2020年10月陈白平、陆怡、刘恭毅、ThomasPalme、MingTeckKong、RuneJacobsen、范乐思中国气候路径报告承前继后、坚定前行目录前言11.中国减碳之路目标明确，但过程任重道远22.中国减排举措成绩显著，但仍需进一步努力43.积极的气候目标将为中国创造多方位机遇74.面向碳中和目标的中国气候路径建议95.关键部门减碳转型方案建议15结语18波士顿咨询公司2020年10月前言越来越多的证据和研究表明，应对气候变化已经到了刻不容缓的地步，全世界将共同面对节能减排的艰巨责任和重大挑战。而减排事业之于中国，更具独特意义。其一，中国引领全球减排事业的角色举足轻重且无可替代。其二，中国减排举措能够为自主创新与产业升级带来独特机遇，将有力提振中国经济竞争力。其三，中国人民的身体健康、生活质量和广大福祉与气候环境息息相关，需全国人民共同努力、长久守护。引领世界、升级产业、守护福祉，中国正在任重道远的减排事业中坚定前行。BCG《中国气候路径报告》将中国的减碳目标层层拆解，转化为切实可行的减排路径。我们希望通过这样的努力，唤起社会对减碳事业的认知与关注、带动企业的绿色转型、为中国缓解气候压力并实现经济可持续发展尽一份力量。在报告撰写过程中，我们通过与学术界、工业界的数十场专访与自下而上的建模和模拟，将中国减碳的宏大目标转化为具体的落地举措，并匡算各举措的减碳影响与所需投入。同时，我们针对能源、制造、交通等重点行业提供了切实的转型方案与优先级规划。诚然，实现根本性的低碳减排需要在很多领域完成本质性突破，报告充分考虑到了中国在核能、光伏、风电、新能源车等领域的能力现状，以及未来技术进步与规模提升的潜力，为中国减碳事业提供了高度可行的行动方案。中国气候路径报告承前继后、坚定前行波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行21.中国减碳之路目标明确，但过程任重道远2020年9月22日，习近平主席在第七十五届联合国大会上承诺，中国将采取更有力的政策和措施，努力争取2060年之前实现碳中和1。该承诺体现了中国携手世界努力遏制气候变暖、控制全球升温幅度的长久愿景，同时也代表着中国将为此愿景积极投入的无悔决心。我们通过分析发现，如果要在2060年之前实现碳中和目标，中国须立刻开始行动并沿着1.5℃路径2不懈努力，力争在2050年前实现75%-85%的温室气体减排。在这一路径下，中国需要在当前减碳计划的基础上大幅度地加大投入，努力突破现行技术与社会认知边界。另一方面，我们也对2℃路径2进行了阐述，该情景充分考虑到技术与经济的不确定性，为中国减排道路提供了一份可靠的备选方案。报告的关键发现如下：•在基准情景3下，预计中国2050年碳排放将较现状降低10%-20%，与碳中和目标相比还存在很大差距。中国须坚定信心、从根本做起，积极落实更多减碳举措，如停止火电厂在国内外的进一步扩张、在工业领域（如钢铁、水泥和建筑工程）促进能效提升以达到全球领先标准等。•在全球减碳事业中，中国的角色举足轻重且无可替代。在1.5℃升温控制的目标下，如果中国不采取更加积极的举措，其他国家至2050年须减碳超过95%甚至达到负排放，这对全世界来说将是几乎不可能完成的任务。•对于中国来说，当下是引领世界加速全球减排行动的最好时机。在气候变化上启动更加积极的目标，有利于国家的可持续发展与广大人民的根本利益。“绿色经济”也将对GDP起到积极促进作用，预计将于2050年贡献超过2%的GDP。同时，国家的能源安全也将受到保护，化石燃料消耗预计减少约80%，将大幅降低对不可再生、进口能源的依赖。在清洁能源的加持下，中国的出口竞争力亦会大幅度提升，将很大程度上避免因环境问题带来的关税增长。•从排放来源角度看，基准情景下工业部门的减排幅度最大，2050年将相较现状实现约50%的减排。为弥补与1.5℃乃至碳中和目标的差距，能源部门必须贡献更大减碳比例，较基准情景再增加超过60个百分点的减排。其中，核能与可再生能源发电将是不可或缺的关键解决方案。1碳中和是指在规定时期内，二氧化碳的人为移除抵消了人为排放。人为排放即人类活动造成的二氧化碳排放，包括化石燃料燃烧、工业过程、农业及土地利用活动排放等；人为移除即人类从大气中移除二氧化碳，包括植树造林增加碳吸收、碳捕获与封存等。【资料来源：联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）。】2《巴黎协定》是2015年12月12日在巴黎气候变化大会上通过、2016年4月22日在纽约签署的气候变化协定，以期世界各国共同遏阻全球变暖趋势。《巴黎协定》的长期目标是将全球平均气温较前工业化时期的升幅控制在2℃以内，并努力将温度升幅限制在1.5℃以内。2℃和1.5℃路径是基于巴黎协定温升目标的排放路径模拟。3基准情景（BAU:BusinessAsUsual）定义为延续现有计划的减排举措、政策框架、以及可预见的技术路径继续发展，不做额外去碳减排努力的情景。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行3•从实现路径角度看，推广不依赖化石燃料的关键技术、带动能源结构转型是节能减排的关键抓手，将贡献约70%的温室气体减排。同时，推动关键技术发展的相关政策至关重要（如可再生与核能发电、新能源车政策推动），碳定价手段或将成为加速节能减排举措的关键助推力量。