国务院发展研究中心“绿色低碳转型”课题组
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。支撑这一变革的最根本动力来自科技创新支撑经济社会全面绿色化和低碳化，包括各类低碳技术、零碳技术和负碳技术的广泛使用，能源技术与数字技术的深度融合。碳中和时代的生产生活方式，与以化石能源为基础的生产生活方式最本质的区别在于全面绿色化和低碳化，需要经济技术体系的系统性、整体性跃迁。由于绿色低碳技术涉及范围非常广，本文重点讨论减缓气候变化的技术，如节能和能效技术、低碳零碳能源技术以及碳捕集、利用与封存技术（CCUS）等。
一、全球绿色低碳科技创新的趋势
在实现经济社会发展的同时实现碳中和，人类只能依靠科技创新。碳中和目标引导人类开发低碳、零碳和负碳技术，这种使命导向的（mission-oriented）技术创新范式将成为绿色低碳技术创新的主导范式，并催生相关科学技术革命乃至社会变革。欧盟委员会明确指出，技术和创新是向气候中和转型的关键推动因素。我国在碳达峰碳中和顶层设计《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》中都强调绿色低碳科技创新的根本性作用。科技创新需求将引导公共部门和社会加大投资，并由此带来新技术变革，催生新产业，推动发展新能源系统、新建筑系统、新交通系统，形成新的增长动能和新的发展方式。
（一）绿色低碳技术的范畴
绿色低碳技术覆盖面广，不但包括低碳、零碳、负碳（碳吸收）技术，通常还包括节约资源、提高资源利用效率的技术。绿色低碳技术的重要特征是具备高度集成性，涉及从材料到数字化等多个领域。《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）下的技术相关机制提出气候减缓和气候适应的技术清单框架，包括能源效率、林业、工业、可再生能源、交通、废物管理等领域。
国际能源署（IEA）在其《能源技术展望2020》（Energy Technology Perspectives 2020）中提出，各国政府和大型企业提出的净零排放承诺与绿色低碳技术发展和投资的现状脱节，即使存在更强有力的政策支持，现有技术也不足以确保全球净零排放目标的实现，需加速绿色低碳技术的创新。随报告发布的《清洁能源技术路径指南》（Clean Energy Technology Guide）列举了近400项减碳技术，按照生产侧、需求侧和二氧化碳处理的基础设施进行分类，并对各项技术的成熟度按照原型期、示范期、早期应用期和成熟期四个阶段进行了区分，指出目前尚处于早期阶段的技术将在减碳路径中发挥巨大作用。《能源技术展望2020》还根据能源开发和利用形式，提出重要的能源技术类型，中短期可实现的技术类型包括工业过程、建筑供热供冷、车辆用能等能效提升，以及可再生能源的利用。
在我国绿色低碳政策体系中，《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》并未明确定义绿色低碳技术的范畴，但在这些文件和行业、领域的低碳工作实施方案和保障措施中，列举了包括从新材料、新技术、新装备到技术集成和产业化规模化应用的技术范畴，也包括了节能和能效、零碳能源、碳汇和碳吸收、储能、氢能等各个技术领域的重点技术。科技部于2014年和2016年发布的两批《节能减排与低碳技术成果转化推广清单》的说明中明确了覆盖范围，主要包括能效提升技术、废物和副产品回收再利用技术、清洁能源技术、温室气体削减和利用技术。国家发展改革委自2014年至2022年发布的《国家重点推广的低碳技术目录》中将低碳技术划分为5类，分别是非化石能源、燃料及原料替代、工艺工程等非二氧化碳减排、碳捕集、利用与封存、碳汇。2022年科技部等九部门发布的《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》主要按产业领域部署绿色低碳科技开发工作和相关支撑行动。
