碳达峰、碳中和是新时代实现可持续发展的重要命题。面对现代能源体系，我国实现“双碳”目标会面临哪些挑战，行业内又会有哪些创新机遇?在日前于陕西西安举行的中国能源·化工强国大会上，中国工程院院士金涌指出，碳中和不仅是能源与环境问题，而且是一个牵动全局的大变革，实现碳中和既面临重大挑战，同时也将带来前所未有的重大创新机遇。
金涌指出，中国实现碳中和将面临三大挑战。
一是二氧化碳零排放挑战巨大。从数据来看，2019年世界二氧化碳排放总量约为330亿吨。其中，中国碳排放量达102亿吨，约占世界的1/3；美国是第二大碳排放国家，为48亿吨。到2030年碳达峰时，我国碳排放数值可能比目前还会高。
二是实现零碳排放时间较短。中国的目标是要从世界二氧化碳排放量最高的国家做到零排放国家。从碳达峰到碳中和的阶段是一个艰难的时期，英国从碳达峰到碳中和的时间为1971年到2050年，历经79年；美国从碳达峰到碳中和的时间为45年；而中国要实现这一进程只有30年的时间。中国作为全球碳排放量最高的国家，并且与其他国家相比，要在最短的时间内实现零碳排放，难度可想而知。
三是经济同步增长挑战大。我国目前仍处于发展时期，按照国家规划，2050年要达到发达国家水平，人均GDP需要从现在的1.2万美元上升至4万美元甚至更高，在这过程中经济要提升4倍；到2060年，人均GDP将达到5万美元。这意味着从碳达峰到碳中和这段时间里，我国要做到和经济的发展同步，挑战较大。
金涌指出，碳中和是未来中国经济增长和转型的最大驱动力。绿色低碳转型是今后全部经济活动的内核。它将成为研究、科技开发、投资、生产、消费和流动等决策的依据。
我国是全球最大的大宗产品生产国，万元GDP能耗较高，如何将万元GDP能耗降下来?金涌在报告里表示，我国要实现从工业化社会后期到信息化、智能化时代的转变，改变以生产高能耗、低附加值产品为主的模式，探索新的产业结构，同时要注意节能问题。
实现碳中和，首先要改变产业结构，其出路在于创新。我国要生产低能耗、高附加值产品；致力于高端制造，生产高端材料；加强信息产业配套，如研发高纯试剂、高档光刻胶、封装材料等；实现生化产业配套，如医药3D打印材料、靶向合成等；加强精细化、个性化设计，如研发有机发光半导体、碳纤维、滤膜材料、光电膜、卤化丁基橡胶、特种聚合物纳微限域合成等；加强生态园区建设，通过技术、资源、能源、资金、区域最优配置，实现全生命周期清洁、源头污染防治。
在金涌看来，低能耗、高附加值制造业的出路在于发展智能产业。高端材料制造，需要各种高端性能的材料。更轻、更强度、更耐磨、更含能的材料是先进制造和高附加值制造的基础。高端性能材料也为化工产业制造，及各种高端制造所需要的材料提供保障。
其次，要打造零碳的电力供应系统，通过我国具有优势的光电、风电、水电实现可再生能源发电。未来，人类能源的解决方案可能是“再生能源+储电”，由此组成智能电网支撑整个经济能源的需求。
此外，金涌指出，碳中和的实现是4个时代的变化。第一个是从工业化时代转变为信息化时代；第二个是实现可再生能源主导的时代，即主要使用风能、光能、水能等，而不再是化石能源；第三个是把化石作为材料，把碳保存在材料里的时代；第四个是资源循环利用时代，把使用过的品类低的资源重新变成高附加值的资源。