•为了真正实现碳中和承诺，中国在部分最具挑战性的举措上甚至需要超额完成1.5℃路径下的目标，并且需要更加深入的挖掘负排放（如碳捕获与储存、碳汇4）潜力。•从资本投入角度看，为实现碳中和目标，中国2020年至2050年累计需要90-100万亿人民币投资，约占这30年间累计GDP总额的2%。4碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的温室气体，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行42.中国减排举措成绩显著，但仍需进一步努力2.1中国碳排放历史变迁过去的20多年既见证了中国经济的快速发展，也是中国成为碳排放大国的历程。2013年之前，中国碳排放增长率长期维持在约8%的水平。2013年后，随着经济增长趋缓，以及节能减排措施力度的加大，碳排量进入平台期。中国温室气体排放主要来自能源、工业、交通、建筑、农业和土地利用5五大部门6。其中能源和工业部门占比最大，合计贡献了超过80%的碳排放（参阅图1）。2013年后，这两大部门的碳排放增长也进入平台期，甚至出现负增长。而在交通、建筑、农业和土地利用等占比较小的领域，碳排放的增速也趋缓至3%左右。全球来看，尽管增速趋缓，但中国依然是世界上碳排量最大的国家，占全球碳排放比例超过20%。因此，中国在减碳方面还存在很大潜力。5土地利用、土地利用变化及森林。6温室气体排放部门：能源部门温室气体排放主要来自于电力、热力领域，如煤电等；工业部门排放主要来自工厂自用的化石燃料燃烧，以及工业过程的直接排放，如水泥制造等；交通部门排放来自于国内航空、公路、铁路运输等化石燃料燃烧；建筑部门排放来自于商业建筑和住宅内的燃料燃烧；农业和土地利用部门排放主要来自于农业、畜牧业、垃圾处理，以及土地利用、土地利用变化及森林（LULUCF）的温室气体排放或移除。（资料来源：世界资源研究所。）自2013年起进入平台期能源工业交通建筑农业和土地利用年均增速>5%年均增速1~5%年均增速<1%BCG模型测算111.72017估2003200720002001201120022004200620082009201011.6201320142015201211.12018估2019估10.820164.34.54.85.411.66.16.97.58.18.49.09.811.6200511.611.611.7单位：十亿吨二氧化碳当量'00-'13年均增速'13-'19年均增速8%0%10%-1%9%5%4%4%1%2%+8%0%图1中国温室气体排放量来源：CAIT；WorldResourcesInstitute（WRI）；BCG分析。1CAIT数据更新至2016年，2017-2019年的数据基于BCG模型测算更新。尽管无官方统一数据，但中国研究机构与业界普遍公认中国碳排放现今仍然处于平台期。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行52.2四大碳排放驱动要素从碳排放根因来看，经济产业结构、能源清洁程度、能源使用效率、能源需求强度的共同作用导致中国成为世界第一的碳排放大国。•能源密集型经济：中国以工业主导的经济结构依旧对能源有很强依赖。在单位GDP对应的碳排放量上，中国仍处于世界高位水平。中国钢铁和水泥制造等重工业，约占全球产量的50%，同时也占到中国碳排放总量的17%。7•能源清洁问题：在可再生、天然气、原油、煤炭的能源组合中，中国煤炭占比接近60%，而世界平均水平仅不到30%。由于价格优势及矿龄等原因，煤炭的高比例使用将成为中国去碳减排一大挑战。8•能源效率偏低：相对发达国家主流产业，中国在提高能效上依然有较大提升空间。以水泥生产为例，中国生产每吨水泥的能源消耗比部分发达国家高~30%，其原因包括生产规模小、产能过剩引起的频繁关停和效率下降等。9•能源需求扩张：尽管增长放缓，但近10年来，中国城市化发展依然不断推进，城市建设、交通出行持续拉动能源需求并造成更多碳排放。中国城市住宅占地面积约为10年前的1.5倍，乘用车的年销量约为10年前的1.8倍。102.3中国减排努力毋庸置疑的是，在过去的十几年中，中国在各维度均采取了切实有效的行动，为发展中国家建设低碳经济树立了榜样。•能源方面，中国在可再生和清洁能源方面的努力不容小觑。在供需两端，中国都是世界光伏行业的领导者，占全球光伏装机量的45%左右，并持续为光伏价格降低做出贡献。中国风电装机量以20%年均增速提升，目前也已占全球产能的35%左右。在核电方面，中国已实现自主设计、建造和运营，在建核电机组数量居世界第一。11•工业方面，“十三五”期间中国致力于供给侧改革，清退了大量低效产能。以粗钢为例，7WorldSteelinFigures.WorldSteelAssociation,2018；国际能源署（IEA）；水泥工业“十三五”发展规划。8OurWorldinData，2018年数据；UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency(EPA)，2018年数据；BoomandBust2019:Trackingtheglobalcoalplantpipeline,endcoal.org,2019。