学术研究也对绿色低碳技术的覆盖范围进行了探讨。何建坤（2013）①提出低碳技术主要包括节能和能效技术、新能源技术，以及碳捕集与封存技术（CCS）等。王文军等（2011）②将能够减少温室气体排放的技术和无碳技术界定为低碳技术。王灿等（2021）①基于《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC），英国、美国和我国的技术清单以及众多国际组织和研究机构的技术展望，构建了应对气候变化技术清单，包括现有技术推广清单、技术需求清单和未来技术清单三大类，依据技术领域、行业和减碳类别对低碳技术进行了分类。黄晶等（2021）②根据我国碳排放现状和技术需求趋势确定了我国碳中和技术体系，主要包括节能提效低碳技术、零碳电力能源技术、零碳非电能源技术、燃料原料替代技术、非二气体削减技术、CCUS 技术、负碳技术、集成耦合与优化技术等八类。Fang Wang et al.（2021）③对涉及碳中和的新技术的优势和挑战进行了分析，将低碳技术划分为生态系统（包括农业食品系统、陆地生态系统、海洋生态系统和生物碳）技术以及风能、太阳能、核能、海洋能、氢能、储能等技术，碳捕集、利用与封存（碳捕集、碳运输、碳利用、碳存储）技术、节能技术、卫星监测与数字地球技术。
结合以上绿色低碳技术的不同范畴和多种分类方法，本文从减碳领域和技术集成两个维度对绿色低碳技术进行分类，并讨论其发展前景。
第一，从减碳领域的维度来看，绿色低碳技术可划分为四类。一是低碳能源和材料的生产和供应技术，包括可再生能源发电、绿氢和绿氨的生产、生物燃料制备，以及相关燃料和材料的存储和运输技术、配套基础设施的建造等技术。二是低碳能源和材料的应用技术，包括交通领域的新能源汽车、高速电气化铁路、电动船舶和航空器等技术，工业领域的氢冶炼、高效电热转换和热传导技术、再生材料和高效碳纤维复合材料技术等，建筑和建造领域的装配式建筑、被动式建筑设计和建造、热泵、LED高效照明、高效热控制技术等，以及农业领域的再生农业、人造肉技术等。三是工业过程二氧化碳和非二气体排放的管控技术，包括通过工艺流程的更新、材料的替代和循环利用、化学和生物工程等。四是碳吸收技术，包括CCS和CCUS、空气直接碳捕集、人工光合作用、高效林业管理等自然解决方案、高效农业和可持续养殖等增强的自然过程、基因和生物技术等。
第二，从技术集成的维度来看，绿色低碳技术可划分为三类。一是涉及减碳或减少含碳资源利用的直接相关技术，包括以低碳取代高碳的技术（如天然气替代煤炭、电动汽车替代燃油车、短流程炼钢替代长流程炼钢、高效节能技术等）、零碳技术（可再生能源、核能、氢能利用的技术）、负碳技术（CCS、CCUS、直接空气捕集、NBS 等）三类。二是通过高效集成直接相关技术或技术整合实现减碳或减少含碳资源利用的技术，包括智能电网、源网荷储一体化应用、综合能源网等基础设施适应性改造技术，高效电解制氢、氢能储运加注、高效燃料电池等以氢为主的基础设施建设和运行技术，支撑多种能源网络协调互动的高效集成技术，以及水泥、钢铁等工艺流程的协同处置和资源综合利用技术等。三是其他支撑性和基础性技术等，包括气候变化科学基础理论和方法、数字化和互联网技术、人工智能等高效控制策略、生物和材料科技、高度专业化的工业软件等。
（二）绿色低碳技术创新重点领域
世界许多国家将绿色低碳技术作为其实现国家气候目标的重要支撑，同时也将绿色低碳技术相关的产业发展和就业增加作为参与全球竞争和经济可持续增长的主要抓手。
欧盟2018年发布的“全人类的清洁星球：建立繁荣、现代、有竞争力且气候中和的欧盟经济体的长期战略愿景”中，提出建设清洁互联的交通、智能网络基础设施、零排放建筑及完全脱碳的能源供应；2019年欧盟委员会发布的《欧洲绿色新政》和2021年发布的“Fit for 55”一揽子计划草案就能源、工业、建筑、交通、农业、基础设施等各个领域的技术和产业发展进行部署并提出新的或更新的保障措施和机制设置。
