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碳中和是时下最热门的话题，会对所有领域构成史无前例的影响，同时也必将催生众多新兴领域和商业模式。它将改变中国，改变世界，改变未来。本书以通俗易懂的语言和严谨的逻辑体，用真切而的写作手法描绘了碳中和的前因后果，以及中国经济社会即将迎来的大变局，进而呈现一种波澜壮阔的画面。本书内容包括碳中和的投入、碳中和的机遇、碳中和时代的国际能源新秩序，以及个人在碳中和中的发展和机遇。本书适合政府官员、企业人员，以及各类对碳中和感兴趣的人员阅读。

第一章	何以碳中和 / 001
第一节	中国宣言 / 002
第二节	气候“灰犀牛”/ 016
第三节	零碳大博弈 / 029
第四节	重塑中国 / 041

第二章	技术大爆炸 / 053
第一节	跨越新能源临界点 / 054 第二节 “西电东送”再升级 / 069 第三节	储藏新“石油”/ 080
第四节	电动汽车进化论 / 095
第五节	氢能崛起 / 111
第六节	从信息文明到智慧文明 / 121
 
第三章	碳中和的账本 / 135
第一节	转型成本会增加吗 / 136
第二节	加大技术投入 / 151
 
第四章	碳中和的机遇 / 165
第一节	零碳能源世界 / 166 
第二节	零碳新工业体系 / 177 
第三节	零碳智慧出行 / 200
第四节	新建筑革命 / 208
第五节	智慧城市 / 219
第六节	新农业与新农村 / 231
 
第五章	我们怎么办 / 243
第一节	企业转型进行时 / 244
第二节	风口上的人 / 256
第三节	教育革新 / 265
 
第六章	碳中和时代的国际能源新秩序 / 275

后	记	未来已来 / 289
参考文献 / 293

碳中和要让科学精神在中国大地上真正生根

政府间气候变化专门委员会（IPCC）2021 年 8 月 9 日发表的第六次评估报告指出，人类的影响使大气、海洋和陆地变暖是明确的。研究表明，如果没有人类燃烧化石燃料，2020 年的西伯利亚热浪和 2016 年亚洲的酷热本不可能发生。在 2003 年巴黎热浪期间的 753 起死亡事故中，有506 起可能归咎于气候变化。
科学家们一直在预测气候变化加速的可能性，但他们的警告常常被忽视。地球气候正接近不可逆转的转折点。自 IPCC 第五次评估报告以来， 全球碳排放量居高不下，这一趋势仍在继续。为实现被视为对一些脆弱社区和生态系统生存至关重要的目标，未来 10 年需要大幅减少二氧化碳排放，到 2050 年实现净零排放。
2020 年 9 月 22 日，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上表示：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。”在中国的带领下，越来越多的国家加入到响应碳中和的号召中。
碳达峰、碳中和目标体现了我们国家的大国重任担当。这意味着从现在开始我们要爬坡，到 2030 年爬到顶峰，然后又要开始下坡，到 2060 年达到碳中和。这个过程中，怎么进行爬坡设计至关重要。 从现在到 2030 年，每年的斜坡都会有所不同。上坡的坡度（斜率）和下坡的坡度（斜率）与经济发展和民生息息相关，如果处理不好，甚至会影响到能源安全。因此，设计好这些斜坡就要求相关的能源生产和消费等环节共同努力。在这个过程中需要运用到综合思维，需要各个方面发挥作用。
多年来，我一直在研究先进电机驱动、电动汽车、智慧能源、四网四流融合等方面工程哲学和关键技术。这些都将是实现碳达峰、碳中和的重要手段。尤其是“四网四流”，我相信这个理论能够提供一个特殊的贡献，即在综合思维方面，一起来设计好这个斜坡的坡度，一定要拥有跨行业的思维，才能产生可建设性，保证上坡和下坡都顺畅，并且可以争取提前达标。
四网四流融合是突破性的环形思维取代线性思维，这个融合理论是2012 年我在德国波茨坦市的可持续发展先进研究院任资深研究员时提出来的。研究院两边都是湖，当时我在湖边散步时就思考，一定要找出人的行为、能源和信息的互动关系。
数字生产力是第四次工业革命区别于前三次工业革命的典型特征，需要得到经济基础与上层建筑的共同支撑。能源网、信息网、交通网是经济基础的三个支柱，而人文网是上层建筑的重要组成部分。通过四网（能源网、信息网、交通网、人文网）四流（能源流、信息流、物质流、价值流）融合，可以将人的主观能动性和能源革命、信息革命、交通（出行） 革命联动起来，其核心是解决第四次工业革命的可持续发展问题。通过建立“人—机—物理系统”形成的新的生产关系，发掘第四次工业革命的
据红利所能带来的巨大生产力，并在前三次工业革命生产力总和的基础上爆发出指数级的增长。
推动碳中和、推动第四次工业革命，必须特别重视创新驱动和人才强国。我国科学技术进步巨大，但很大程度上取得的成果是已有知识的扩展，或在模仿的基础上发展。这也是一定历史阶段的必经之路。德国开始工业化时也学习了英国，日本明治维新也学习西方。但它们后来都有自己的创新，甚至后来者居上。碳中和要求我们高度重视科学和创新，要让科学精神在中国大地上真正生根，在中国文化中生根。
实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。实现碳中和不仅需要政府、科研机构完成顶层设计，更需要企业和民众的深度参与。围绕碳达峰、碳中和，我国学术界、产业界已经展开了广泛的讨论，并形成了多项成果，对我国乃至全球应对气候变化拥有重大意义，但是这些成果多偏于学术。 碳中和革命：未来 40 年中国经济社会大变局》作者以深入浅出的故事形式将碳中和方面的专业知识“翻译”成通俗易懂的语言，拉近了与读者的距离，对于提升民众对碳中和的参与度意义重大。
《碳中和革命：未来 40 年中国经济社会大变局》回答了为什么要实现碳中和、如何实现碳中和，以及碳中和将对经济社会产生的方方面面影响，并提出了诸多解决方案。本书着重阐述了全球视野下的中国碳中和之路，其中重点提到的电动汽车、智慧能源、氢能、数字技术等方面都是我以毕生精力从事的科学事业。
更重要的是，作者还秉持人文理念，为我们讲述中国乃至世界在碳中和领域的科技创新故事，并为中国面向碳中和的未来教育革新建言献策。希望这本书能唤起更多人加入创新驱动的碳中和时代大潮中来。我们憧憬，未来 40 年碳中和引发的中国经济社会大变局，将是一场真正以科学精神为根本驱动力的伟大革命。

中国工程院院士，英国皇家工程院院士世界电动汽车协会创始主席  陈清泉
2021 年 9 月 9 日

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碳中和革命：未来40年中国经济社会大变局