92019能源数据，绿色创新发展中心，2019。10国家统计局；中国建筑节能协会。11PVStatusReport2018,EuropeanCommission,2018；中国可再生能源学会风能专业委员会，截至2019年数据；GlobalWindEnergyCouncil，2019年数据；国家核安全局，2019年数据。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行6从2015年到2018年，高排放的低效产能被清退超过10%，利用率显著提升。今后中国还将以更严格标准，继续置换低效重工业生产产能。12•交通方面，政府通过双积分政策引导新能源车普及，新能源车年销量于2018年已破100万，目标在2025年达到25%的新能源渗透率。13•建筑方面，中国出台了绿色建筑评价标准和标志认证，2019年新增建筑中，符合该标准的建筑面积达1亿平方米，占所有新增建筑比例超过45%。14•农业和土地利用方面，中国大力推动农村沼气工程和化肥产业改革，2000-2015年森林面积净增量超30万平方公里，是近十年间森林面积净增加最大的国家。15尽管中国在减碳方面已经取得阶段性的可观成就，但我们也应认识到，因中国仍处于快速发展阶段且碳排放基数庞大，中国现有举措还远不足以实现巴黎协定的2℃/1.5℃乃至承诺的碳中和目标。根据我们的测算，若中国在减碳方面不采取更加积极的举措，预计2050年碳排放将相较现状降低10%-20%，与碳中和目标相比还存在很大差距。在这种情况下，若全球要实现2℃、1.5℃升温目标，除中国以外的其他国家须减碳超过60%和95%甚至达到负排放，这对全世界来说将是几乎不可能完成的任务。12中国钢铁工业协会，2018年数据。13新能源汽车产业发展规划（2021-2035年），工业和信息化部，2020。14中国住房和城乡建设部，2019年数据；中国绿色建筑与节能委员会，2019年数据。15联合国粮农组织《2020年全球森林资源评估》。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行73.积极的气候目标将为中国创造多方位机遇中国在低碳减排上已经取得了显著成绩，并且已提前实现2009年哥本哈根世界气候大会上碳排放强度承诺16。从长期来看，制定更积极的减碳目标对中国的综合发展以及领导全球气候议题有着独特的意义。在全球减排一致性面临分歧、气候治理努力可能出现倒退的关键时刻，中国通过宣布碳中和目标主动地承担国际责任，这对于推动各国采取更果断的行动、促进国际社会共同努力应对气候变化具有积极的现实意义。目前的研究与证据表明，中国在技术、经济上已具备较为坚实的基础以实现2℃减排目标。若要在2060年前实现碳中和，中国则需更进一步，沿1.5℃减排路径不懈努力。无论如何，制定更高的减碳目标，将从以下三方面为中国发展带来新的机遇。•发展的可持续性更高的减碳目标能帮助中国减少可预见的自然灾害、改善人们的生活品质。如果不采取进一步措施，在目前趋势下，天灾、疾病和资源匮乏等恶果将越来越频发。例如，国内热浪的持续时间至2050年将在现有基础上增长10倍，一年中将长达12天。17与此同时，洪水的频发将对中国沿海、沿江等经济发达与人口密集地区造成进一步影响，预计2050年将造成2万亿元人民币直接GDP损失。18碳排放源头往往伴随着空气污染，而由空气污染所导致的肺癌、中风等疾病成为一大致命因素，目前占到了中国总死亡人数比例的10%左右。19若不加以改善，至2050年，受空气污染影响的中国人口比例将超过85%，因此死亡的人数每年约增加2万。20此外，气候变化还会带来自然资源的紧缺。到2040年，中国中部的水资源压力将会是目前的两倍。18到2050年，气候变化将使得水稻、小麦、玉米等主要作物减产超过10%。21•直接的经济促进对绿色经济的持续发展将能够直接提升中国中长期GDP和就业率。根据我们的测算，在面向碳中和目标行进的过程中，绿色技术投资至2050年将贡献超过2%的中国GDP。另一方面，根据国际可再生能源署（IRENA）的预测，即使仅在2℃路径下，绿色经济相关行业，尤其是可再生能源、建筑、交通、垃圾处理等行业至2030年也能够为中国带来约0.3%的就业率提升。可以说，低碳减排并非与经济增长背道而驰，而是对其有正向刺激作用。162009年11月，中国于哥本哈根气候变化大会前夕承诺：中国到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%，非化石能源占一次能源消费比重达15%左右，森林面积比2005年增加4,000万公顷。17ProjectionofheatwavesoverChinaforeightdifferentglobalwarmingtargetsusing12CMIP5models[J].Theoreticalandappliedclimatology，2017。18WRIAqueduct<aqueduct.wri.org>。192006-2016年中国室外空气污染的归因死亡分析[J].中华流行病学杂志，2018。20ImpactsofclimatechangeonfutureairqualityandhumanhealthinChina[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences，2019。