2020年9月，在联合国大会上，中国承诺将在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和目标。2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议上，习近平总书记明确提出，实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统变革，要把碳达峰碳中和纳入生态文明总体布局。
3月31日，中国工程院院士，清华大学化学工程系教授金涌在“科学的春天”与中国式现代化30人论坛上指出，中国实现碳中和目标主要面临四大挑战。
挑战一：二氧化碳排放总量最大。据统计，2019年，全世界碳排放世界总量330亿吨，中国二氧化碳排放102亿吨，排放量约占世界总量的33%左右，是世界第一大排放国。因此，我国要实现从全世界第一碳排放量到全面降为零排放面临极大挑战。
挑战二：碳达峰到碳中和速度最快。发达国家约在20世纪90年代已实现碳达峰，可用60年时间实现碳中和承诺，而中国从实现碳达峰到实现碳中和仅用30年，速度之快更显艰巨。
挑战三：碳中和必须与经济发展同步进行。我国希望在中华人民共和国成立100周年之际，达到发达国家水平。以2020年美国人均GDP到6.5万美元来看，中国人均GDP达1万美元，要实现这一目标，到2050年我国经济水平还需翻二至三番。且在后工业化社会和信息化、智能化社会，美国实现万元GDP需0.242吨标煤，而我国实现万元GDP需0.519吨标煤，这意味着我国万元GDP能耗要比发达国家高两倍以上。因此，在碳中和与经济发展求得平衡对我国而言也是一重大挑战。
挑战四：我国必须保持强大的制造业。我国是世界上最大的制造业国家，2021年，中国制造业产值达4万亿美元，而美国、日本、德国制造业产业之和是4万亿美元。美国经济虽发达但主要集中在金融业，在1990~2017年之间，美国金融业GDP占比从14%提高到21%，利润占比从14%提高到30%；而制造业在GDP所占比重从27%降到11%，利润占比增加了17%左右。在此期间美国GDP增长了63倍，制造业只增加了30倍，而金融业增长了212倍。我国在经历从农业社会到工业社会再到服务业这一发展规律中，必须要从服务业中拿出更多的投资发展高科技，实现智能制造，使制造业高端化，通过智能制造支撑制造业。
金涌院士认为，我国制造业走向高端必须要改变中国的工业结构，要重点发展信息产业、智能制造业、信息产业、数字经济等领域。我国具有处于领先水平的5G、量子通信技术、电动汽车电池技术、高铁等，位于并跑水平的大型工程机械、无人机等技术，已有基础的民用航空、人工智能、机器人等产业，均支撑着我国向高端制造业转型。
如何应对四大挑战，金涌院士指出科技创新即是破局之道，大力发展低能耗、高质量产业，发展高端材料，实现信息产业配套、生化产业配套、生态园建设等。为降低二氧化碳排放量，以可再生能源取代化石能源，发展光能、风能，水能等。提高能源资源化利用，如从化石燃料转变成化石材料、多产石脑油型新催化裂化法、煤炭分质利用、CO2矿化等技术。在实现碳中和过程中，若我国可以克服以上四大挑战，那么碳中和将是中国经济增长转型的最大驱动力，绿色低碳转型将是今后全部经济活动的内核。未来碳中和问题将成为研究、科技开发、投资、生产、消费和流动等决策的依据。