美国2009年在能源部下设先进能源研究署（ARPA-E），致力于先进能源技术，特别是低碳能源技术的研究、开发和商业化。美国2021年11月通过《基础设施投资和就业法案》（Infrastructure Investment and Jobs Act）将在交通领域重点支持电动汽车和充电基础设施、零排放和低排放的交通运输解决方案；美国能源部出台的“能源攻关计划”（Energy Earthshots Initiative） 旨在推动重大能源创新突破，以提供更丰富、可靠和可负担的清洁能源解决方案应对气候危机，计划每年提出6—8个攻关目标，目前已提出氢能攻关、长周期储能攻关和负碳技术攻关三个目标。
英国的“绿色工业革命十点计划”（The Ten Point Plan for a Green Industrial Revolution）拟投入120亿英镑支持海上风电、低碳氢能、下一代核电技术、零碳车辆、绿色公共交通、绿色航空航运以及碳捕集、利用和储存等10个领域的研究。
日本经济产业省依据其国家自主贡献目标提出的《2050碳中和绿色增长战略》（Green Growth Strategy Through Achieving Carbon Neutrality in 2050）拟动员超过240万亿日元的投资促进海上风电/光伏/地热、氢能/燃料氨、核能、零碳交通工具等14个技术领域的发展。除此之外，各国在其提交的温室气体减排长期战略（LTS）文件中对其减排路径下的主要绿色低碳技术也进行了描述。
IEA《2021年世界能源展望》（World Energy Outlook 2021）全球零碳情景（Carbon Neutral Scenario，CNS），从工业、建筑、交通、电力与供热、低碳氢和碳捕集几个主要技术领域刻画了未来全球能源转型的路径，提出2050年全球可再生能源比重由 2020年的12%提高到67%，核能比重由5%提高到11%，油、气、煤合计由79%降至23%，终端能源电气化率由20%升至49%，氢从0升至6%。
国际可再生能源署（IRENA）的《世界能源转型展望：1.5℃路径》（World Energy Transitions Outlook—1.5℃ Pathway）中将可再生能源（电力和直接利用）、绿氢产输储用技术、可持续生物质能、碳捕集和去除技术作为全球实现净零排放的主要技术路径，并需要持续的投资和强有力的政策环境作为保障，预计到 2050年，需要总计超过131万亿美元的投资，其中80%需要投向以上的技术领域和支持技术实现的解决方案，如能效提升和电力系统灵活性等。
能源转型委员会（ETC）2020年《践行使命——打造全球零碳经济》（Making Mission Possible 2020）报告中提到，净零排放必须满足技术和经济可行性，实现零碳经济需要分三步走，第一步是通过节能、提高资源利用效率和改变用能方式以使用更少能源， 第二步是提升清洁能源供应，第三步是使各个领域都能使用清洁能源。报告对未来重要低碳技术及其成熟的时间点进行了展望，并从循环利用/效率提升、清洁能源供应和清洁能源应用三个领域进行了分类。其《务实行动：实现本世纪20年代内升温低于 1.5℃的目标》（Keeping 1.5℃ Alive：Closing the Gap in the 2020s）报告则进一步强调其对于自然的解决方案、退煤、内燃车辆禁售、建筑和生产能效标准的提升，以及钢铁、水泥、航空和航运领域零碳技术的研发和投资。
发展中国家的绿色低碳技术则主要来自于发达国家，绿色低碳领域的技术援助和技术转移，也是全球气候治理的重要安排。UNFCCC和联合国气候技术中心网络（CTCN）根据公约对部分发展中国家应对气候变化的技术需求清单进行整理，目前已有106个国家提供321项技术需求。技术需求清单可用于联合国气候技术机制为发展中国家提供更精准的援助,也可成为发展中国家科学制定国家自主贡献（NDC）的重要参考。根据对2015—2018年的碳排放减缓技术需求清单分析，超过86%的国家认为能源领域的绿色低碳技术最重要，其次是交通领域（32%）。能源领域中的大部分需求均与电源技术相关，包括太阳能、水电和生物质能等，还有一部分与节能相关，交通部门则更关注电动汽车、交通管理和公共交通等。
