面臨三大嚴峻挑戰。
第一，產業規模大，受關注程度高。汽車產業碳排放量在國家總量中的佔比已經較高，同時產業發展尚未飽和，在可預期的未來，中國的汽車保有量還將持續增長。目前中國汽車保有量已達2.87億輛（截至2021年一季度數據），而到2050年，根據我們團隊的測算，中國汽車保有量將接近5.5億輛，這意味着汽車產業增量替代和存量替換的任務都異常艱鉅。此外，汽車產業是受關注程度極高的顯性產業，汽車產業低碳及脫碳轉型的效果將成爲中國履行雙碳目標國際承諾的“顯示器”。
第二，國際經貿機制變化，低碳競爭日趨激烈。當前國際政治經濟環境的不確定性不斷增強，各國可能會圍繞碳排放制定更加嚴格的貿易政策，形成新的貿易壁壘。諸如碳邊境調節機制、碳足跡、碳泄漏等法規，將使“高碳製造、低碳使用”的模式受到限制，進而影響一國產業的國際競爭力。以碳泄漏爲例，歐盟目前已在探討立法，站在全生命週期的視角審視產品的碳排放。隨着碳泄漏法等的出臺，那些在高碳地區生產的產品，即便使用環節中低碳或零碳，也不會被允許進入相關立法地區銷售，或者必須支付高額的碳稅。這一點對於在生產環節碳排放相對較高的電動汽車來說，更需要加倍關注。市場環境向低碳化的轉變，要求汽車企業必須把低碳製造與低碳產品打造成企業新的核心競爭力，否則可能根本沒有資格參與未來的競爭。
第三，汽車產業無法單獨解決雙碳達標的問題。由於具有高度的關聯性，汽車產業只靠自身努力是不可能實現碳中和目標的。惟有跨產業協調發展，才能保證中國汽車產業的持續競爭力。
總之，碳排放量大、受關注度高、顯性效果強的汽車產業，極有可能會“被迫”加快實現雙碳目標的步伐。對此，我們必須有充分的認識和足夠的預期。
雙碳目標下汽車產業的應對策略
面對碳達峰尤其是碳中和目標的嚴峻挑戰，汽車產業應當如何有效應對，變壓力爲動力，圓滿完成自身的減碳及脫碳任務併爲國家雙碳大局做出貢獻呢？首先必須明確，在踐行雙碳目標的漫漫征程中，汽車產業絕不能孤軍奮戰，而是要與其他相關產業及領域有效協同，因爲脫碳是一場系統性的變革。
從產業內部看，必須通過產業鏈上下游聯動來實現減碳，包括設計、採購、生產、使用、回收及服務等各個環節，即汽車全產業鏈條和產品全生命週期的降碳脫碳。從產業外部看，必須通過跨行業、跨領域協同來實現脫碳。特別是能源產業要爲汽車產業提供零碳的能源，交通產業要爲汽車產業提供低碳/零碳的出行應用場景。在此過程中，以碳交易爲核心的低碳政策法規體系，將爲汽車產業低碳和脫碳轉型提供最直接的驅動力和根本的保障。
由此，汽車產業實現雙碳目標的應對策略可以概括爲：以車輛全生命週期減碳爲核心，以多產業、多領域協同脫碳爲基礎，最後以負碳技術爲補充。
具體來說，在內部聯動方面，實現產業全生命週期減碳的措施可歸納爲：一是生產減碳，包括能效提升、工藝創新、燃料/原料替代和綠色能源使用等。二是使用減碳，包括節能增效和提高運行效率等，特別是應當提高低碳/零碳產品的使用強度，以稀釋其生產過程付出的能耗和排放代價。在這方面電動汽車搭載的電池量“夠用就好”並提高車輛的利用率，就是一個典型案例。同時應儘可能延長產品的使用壽命，過去這主要是爲了降低成本，而未來則是爲了減少生產來降低碳排放。三是回收減碳，包括提升材料的回收與再利用效率、發展循環經濟等。材料的回收與再利用意味着可以少生產原材料，這將有效減少原材料生產從礦產開採到加工應用全過程的碳排放。例如動力電池的回收與再利用，就會顯著降低電動汽車整體的碳排放。四是供應鏈減碳，包括材料替換和工藝創新等，前者將從源頭上解決上游產業鏈的碳排放問題，後者將有效降低零部件生產過程中的碳排放。
在外部配合方面，實現多產業、多領域協同脫碳的措施主要包括：一是能源產業的結構優化，不斷加大清潔能源的比重，通過應用零碳能源支撐汽車產業的全生命週期脫碳。二是交通產業的結構優化與重新佈局，不斷豐富低碳/零碳汽車產品的應用場景，並增加其使用強度、提升其運行效率。三是負碳措施的“查漏補缺”，即通過植樹造林以及應用碳捕集/封存/利用技術，使汽車產業難以消除的部分碳排放得以中和。
總之，實現碳達峰及碳中和目標，是一項高度複雜、關聯廣泛的國家系統工程。而汽車產業作爲國民經濟轉型升級的龍頭、抓手和載體，在踐行雙碳目標方面既是首當其衝，更是責無旁貸。未來，汽車產業必須從全生命週期、全產業鏈條以及全生態系統的高度和廣度，與其他相關產業全方位協同努力，向着雙碳目標不斷邁進，有效支撐全社會早日實現低碳乃至脫碳的歷史性轉變！
（作者系清華大學汽車產業與技術戰略研究院院長）趙福全 《 中國汽車報 》（2021-07-05 008-009 版）