21雨水灌溉条件，TheimpactsofclimatechangeonwaterresourcesandagricultureinChina[J].Nature，2010。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行8•国家能源安全性通过进一步发展关键绿色能源和绿色科技，中国能够大幅减少对进口及不可再生能源的依赖。大力发展风能、光伏等可再生能源对于提高国家能源安全有重要的战略意义。根据我们的测算，在面向碳中和目标行进的过程中，中国化石能源消耗至2050年将降低约80%（参阅图2）。目前，中国在风能和光伏方面的投资名列世界前茅，并且拥有全世界三分之一的可再生能源专利，但仍需再接再厉。在一些领域，中国依然需要追赶发达国家。以风能为例，与丹麦等国相比，中国风机容量相对较小，一定程度降低了能效。在海上风电领域，中国的国际科技专利数量与欧美日本等发达国家还存在一定差距。2020~420020502℃情景20501.5℃情景~3900~18002050基准情景~800煤炭石油天然气单位：百万吨标准煤~25%~20%~45%~30%~25%~50%~5%~45%~55%~70%~20%~10%-6%-53%-55%图2中国化石能源需求量来源：AMI/Enduse模型；BCG模型测算。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行94.面向碳中和目标的中国气候路径建议4.1中国碳排放情景推演我们测算了不同情景下，中国的温室气体减排趋势（参阅图3）。在基准情景下，截至2050年温室气体排放相较现状将降幅10%-20%，距离达成《巴黎协定》的升温控制以及中国承诺的碳中和目标还有很大差距。我们认为，即刻起贯彻1.5℃路径是中国在2060年前实现碳中和目标的必由之路。中国应力争在2050年前实现75%-85%的温室气体减排。在这一过程中，我们需要在当前计划的基础上推行更加积极的减碳举措，并努力突破现行技术与社会认知边界。另一方面，2℃路径是技术与经济不确定性导致1.5℃路径无法实现情况下的可行备用方案。百万吨二氧化碳当量碳中和1.5℃：2060年前实现碳中和目标的“硬性要求”。需不断拓宽技术可行性边界并提高社会认可度2℃：可行性更高的备用计划——考虑到技术和经济不确定性较大、难以贯彻1.5℃减排路径时，可采用2℃减排路径15,00005,00010,000~10,100~2,800~5,300碳减排（2050年与现状1对比）199020002010203020202060204020501.5℃情景:-75~85%2℃情景:-50~60%基准情景:-10~20%中国温室气体排放量图3为了实现2060年前碳中和目标，中国须即刻起坚持1.5℃减碳发展路径12019年。从能源结构来看，更清洁的能源组合是实现低碳减排的根本（参阅图4）。降低化石燃料使用占比，以电能、氢能、热能大幅度替代煤炭、石油与天然气，是降低温室气体排放的根本。在基准情景下，中国对化石能源的终端需求占比居高不下，至2050年仍高达60%-65%。若要实现1.5℃情景下的减排目标，需进一步压缩化石能源占比，于2050年降至25%-30%。此外，发电能源结构也应逐步去碳化，降低化石能源发电比例并提升太阳能、风能等可再生能源与核能发电的占比。若要实现1.5℃情景下的减排目标，化石能源发电比例需进一步降低至约20%的水平（参阅图5）。从碳强度（每单位GDP对应的碳排量）角度来看，中国目前的经济结构是造成总排量波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行10较高的主要原因（参阅图6）。但在人均碳排放上，目前中国依然远低于美国、甚至低于德国等低碳发达国家。在基准情景下，随着经济结构改善与产业升级、供给侧改革与产能进一步优化，中国碳强度将显著降低。但若要达成1.5℃目标，中国还需致力于大幅降低其人均碳排放，才能实现碳中和本质性跨越。为此，各部门需携手并进、推动绿色转型（参阅图7）。分部门来看，能源与工业部门作为最大的排放部门，在基准情景下即可实现减排。其中，工业部门减排幅度最大，2050年与现状相比减排接近50%；能源部门次之，但减排幅基准情景：化石能源1=60-65%的终端能源需求1.5℃情景：化石能源1=25-30%的终端能源需求终端能源需求（百万吨标准煤）终端能源需求（百万吨标准煤）4,00001,0002,0003,000202520302020203520402045205001,0002,0003,0004,0002030202520202035204020452050煤炭电力焦炭热力天然气石油氢能图4更清洁的能源结构是实现节能减排的必备条件来源：BCG模型测算。1化石能源包括煤炭、焦炭、天然气、石油。基准情景：化石能源1=~60%的发电能源1.5℃情景：化石能源1=~20%的发电能源05010020402020203020500501002030202020402050煤电天然气发电生物质能发电石油发电太阳能发电风电水电核电发电用能分布（%）发电用能分布（%）化石能源化石能源~70%~65%~65%~60%~70%~55%~35%~20%图5发电使用的化石能源占比需从现在的70%减少到约20%来源：BCG模型测算。