金融投资机构将绿色低碳技术作为未来投资布局的重要领域。麦肯锡在《创新至净零：气候技术摘要指南》（Innovating to net zero：An executive’s guide to climate technology）报告中提出5个重要的绿色低碳技术领域，并认为这些技术未来五年将吸引1.4万亿— 2万亿美元的投资，且在未来30年将减少约40%的温室气体排放。中金公司在《碳中和经济学》中提出的技术路径则将各个时期的技术和投资重点进行刻画，主要分为节能技术、减排技术、电力能源碳中和技术、零碳技术和负碳技术。
企业是低碳技术创新环境塑造的重要参与者和重要主体。2021年欧盟委员会和OECD联合发布的全球龙头研发投资企业的《为气候中和铺平道路》（Paving the way for climate neutrality） 报告，对各国的企业投资、企业所在领域、各个行业研发投入强度等指标进行了测算和分析，全球70%的气候领域的技术专利和10%以上的气候领域产品商标均由这些龙头企业申请，一些国家的企业更专注于技术和商业模式的创新（如丹麦），而另一些国家则更专注于技术应用和产品生产规模化（如中国）。电力、燃气和供热行业企业的专利总量位居世界第一，但此行业中的龙头企业申请的气候相关技术的专利数量并不多，未进入相关专利数量排名前五。这既体现了这些行业自然垄断的属性，也体现了这些行业内的企业在气候相关技术领域的研发投入相对不足。约有 20%的气候相关的专利和超过60%的气候相关的产品商标涉及数字技术，表明数字化对支撑绿色低碳产业发展的重要作用。但气候相关的专利数量在所有数字技术和通信行业专利总量中的占比不足5%，说明数字领域的技术发展与低碳结合度相对较低，企业对低碳创新的投资相对不足，需加强数字行业自身的低碳化。
（三）各国支持低碳技术创新和产业发展的主要策略
实现经济社会的绿色低碳转型依赖低碳技术的创新突破和规模化应用。因此，各国政府的低碳发展战略和发展路径都将推动其低碳技术创新和产业发展作为其实现绿色低碳转型目标的重要抓手，并为低碳技术创新和产业应用提供各类政策支撑。
第一，为低碳技术规模化应用提供经济激励。发达国家为推动低碳技术创新和市场投资，提供多样的经济激励政策。在能源低碳发展方面通过固定上网电价、溢价补贴、 差价合约、招标电价等形式，为可再生能源提供了电价补贴，促进了可再生能源尤其是风电和光伏发电的规模化发展。除此之外，可再生能源配额制、中长期电力合同绿色证书等机制分别通过扩大消费侧需求、降低市场价格波动风险、环境效益外部化等方式，为可再生能源的发展提供了良好的市场环境。
类似政策机制推动了美国新能源汽车产业和技术的发展。美国加州空气资源委员会（CARB）于2012年牵头实施先进清洁车辆计划（Advanced Clean Cars Program，ACC I），包括低排放车辆标准和法规的修订。2012年修订后的法规要求汽车生产商其产品组合中必须有零排放汽车（如电动汽车、氢燃料电池车等）以及低碳汽车（如插电混合汽车等）。为实现2025年清洁能源汽车销售渗透率达到15%的目标，加州为汽车生产商设置了正负积分机制，以激励生产和销售更多的零排放汽车。2021年，零排放车辆占加州所有轻型车销量的11.5%，远高于美国全国的平均水平。零排放汽车法规目前已被其他16个州采纳，且CARB也于 2019年将类似机制引入卡车行业，并正在对轻型车开展先进清洁车辆计划第二阶段（ACC II）规则的制定。
