在全球气候变化的大背景下，中国提出了“2030年碳达峰，2060年碳中和”的宏伟目标。然而，要实现这一目标，中国面临着诸多严峻挑战。中国工程院院士、清华大学化学工程系教授金涌在《锚点》节目中，深入剖析了中国碳中和之路上的“四连击”难题，并提出了相应的解决策略。

中国碳中和面临的四大挑战

碳排放总量巨大

目前，全世界一年的碳排放量约为300多亿吨，而中国就占据了100多亿吨。如此庞大的碳排放基数，要实现中和，难度可想而知。

时间紧迫

与英国、法国等国家从碳达峰到碳中和花费的六七十年时间相比，中国仅有30年时间，从2030年到2060年，要在短时间内完成如此巨大的减排任务，挑战巨大。

经济发展需求

到2050年，中国经济要达到发达国家水平，经济规模需翻两番。经济发展必然伴随着能源消耗的增加，这无疑给碳中和目标的实现增添了更大压力。

制造业能耗高

中国是世界制造业大国，制造业规模相当于美国与欧洲之和。制造业是耗能最大的行业，要在2060年继续保持制造业大国的地位，同时实现碳中和，是一项极具挑战性的任务。

解决碳中和难题的策略

产业革命与升级

中国目前的产业多处于低端，耗能大且产值低。要实现碳中和，必须推动产业链从低端走向高端，依靠新质生产力进行产业升级。只有这样，才能在降低能耗的同时，提高产业附加值，为碳中和目标的实现奠定坚实基础。

能源转化与替代

可再生能源发展

过去，中国主要依赖煤炭、石油等化石能源，这种方式不可持续。如今，可再生能源成为必然选择，包括风电、光电、水电和核电。中国在可再生能源领域取得了显著成就，风电技术、产业领先，光伏发电产业和技术也处于世界前沿，水利资源丰富且利用良好。目前，中国可再生能源装机量已超过火电装机，但发电量仅占30%，主要原因是其稳定性较差。不过，从经济角度看，投资建设可再生能源电站比火电更划算。要将中国40多亿吨煤的能源需求全部转化为可再生能源，预计需要20万亿投资，但分摊到30年里，中国有能力逐步实现这一目标。

核能发展

全世界对核能的关注度再次升温，目前约有400多个核电站，中国在建核电站达20多个。清华大学的第四代核电站——高温气冷堆，具有本征安全性。此外，增殖堆也是核能发展的一个重要方向。增殖堆可将铀238转化为核燃料，铀238在铀矿同位素中占比99.3%，此前多用于制造贫铀弹，而在反应堆中它能吸收快中子，转化为放射性元素并产生核燃料，使核燃料越用越多，目前已有实验堆。未来，聚变堆是更具潜力的方向，若成功，能源问题将得到根本解决，一升海水提取的氘在核聚变堆中相当于300升汽油，地球上有300倍海水那么多的氘，可为人类提供几万年甚至几十万年的能源。

储电与智能电网、核聚变

最终的解决方案主要有两个，一是将可再生能源与储电技术相结合，组成智能电网；二是实现核聚变。这两者将是未来能源领域的重要发展方向。

碳中和带来的机遇

金涌院士认为，碳中和并非负担，而是一个巨大的创新机会。从能源到材料，再到生活方式，都将迎来巨大的创新空间，其中蕴藏着无限的商机。而实现这一切，化学工程将发挥关键作用。

中国碳中和之路充满挑战，但通过产业革命、能源转化以及抓住创新机遇，中国有望在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和，为全球气候变化应对做出重要贡献。《锚点》节目中的这场科学家对话，为我们深入了解碳中和的挑战与机遇提供了宝贵的视角。