注：虽然1.5℃情景的水电比重有所下降，但由于电力需求总体增长，水电发电量的绝对数值仍持续增加。1包括煤电、天然气发电、石油发电。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行11度不超过5%。而交通、建筑、农业与土地利用三个部门在基准情景下排放量预计将持续攀升，为实现更积极的减排目标，这三个与人口及需求端紧密相关的部门尤其需要提升效率、降低能耗，才能大幅降低人均碳排放。在1.5℃情景下，能源部门将贡献最主要的减排绝对值，排放量较基准情景再降低65%-70%。工业部门须进一步挖掘减排空间，较基准情景排放量再降低60%-65%。交通部0.00.51.01.505101520人均排放量（每吨二氧化碳当量/人）经济体碳强度（每吨二氧化碳当量/千美元GDP）中国2,500百万吨二氧化碳当量中国目前的碳密集型经济结构是高排放量的主要诱因。人均排放量远低于发达国家水平基准情景下，通过产业结构转型和工业板块效率提升，已经能够大幅降低经济体碳强度实现1.5℃减排目标需进一步降低人均排放量；未来的任务重点除能源板块外，还应关注运输、建筑、农业等终端板块中国20501.5℃情景2050基准情景中国现状1俄罗斯现状美国现状印度现状巴西现状德国现状图6中国需在现有基础上，显著降低单位GDP对应的碳排量与人均碳排量来源：CAIT；经济学人智库；BCG全球研究；BCG分析。1中国为2019年数据；其他国家现状所示的排放量皆为2016年数据。圆圈大小表示：百万吨二氧化碳当量变化幅度（%）-65~70%-60~65%-75~80%-~100%-100~105%-45~50%-30~35%-55~60%-45~50%-80~65%对比基准情景对比基准情景-1~5%-45~50%+25~30%+10~15%+10~15%对比现状2050基准情景现状120502℃情景20501.5℃情景能源工业交通建筑农业和土地利用∑~11,700~5,300~2,800~10,100-45~55%-70~80%-10~20%图7基准情景下，工业板块碳排放已见成效；新的减排目标之下，能源板块将成为主力军，运输/建筑/农业板块作为有力补充来源：BCG模型测算。注：空心圆圈代表负排放。12019年。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行12门则须扭转碳排放增长势头，实现与基准情景相比75%-80%的减排。而建筑、农业与土地利用部门将奋起直追，实现零排放或负排放。在1.5℃路径下所有减排举措均按计划执行的情况下，剩余的温室气体排放主要存留在能源产品制造（炼焦、炼油、采矿）、工业设备排放、以及交通领域航空燃料排放中，分别占据约65%、25%、10%比例。4.2为实现减碳目标的具体举措为了从根本上了解中国去碳减排的关键抓手，我们将中国的减碳举措分为能源结构转型、模式升级、能效提升、碳捕获与储存技术（CCS）四大类（参阅图8）。•能源结构转型：以可再生能源、核能等清洁能源替代煤炭、天然气、石油等化石燃料。•模式升级：通过改变现有设备、工艺的运作模式来推动节能减排（如采用创新工艺流程、交通模式变化、使用热泵技术）。•能效提升：提升能源效率（如工业通用设备节能、降低燃油车能耗、推广节能家电）。•碳捕获与储存技术：在利用化石能源发电以及工业部门中推广碳捕获与储存技术。在以上四类举措中，能源结构转型的减碳影响最为显著，将贡献约70%的温室气体减排，主要由能源部门的清洁能源发电、交通部门的电动化转型带动。模式升级次之，约占温室气体减排的20%，其中工艺流程创新、可持续农业相关举措贡献主要份额。碳捕获与储存技术对减排的贡献同样不可小觑，在化石燃料无法完全清退的情况下，CCS技术将势必推行。~11,700~1,600~3,500~2,8002050年排放量（1.5℃情景）基准情景现状1~1,700能源结构转型~370~800~600模式升级~200~100能效提升~30碳捕获与储存技术2℃情景减排1.5℃情景额外减排各抓手贡献的温室气体减排量百万吨二氧化碳当量•能源结构转型：以可再生能源、核能等清洁能源替代煤炭、天然气、石油等化石燃料•模式升级：通过改变现有设备、工艺的运作模式来推动节能减排（如采用创新工艺流程、交通模式变化、使用热泵技术）•能效提升：提升能源效率（如工业通用设备节能、降低燃油车能耗、推广节能家电）•碳捕获与储存技术：在利用化石能源发电以及工业部门中推广碳捕获与储存技术图8技术推动的能源结构转型是达成减排目标的关键抓手来源：BCG模型测算。12019年。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行13为实现1.5℃路径下的减排目标，截至2050年完成各项举措所需累计投资为90-100万亿人民币，约占2020-2050年累计GDP的2%（参阅图9）。其中，交通部门所需投资最大，主要包括交通工具的电动化以及航空燃料的清洁转型。能源部门次之，主要由可再生能源、核能发电以及CCS技术的研发与应用拓展驱动。除此以外，工业部门的工艺流程创新、建筑部门的热泵技术、农业与土地利用部门的垃圾焚烧处理也将占据较大的投资份额。