第二，持续推动技术创新投资和创新环境建设。创新政策支持以及政府与公共部门投资对规模化部署前低碳技术发展十分重要。根据IEA统计，2020年IEA成员国的低碳能源技术①公共投资较2019年大幅增长，达到222亿美元，占全部能源技术投资的96%。所有成员国中，美国和加拿大的投资增幅最高，分别增长6.8亿美元（同比增长9%）和2.4亿美元（同比增长31%）。美国先进能源研究署（ARPA-E）2009—2022年投入近35亿美元，支持1500多个先进能源技术开发和商业化项目。2022年通过的《通胀削减法案》（Inflation Reduction Act，IRA）被认为是集中体现美国气候政策目标的重大产业政策，计划十年内提供3690亿美元支持美国新能源和电动车的产业化。非OECD成员国中，中国的低碳能源技术公共投资额度最高并保持相对稳定，约为40亿美元/年。
除了持续投资外，各国（或地区）主要使用的政策工具还包括设立重点技术产业创新基金和计划、统筹相关产业领域技术创新管理和研发平台、整合研究资源投入以及其他有利于改善创新和创业环境的政策。支持低碳技术开发还需要加大基础教育和研发投入，如培养各类科学家、工程科研人员和技术工人，以及支持基础性材料、工业设计和仿真软件、精密装备设计制造、基础控制理论等基础领域研究。各国均通过提升对科学—技术—工程—数学（STEM）领域教育的支持力度，加强基础科研领域的国际合作，以及改善新技术初创企业投资环境等方式促进绿色低碳科技创新。
第三，打造国际技术和产业创新联盟。国际合作对于提升低碳技术创新的效率、最大化低碳技术创新的效益具有重要作用。国际合作有利于各国获得合适或优质的科研人才和设备，实现便捷以及与需求更匹配的低碳技术转让，使技术标准更好地匹配研发需求和方向，以及促进新技术的转化应用和产业化。以低碳能源领域为例，IEA的技术合作项目（Technology Collaboration Programmes，TCPs）是全球范围内影响最广泛的能源技术国际合作平台之一，共有超过55个国家300多个公共或民营领域科研机构约6000名技术专家参与了IEA-TCPs。虽然IEA并不向 TCPs提供资金支持，但通过平台分享科研进展、凝聚共识、与政府部门交流观点，更好地推动了低碳技术知识共享和激励创新。除此之外，在哥本哈根联合国气候大会（COP15，2009）之后和巴黎联合国气候大会（COP21，2015）之后，分别建立了清洁能源部长级会议（Clean Energy Ministerial，CEM）和使命创新 （Mission Innovation，MI）两个多边的部长级机制，旨在通过低碳能源技术创新和更广泛的产业和政策合作促进全球低碳能源产业发展和能源绿色低碳转型。除此之外，区域多边组织和平台也发挥了积极作用，如APEC的能源工作组和“一带一路”的绿色能源合作倡议。
我国先后与欧盟、澳大利亚、丹麦、法国、芬兰、奥地利、美国、日本、韩国等国家和地区共同支持了清洁能源和低碳技术发展的科技合作项目，由科技部等项目管理单位统一管理。根据科技部统计，中国已同161个国家和地区建立科技合作关系，签署114份科技合作协议，还有约200份中外部门间合作协定涉及科技合作，参与200多个政府间科技型国际组织、多边机制和国际大科学工程计划等。其中，根据《中华人民共和国政府和美利坚合众国政府科学技术合作协定》（1979年）《中美清洁能源联合研究中心合作议定书》（2009年）和《关于中美清洁能源联合研究中心合作议定书的修正案》（2015年），在2009—2016年中美双方政府各投入超7000万美元支持清洁煤、清洁汽车和建筑节能等领域的技术研究，并共同制定知识产权分享和利用的技术管理规划。然而随着特朗普政府上台和中美贸易摩擦，中美低碳技术领域合作出现停滞。中国与欧盟的低碳技术合作则相对稳定，在1998年签订《中欧科技合作协定》后，一直保持较为活跃的科技合作，尤其是《中欧科技伙伴计划》（2009年）和《中欧创新合作对话联合声明》（2012年）的签署，促成中国的科研机构广泛参与了自欧盟“第五框架项目”至今的欧盟所有研发计划，近5年中欧的官方资金投入近7亿欧元。随着低碳技术科研和产业实力的提升，中国的合作对象也由与发达国家合作为主向与发展中国家和“一带一路”沿线国家/地区合作倾斜。
