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产业聚核 | 碳中和，目标并不难实现

复旦金融汇

2022-09-14

导读：面对如此巨大的挑战，目标和关键结果将使我们保持清醒和务实的态度。

面对如此巨大的挑战，目标和关键结果将使我们保持清醒和务实的态度。

大量研究显示，如果地球气温升高4℃，全球经济会被摧毁，尤其是南半球的经济。这场灾难的规模将远远超过2008年的金融危机，而且将会长期持续。人类将进入永久性的气候萧条。

但坦率地说，此类警告不太可能让我们就此走上拯救地球的道路。对80年后之事所做的预测对于人脑来说实在太过遥远了。

气温升高几度听起来无伤大雅而非不祥之兆。同时，最大的障碍在于：如果没有路线图，人们总是迟迟不肯做出改变。真正的变革需要一个清晰且可实现的计划。

那么，我们如何防止气候危机演变成气候灾难呢？什么才是有针对性、可操作、可测量的计划，让我们能真正避免这场迫在眉睫的灾难？

约翰·杜尔在他第一本书《这就是OKR》中介绍了OKR，即目标和关键结果如何推动各类组织获得成功，从谷歌到比尔及梅琳达·盖茨基金会，从小型初创公司到《财富》500强中的巨无霸。杜尔相信它们也能帮助我们应对气候危机。

“速度与规模”计划

OKR代表目标和关键结果。它们所针对的，是任何值得实现之目标的两个关键方面，即“什么”和“如何”。目标（O）就是你努力要实现的“什么”。关键结果（KR）则告诉我们“如何”实现这些目标，通常它们会被分解为颗粒度更细的目标。

OKR不是所有任务的总和。相反，它们聚焦于最重要的事情，即在实现特定目标的努力过程中的几个基本行动步骤。它们使我们能够追踪我们的进展。其设计理念是高瞻远瞩，努力去实现雄心勃勃但仍然可实现的目标。

在解决环境问题中，净零排放是我们的底线。“净”意味着不可能仅仅通过减排来实现零排放。我们还需要依靠自然和技术来消除并储存无法避免的排放。但需要明确的是，我们不能以未来再清洁大气为借口继续燃烧化石燃料。我们面临的主要工作是减少排放。

我们的首要OKR是到2050年实现净零排放，同时在2030年实现减排一半这一关键里程碑。面对如此巨大的挑战，目标和关键结果将使我们保持清醒和务实的态度。

这些目标和关键结果既可以使我们免于无益的空想，也可以使我们免受所谓“闪亮物体”——那些看似辉煌却在成本或规模上并无竞争力的创新——的干扰。

通过让我们对自己的量化目标负责，它们使我们不会轻易依赖于渺茫的希望。我们将毫不松懈地专注于最大、最有成效的机会，因为那些机会将使我们按时实现净零排放的目标。

这个目标符合政府间气候变化专门委员会、联合国环境规划署和《巴黎协定》谈判代表的计算结果。

这3个机构都计算了与工业化前的气温水平相比，温度升高1.5℃、1.8℃和2℃情况下的排放水平。为了简化目标，我们所制定的关键结果符合最雄心勃勃的目标，即气温升幅不超过1.5℃。

这就是我们的计划：解决气候危机的“速度与规模计划”。

这六项措施支持了我们的首要目标，即不迟于2050年实现净零排放，从而解决气候危机。

“速度与规模计划”助燃剂

1. 扩大电池生产规模，同时降低成本

如果所有售出的新车（每年6000万辆）均为电动汽车，将需要10000吉瓦时（GWh）的电池。我们今天的电池产量只能满足其中一小部分需求，因此我们还需要另外10000吉瓦时以上的储存电量。世界将对电池极度饥渴，而所需的规模很难达到。为了将产量提高几个数量级，我们需要在材料和制造方面进行创新。

几十年来，科学家和工程师一直坚持不懈地努力在储能方面取得进展。自1800年亚历山德罗·伏特制造出第一块电池11以来，人们一直致力于造出更好的电池。至今，量子景观公司已经制造出了密度更大、成本更低甚至更安全的固态锂金属电池。

然而为了促进发展中国家向电动汽车转型，我们还需要密度更高、成本更低的电池。量子景观正在建设一条生产线，以生产足够的固态电池并在汽车上进行实地测试。

如果该公司达到其成本和密度目标（并击败市场竞争对手），它可能会在印度或非洲等地消除电动汽车的绿色溢价，那些地方全新汽油车的成本还不到美国的一半。

然而就算各方努力，电池行业仍将面临材料短缺和矿石开采等固有的棘手问题。在锂离子阴极材料中占比高达20%的钴面临较大的问题——全世界60%的钴原料来自动荡的刚果民主共和国，那个国家遍布地雷，十分危险，还有强迫童工劳动的劣迹。

随着世界对电池电力的需求持续增长，我们需要加强对供应链的审查，确保以负责任的方式开采材料。除了提高能源密度，我们还需要扩大电池行业从业人员、制造工厂和使用材料的规模，使其远远超出当前的水平。新版本的阴极化学材料将使钴的含量减少一半。新的电池技术还可能完全去除钴，这将解决一个难题。