具体的分部门减排举措及其减排贡献与所需投入请参考图10：474849505152532345678910111121325261415161718192022212423333435363738394032272829303142414345464748495051524453234567891111012131415252616171819202221242327282930313334353637383932424143454644402℃情景1.5℃情景4,0002,0000-2,000-18,000农业与土地利用工业交通能源建筑1,0002,0003,0004,0005,0006,0007,000平均减排成本1（元/吨二氧化碳当量）2050年额外温室气体减排量vs基准情景（百万吨二氧化碳当量）强化公共交通和非机动车出行体系促进货物公铁联运加强天然气的补充能源作用通用设备节能逐步淘汰（发电领域之外的）化石燃料供暖脱碳光伏发电降低出行需求炊事的电气化太阳能热水器核能发电沼气工程化肥产业改革工艺创新——钢铁制造工艺创新——非钢铁/化工产业推动公共交通的新能源转型优化燃料结构造林和再造林节能电器节能改造工业自有发电/产热的脱碳举措设备效能——钢铁制造风力发电推动商用车的新能源转型工艺创新——化工产业先进能源技术（如碳捕获与碳存储技术）加强垃圾处理管理提高燃油车能效推动乘用车的新能源转型热泵的扩张氢燃料飞机逐步淘汰（发电领域之外的）化石燃料核能发电降低出行需求风力发电推动公共交通的新能源转型造林和再造林加强天然气的补充能源作用工艺创新——钢铁制造推动乘用车的新能源转型太阳能热水器工业自有发电/产热的脱碳举措先进能源技术（如碳捕获与碳存储技术）设备效能——钢铁制造节能电器加强垃圾处理管理工艺创新——化工产业工艺创新——非钢铁/化工产业生物质能发电热泵的扩张炊事的电气化推动商用车的新能源转型氢燃料飞机2℃情景1.5℃情景图10各项举措减排贡献与减排成本来源：BCG模型测算。12℃情景：2020年至2050年间累计温室气体减排量（vs基准情景）和2020年至2050年间累计成本和节约，并折现至2020年；1.5℃情景：2020年至2050年间累计温室气体减排量（vs2℃）和2020年至2050年间累计的额外成本和节约（vs2℃），并折现至2020年。交通能源工业建筑工业交通能源农业和土地利用建筑农业和土地利用50~6090~100推广光伏、风力发电等推广新能源汽车和氢燃料，倡导公共交通出行推广核能和碳捕获与储存技术工艺创新和工业自有发电/产热脱碳推广商用新能源汽车和氢燃料居民生活全面电气化和热泵应用垃圾处理和造林累计GDP的~1%累计GDP的~2%2020-2050年达成2℃和1.5℃目标所需的累计投资额和主要投资领域（万亿元）2℃情景1.5℃情景2℃目标1.5℃目标图9为实现1.5℃目标，需在2050年前累计投入90~100万亿元人民币来源：BCG模型测算。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行144.3实现碳中和的“最后一公里”正如前文所述，为实现碳中和承诺，中国需要沿着1.5℃减排路径不懈努力，在各项举措上力争做到极致，并在2050年前实现75%-85%的温室气体减排。而为了真正在2060年之前实现碳中和，中国在部分最具挑战性的举措上甚至需要超额完成1.5℃路径下的目标，并且需要更加深入地挖掘负排放（如CCS技术、碳汇）潜力。主要包括：•能源部门：在核能发电上持续推进成本节降、安全提升与社会认可，实现发电中超过三分之一的核能占比；促进CCS技术的全面推广与去碳捕捉能力提升，将渗透率提升至90%以上；在能源产品制造的过程中持续探索去碳空间。•工业部门：在工业自有发电、产热的过程中，推进100%的CCS技术渗透率；在工艺流程创新的基础之上，进一步释放去碳潜能。•交通部门：大规模禁止传统燃油车，只留下少部分（小于10%）的低油耗车型；加速氢燃料飞机的商用化，力争实现50%以上的渗透率。•建筑部门：不遗余力推动炊事与热水的全面电气化。•农业与土地利用部门：在垃圾处理的方式上大力推动焚烧处理，目标实现80%以上的渗透率；继续挖掘碳汇增长的潜力，助力负排放的持续升级。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行155.关键部门减碳转型方案建议在碳中和目标的指引下，能源、交通、工业、建筑、农业与土地利用五大部门需要共同努力，开启低碳转型（参阅图11）。为了实现1.5℃路径下温室气体减排目标，五大部门需要各自达成约60%-105%不等的减排幅度，对于部分部门来说，接近零排放级别。这意味着以果决的政策驱动、机制改革为根基，以积极有力的减排举措为抓手，推动行业的根本变革、企业的绿色转型与公众的减碳理念。