二、我国绿色低碳技术创新的进展
绿色低碳技术创新是我国实现碳达峰碳中和战略目标的重要保障。近年来，我国绿色低碳技术创新取得一定成效，研发能力不断提高，可再生能源发电等技术产业化应用发展迅速，绿色低碳技术创新的制度环境不断改善。与此同时，我国绿色低碳技术创新还面临基础研发亟待加强等问题。
（一）我国绿色低碳技术创新取得积极进展
近年来，我国国家创新体系不断完善，创新能力不断提高，已进入创新型国家行列。世界知识产权组织发布的全球创新指数显示，我国创新排名从2015年的第29位跃升至2020年的第 14位。2020年我国全社会研发投入为2.44万亿元，占GDP比重为2.40%，与欧盟平均水平相当。伴随国家整体创新能力的提高，绿色低碳技术创新也取得了较大进展，光伏发电、动力电池、煤直接液化和间接液化等技术的开发与应用走在世界前列，绿色低碳技术相关的技术交易市场规模逐步扩大，有力支撑了绿色低碳产业发展。
第一，我国绿色低碳技术研发进步迅速。自1990年以来，我国绿色低碳技术专利数快速增长。特别是2010—2019年，我国绿色低碳技术专利数增长200%，数量从不足2000个增加至 2019年的5000多个，占全世界比重从5%增长至15%。 经过20多年的发展，我国绿色低碳技术专利数升至全球第3位，已成为全球重要的绿色低碳技术创新国家。
从技术领域来看，OECD数据库将气候变化减缓相关的绿色低碳技术分为七类：气候变化减缓相关的ICT技术、能源低碳转型技术、废物处理技术、温室气体捕集技术、低碳交通技术、低碳建筑技术和低碳生产技术。按照上述分类，我国在能源低碳转型、低碳生产和低碳交通领域的专利数较多，占比依次为43%、18%和15%；而温室气体捕集等负碳技术发展较为缓慢，专利数占比接近于0。具体到细分领域技术，“十三五”时期，我国储能技术中电池技术发展迅速，近几年该领域专利技术数量均超过中国绿色低碳技术专利数的20%，处于我国绿色低碳技术创新第一梯队。太阳能光伏、电动汽车和气候适应相关的ICT技术处于第二梯队，其占比约为中国绿色低碳技术专利数的10%。风能、建筑节能和金属冶炼节能技术处于第三梯队，其占比约为中国绿色低碳技术专利数的5%。
第二，我国绿色低碳技术产业化应用发展迅速。我国拥有全世界最完整的工业体系，工业生产涵盖联合国产业分类规定的 39个大类191个中类525个小类。与此同时，我国还拥有超大规模国内市场。面对新一轮科技革命与绿色低碳转型，我国绿色低碳技术产业化应用发展迅速，可再生能源发电、新能源汽车、电池等行业逐渐领先全球水平。
截至2022年年底，我国可再生能源发电总装机容量12.13亿千瓦，占全球可再生能源发电总装机量比重超过35%。其中，风电、光伏发电、生物质发电装机容量分别达3.65亿千瓦、3.93亿千瓦、0.41亿千瓦，分别占全国总发电装机容量的14.3%、15.3% 和1.6%，均位居世界首位。2022年，全国可再生能源发电量达2.7万亿千瓦时，占全社会用电量的31.6%。2010年以来，我国在新能源领域累计投资超过8000亿美元，占同期全球新能源发电建设投资的30%。风电、光伏发电设备制造形成完整的产业链，技术水平和制造规模位于世界前列，为全球能源清洁低碳转型提供了重要保障。截至2022年年底，我国多晶硅、光伏电池、光伏组件等产品产量占全球总产量份额均位居全球第一，连续 10年成为全球最大新增光伏市场，多晶硅、光伏电池、光伏组件的产量占全球总产量份额均超过2/3，光伏产品出口到200多个国家和地区，降低了全球清洁能源使用成本；新型储能装机规模约1300万千瓦，位居全球第一。
随着新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，新能源汽车产业正进入加速发展的新阶段。截至2022年年底，新能源汽车保有量已达1310万辆。2022年，我国新能源汽车销售688.7万辆，同比增长93.4%，连续8年位居全球第一。同时，技术领域创新成果亮点纷呈，动力电池单体能量密度在300wh/kg左右、系统能量密度超过200wh/kg，可持续发展能力进一步提升。