从长远来看，通过回收电动汽车和电网中使用过的废旧电池，一个大规模的电池产业可以在几乎或完全不需新开采矿石的情况下维持运营。

我们需要电池制造商（和回收商）实现更多突破，以满足世界对更便宜、更环保能源储存的需求。这一领域有充足的空间供许多公司大显身手。

2. 降低零排放基荷电力成本

专注于向电网输送能源的成本。要取代煤炭和天然气，零排放能源必须稳定可靠。清洁能源可以来自太阳能、风能或水力，大至地球，小至原子。

当前面临的挑战是在正常情况下提供稳定的电力，同时提高产量以满足冬季风暴或夏季热浪期间的需求高峰。任何新技术要想在竞争中脱颖而出，都必须拥有比化石燃料更低廉的成本。

在用电需求激增的极端情况下，最能凸显对强大储能系统和更可靠电力系统的需求，那么如何才能使太阳能和风能等可变能源更加可靠？如何在紧要关头依赖这些零排放解决方案？答案有赖于发明可更长时间储存能量的新方法。

储能技术由其充电和放电周期来定义。用于手机、笔记本电脑、汽车和房屋的短期储能通常以日计算。而电网则是在发电量过剩期间捕获能量，并将其存储起来，然后在需求高峰期进行分配。对于短周期储能需求，目前流行且比较经济的选择是锂离子电池。

电网所需的长周期能源必须能够经济地储存数周或数月，这使得借助电池会过于昂贵。对于长期储能，我们需要更高效的替代品，比如依赖于水重力作用的抽水蓄能发电，然而抽水蓄能电站虽然非常适合长时间储能，但它的建造成本很高，而且无法在平地上运行。

一家名为Energy Vault的初创公司利用重力的另一种方式，将35吨重的复合材料块提起、放下和堆叠起来，以储存和释放能量。

一家名为马耳他的公司将能量作为热量储存在装有超高温熔盐的大罐中。储能厂商Highview Power和Hydrostor使用多余的能量储存压缩空气，然后释放压缩空气发电。

能源公司Bloom Energy使用现场生产和储存的绿色氢气为燃料电池供电。此外，Form Energy和其他公司还借助新型化学反应储能。

核能是我们今天和未来电力结构中不可或缺的一部分。它的缺点众所周知，如果一座核电站发生故障，后果可能是毁灭性的，但正如比尔·盖茨所指出的，“这是唯一可以夜以继日可靠地提供电力的无碳能源，它在所有季节、几乎在地球上任何地方都已被证明能够大规模地运行”。因此，对于我们需要开发的巨大电网，核能是不可或缺的组成部分。

为了保证反应堆的安全，未来的发展方向是设计一种新型的先进反应堆，这在业内被称为第四代反应堆。目前全球有50多家实验室或初创公司正在沿着这条道路前进，以推进核电在安全性、可持续性、效率和成本等各个方面的进步。

3. 降低碳中和燃料成本

碳中和燃料为那些可能无法彻底实现电动化的行业，如航空和货运业，提供了一条脱碳的途径。不能使用电池或氢气驱动的运输工具可以由碳中和的燃料来驱动。这种方案面临的挑战是找到成本与今天的化石燃料相当且即时可用的替代燃料。

生物燃料可以用植物、农作物、藻类、植物油、油脂和脂肪来制造。我们可以借助工业过程将这些生物质资源转化为乙醇、柴油和航空燃料。这些生物燃料燃烧时产生的排放可以被生物质吸收的大气二氧化碳抵消。当然，排放并非百分之百被抵消，根据工艺及其所需的化石燃料能源的不同，减排幅度将为30%-80%。

然而，生物燃料的大量使用，是的其与粮食作物或森林保护相竞争的风险也随之增加。因此通往净零排放的道路需要一种来自完全无排放能源的合成燃料，而且这种能源不会与土地或粮食竞争。

一个很有希望的方法是利用太阳能或风能将水中的氢气与从大气中提取的二氧化碳结合。由于这些燃料的排放量不会比生产它们时捕获的二氧化碳更多，所以它们将是碳中和的。

人们有理由质疑这一切听起来似乎太完美，令人难以置信。碳中和型燃料目前在经济上还不可行。要实现经济性，用来制造燃料的零排放能源必须非常便宜，或是带有碳价格的化石燃料的成本需要大幅提高。

好消息是什么？这两种发展方向都大有希望。如果研制合成燃料的企业家能够获得资金支持，他们成功的条件可能很快就会成熟。

4. 降低碳清除成本

旨在提高直接从空气中捕获二氧化碳并将其封存的经济性，这项技术尚未实现规模化。我们还需要找到一个地方来储存所有的二氧化碳，这真的很难。扩大碳清除行动的规模是我们到2050年实现净零排放的基石。

正如比尔·盖茨所指出的，我们还未能将直接从空气中捕获二氧化碳的成本控制在每吨100美元以下。

比尔说：“如果有人能以每吨50美元的价格做到这一点，那将是非常了不起的成就。如果能把价格降到25美元，则将是有史以来对解决气候变化问题的最大贡献之一。”

一个备受争议的概念是通过向大气中发射二氧化硫粒子来偏转太阳光线。如果成功，它可以减缓地球变暖，减缓甚至阻止极地冰盖的融化。但同时，也可能造成极端寒冷的天气，引发酸雨、摧毁粮食供应，导致人们死于饥饿和疾病。

也许世界上存在比二氧化硫石灰颗粒更安全的工具？没人可以知悉一切。阿尔·戈尔认为，一旦地球工程超越了碳清除的范围，它在道德上就是一种错误的选择，因为它的影响不可预知，而更安全、更可靠的选择还有待尝试。

阿尔应该会指出，地球工程与其说是一项雄心勃勃的计划，不如说是与自然达成的一笔浮士德式交易。

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