•电网灵活性•能源体系改革•碳定价2060年前碳中和/1.5℃情景–2050年前实现75~85%温室气体减排(备用:2℃情景–2050年前实现50~60%温室气体减排)•加强沼气项目的建后管理•打造推广先进施肥的机制支撑要素•转变思维模式•新能源政策扶持•电池技术•基础设施和V2G•绿色建筑标准制定•精准监测和能源管理服务•区域规划顶层设计•监管和标准制定•精准监测和能源管理服务•工业园综合治理可再生能源应用推广核能应用推广先进能源技术（如碳捕获与储存）新能源车渗透率提高飞机采用氢燃料强化公共交通和非机动车出行体系工业自有发电/产热脱碳工艺流程优化和创新设备能效提升能耗需求降低供热脱碳沼气工程和化肥产业改革加强垃圾处理管理造林和再造林炊事和热水器脱碳工业能源交通农业和土地利用建筑基准：-1~5%2℃：-45~50%1.5℃：-65~70%基准：-45~50%2℃：-65~70%1.5℃：-80~85%基准：+25~30%2℃：-40~45%1.5℃：-65~70%基准：+10~15%2℃：-35~40%1.5℃：~-100%基准：+10~15%2℃：-80~85%1.5℃：-100~105%支柱目标抓手图11号召各行业发起行动、开启转型，支持减排目标的实现注：所有百分比均为与现状（2019年）相比。5.1能源部门至2050年，能源部门在基准情景下碳排放量与目前相比变化不大，仅能实现停止增长并轻微下降。为实现1.5℃目标，须采取更积极的举措，实现65%-70%的减排。这意味着更加积极地推动发电侧能源转型，扩大可再生能源（如陆地或离岸风能发电、集中或分布式太阳能发电）的发电比例。对此，可再生能源行业内的领先企业普遍持积极乐观态度。天合光能董事长高纪凡先生在访谈中指出：“光伏产业与其它行业一样，在发展进程中会面临各种困难和挑战，但光伏发电成为主要电力来源之一是大势所趋。中国光伏行业将继续创新发展，光伏与传统能源相比的成本优势会进一步显现。光伏产品的智能化、科技化会更强，与电网适配性、与消费终端的友好性会更强，这些变化都将反过来推动光伏的更进一步发展。”除光伏等可再生能源，先进的能源技术对减碳的贡献至关重要，如碳捕获与储存技术，将大规模的被运用在（被清洁能源替代后）剩余的化石能源发电中。为逐步靠近1.5℃乃至碳中和目标，需以更加安全稳定的技术，扩大核电的发电占比。同时，在能源产品的生产过程（如炼焦、炼油、采矿）中，进一步挖掘去碳空间。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行16为实现能源部门的大幅度减排，基础设施与机制方面的前提条件不可或缺。基础设施方面，电力系统的灵活性是实现可再生能源大规模运用的重要基础，中国电网企业与研究机构正积极推动特高压技术（UHV）、电化学储能等方面的研究和规模应用，为发电侧能源转型做足准备。机制方面，能源体制改革须进一步开展，政府与国有企业应携手推动电力系统市场化改革，以构建公平竞争、鼓励创新的市场环境。中国应努力探索适合于本国国情的碳定价机制，如碳贸易与碳税，以期积极促进能源转型的发展。5.2工业部门得益于现有的产业升级与能效提升举措，2050年基准情景下工业部门预计能实现约50%的减排。在1.5℃情景下，工业部门将力争实现约80%-85%的减排。毋庸置疑的是，工业设备效率的提升（如先进熔炉、高效电机）将有效推动进一步的去碳进程。但在精益运营与创新驱动的背景下，简单的淘汰产能、更换设备、优化燃料等举措已经无法满足工业部门更高的减排需求。工艺流程创新则是推动1.5℃减排目标的重要抓手，如钢铁领域的短流程炼钢与节能技术改造、化工领域的甲醇制烯烃技术。工业自有发电、产热领域的减排措施同样意义非凡、作用显著。与能源部门类似，推动清洁能源发电、热电联产以及碳捕获与储存技术的大规模应用将从根本上大幅降低工业自有发电、产热领域的碳排放。为保证工业领域减排措施的有力执行，政府应积极推动更完善的节能减排标准，并通过经济与税收手段促进能源密集型企业的绿色转型。同时，应利用我国大规模的工业园区基础，推动生态工业园与综合环境治理，释放工业园区在系统性节能减排方面得天独厚的优势。值得注意的是，中国能源综合管理能力有待提升，市场亟需成长出一批能源综合解决方案领域的先进企业，强化能源使用与排放的精准监测和管理，助力工业企业节能减排。5.3交通部门因汽车保有量与出行需求的持续上升，在基准情景下交通部门2050年排放量将上升约30%，与1.5℃情景下减排约70%的目标相距甚远。为达成更积极的减排目标，交通运载工具的电动化转型是最为本质、贡献最大的减排举措，包括当下已大幅启动的公共交通电动化、以及迅猛发展的乘用车与商用车电动化。同时，交通领域的电动化转型离不开政府的支持、技术的升级与基建的扩张。双积分即将替代补贴，成为新能源主要政策驱动要素。而电池技术的发展将致力实现新能源车总拥有成本（TCO）的降低、里程焦虑的消除、和驾驶体验的升级，持续加强新能源车市场竞争力。充电基础设施的扩张也将为新能源车的普及提供有力支撑，而电池的梯次利用与车辆到电网（V2G）技术不但有益于改善车量总拥有成本，亦能反向助力电网灵活性提升。值得注意的是，新能源车的推广需伴随发电领域清洁能源替代，才能从根本上降低全国整体的碳排放。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行17在交通工具电动化转型之外，为实现1.5℃情景乃至碳中和的目标，还需加强推进航空燃料去碳化。中国已开始启动氢燃料飞机的研发，但多以研究机构主导。中国需更尽快加速氢燃料飞机的商用研发，力争在2040年前后实现大规模商业化，才可能实现交通领域的“最后一公里”减排。5.4建筑部门因城镇化的发展与人民生活质量的不断提升，在基准情景下建筑部门2050年排放量将上升10%-15%。而在1.5℃情景下则须实现零排放。在建筑部门的减排举措中，推进较快且立竿见影的当属建筑节能改造（如热力管网改造、加强墙体隔热）和取暖的去碳化（如推进电能、工业低品位余热代替燃煤供暖）。这两项举措在中国已经开始推行，但需进一步加强执行的力度与广度，并提升相关企业和规划单位节能改造、清洁取暖顶层设计的硬实力。若要实现建筑部门的零排放，技术升级以及公众认知边界的拓展至关重要。在供暖领域，需积极推进热泵的应用拓展，尤其是在极寒地区的效率提升问题亟待解决。太阳能热水器也需突破现今主要应用在远郊地区、价格低廉、质量参差不齐的瓶颈，争取更大的市场渗透率。炊事电气化将是建筑部门节能减排贡献最大、却实现较为困难的举措，需提升公众对电炊具的接受度、扩大居民建筑电网容量才有可能实现。5.5农业与土地利用部门农业与土地利用部门的减排任务同样艰巨，2050年在1.5℃路径下，预期减排幅度须略微超过100%，达到负排放。在农业领域，实现节能减排最主要依靠农村沼气工程与化肥产业革新。得益于政策与补贴的支持，截至2020年中国已建立200亿立方米的生物沼气池，大幅降低甲烷与二氧化碳排放。面向未来，生物沼气池将向更大规模发展并逐步提升后市场运维服务的成熟度，以进一步贡献节能减排。化肥的过度利用是农业温室气体（如一氧化二氮）排放的始作俑者，化肥产业革新将有效推动肥料结构的优化、并加速科学施肥方法的普及。为了实现更大程度的减排，中国需在土地利用领域寻求新的突破。中国目前的垃圾处理主要依靠填埋，未来需推进垃圾焚烧处理的研发，破解现有技术与成本方面的难题，大幅提升垃圾焚烧处理的渗透率，在城市生活垃圾处理中达到80%的水平。最后，中国需持续挖掘碳汇增长的潜力，进一步推进造林与再造林工程，增强温室气体吸收能力，为负排放贡献源源不断的绿色动力。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行18结语“最初，没有人在意这场灾难，这不过是一场山火，一次旱灾，一个物种的灭绝，一座城市的消失，直到这场灾难和每个人息息相关。”这不仅是《流浪地球》的开场白，更是全人类在2020年面对的气候变化新现实。中国既是碳排放大国，也是绿色能源技术发展和土地绿化的表率。在未来，中国推进可持续战略和减排举措的实施，必将对世界产生重大影响，中国每一个相关部门、企业与个人，都应持续关注低碳减排这一重大课题，并及时采取行动。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行19关于作者：陈白平是波士顿咨询公司（BCG）董事总经理，全球合伙人，BCG社会影响力专项中国区负责人。如需联络，请致信chen.baiping@bcg.com。陆怡是波士顿咨询公司（BCG）董事经理。如需联络，请致信lu.dylan@bcg.com。刘恭毅是波士顿咨询公司（BCG）项目经理。如需联络，请致信liu.gongyi@bcg.com。ThomasPalme是波士顿咨询公司（BCG）董事总经理，全球合伙人。如需联络，请致信palme.thomas@bcg.com。MingTeckKong是波士顿咨询公司（BCG）董事总经理，全球合伙人。如需联络，请致信kong.mingteck@bcg.com。RuneJacobsen是波士顿咨询公司（BCG）董事总经理，全球资深合伙人。如需联络，请致信jacobsen.rune@bcg.com。范乐思（LarsFaeste）是波士顿咨询公司（BCG）董事总经理，全球资深合伙人，BCG中国区执行合伙人，BCGTURN兼转型专项亚太区负责人。如需联络，请致信faeste.lars@bcg.com。致谢：作者在本报告研究和撰写过程中，得到工业界、学术界资深专业人士大量极具价值的指导与建议。在此我们特别鸣谢：中国能源研究所低碳情景研究课题组和首席气候专家姜克隽博士，在本报告研究和撰写过程中提供的观点、技术方面的有力支持，分享中国碳排放目标设定和实施路径的宝贵洞见；天合光能董事长、中国光伏行业协会理事长、全球太阳能理事会联席主席高纪凡先生，分享对中国减碳事业与可再生能源发展前景的深刻见解；教育部长江学者特聘教授、北京理工大学副校长、能源与环境政策研究中心主任魏一鸣教授，分享对中国碳排放趋势及关键减排技术的宝贵研究成果；北京大学博雅特聘教授、国发院副院长、北大环境与能源研究中心主任徐晋涛教授，分享对中国能源体制改革背景与相关政策前景的独到洞察。波士顿咨询公司2020年10月中国气候路径报告：承前继后、坚定前行20关于波士顿咨询公司：波士顿咨询公司（BCG）与商界以及社会领袖携手并肩，帮助他们在应对最严峻挑战的同时，把握千载难逢的绝佳机遇。自1963年成立伊始，BCG便成为商业战略的开拓者和引领者。如今，BCG致力于帮助客户启动和落实整体转型—推动变革、赋能组织、打造优势、提升业绩。组织卓越要求有效整合数字化能力和人才。BCG复合多样的国际化团队能够为客户提供深厚的行业知识、职能专长和深刻洞察，激发组织变革。BCG基于最前沿的技术和构思，结合企业数字化创新实践，为客户量身打造符合其商业目标的解决方案。BCG创立的独特合作模式，与客户组织的各个层面紧密协作，帮助客户实现卓越发展。如需获得有关BCG的详细资料，请发送邮件至：GCMKT@bcg.com。如欲了解更多BCG的精彩洞察，请关注我们的官方微信账号：BCG波士顿咨询；ID：BCG_Greater_China；或“BCG洞察”小程序。BCG官微BCG报告集锦©波士顿咨询公司2020年版权所有10/20bcg.com