此外，动力电池产业也成为全球绿色低碳转型的重要领域。根据韩国SNE Research研究报告，2022年我国提供全球60.4%的新能源汽车动力电池产品，远超韩国的23.7%和日本的7.3%。在全球动力电池装机量前十的企业中，中国拥有6家，已经形成以宁德时代、比亚迪等企业为代表的动力电池产业优势。
第三，我国绿色低碳技术创新环境不断改善。减污降碳监管日趋严格，提高了绿色低碳技术创新的市场需求。绿色低碳技术创新具有双重外部性，其市场需求规模受减污降碳严格程度的影响较大。党的十八大以来，生态文明建设在国家现代化建设中的地位不断提升，力度持续加强，生态文明制度体系不断改善。中央生态环境保护督察制度、碳排放权交易制度、排污收费制度、能源消费总量和强度控制制度、单位GDP能耗考核制度等生态文明制度不断完善，企业使用绿色低碳技术的积极性不断提高，市场需求进一步扩大，更好激发了各类社会主体参与绿色低碳技术创新的积极性。此外，《中华人民共和国促进科技成果转化法》《中华人民共和国环境影响评价法》《中华人民共和国可再生能源法》《中华人民共和国专利法》《中华人民共和国清洁生产促进法》《中华人民共和国环境保护法》等多部法律的制定和修订，更好地调动了生产者、所有者和使用者的积极性，为推动绿色低碳技术创新提供法律保障。2019年，《国家发展改革委 科技部关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》出台后，支持绿色低碳技术创新的环境进一步完善。
知识产权保护制度不断完善，保护和提高了创新积极性。党的十八大以来，党中央、国务院从加强顶层设计、完善法律法规、改革体制机制、加强司法和行政保护等方面，对知识产权保护制度作出决策部署，采取切实措施，取得良好成效。国家知识产权局的调查显示，2012—2020年，我国专利权人遭遇侵权比例从 28.4%下降至10.8%，专利侵权诉讼高额赔偿比重逐步加大，专利权人维权意识普遍增强，我国知识产权保护水平显著提升，绿色低碳技术的产权保护能力也不断提升。
绿色低碳技术推广和市场化交易规模不断扩大。近年来，相关部门通过技术推广目录、技术推广试点等措施积极推动绿色低碳技术成果应用。2008—2020年，国家发展改革委先后发布多批《绿色技术推广目录》（又名《国家重点节能技术推广目录》）。工信部发布《绿色数据中心先进适用技术产品目录》《再生资源综合利用先进适用技术目录》等多批目录。此外，绿色低碳技术市场规模逐步扩大。2016—2019年，新能源与高效节能领域的技术合同交易额从1139亿元增至2814亿元，增加近1.5倍；2019 年，新能源与高效节能领域技术合同成交额同比增幅就达82.7%；环保与资源综合利用领域的技术合同交易额从926亿元增至 1623亿元，年均增长21%。
（二）我国绿色低碳技术创新面临的新挑战
当前，我国绿色低碳技术创新的部分领域已经达到世界前沿，加强基础研究以实现根本性突破的需求日益迫切。同时，我国国家创新体系建设进入新阶段，进一步优化创新环境、释放我国经济社会蕴藏的巨大创新潜力的需求也日益迫切。
第一，绿色低碳技术的基础领域存在短板，基础研究亟待加强。我国绿色低碳领域的技术积累程度与美国、日本、德国等发达国家相比仍存在一定差距，特别是一些与绿色低碳技术相关的关键材料、关键设备、核心软件仍然存在明显短板。我国部分领域如光伏技术、动力电池技术已经接近或处于世界前沿，要保持领先优势或进一步发展就必须要加强基础研究和前沿技术布局，以实现基础科学、基础理论和重大技术突破。与美国、日本和欧盟相比，我国在基础研究方面投入强度不足，基础研究的项目管理方式有待完善，通过基础研究培养人才的经验欠缺。
第二，支持绿色低碳科技创新的制度和社会环境亟待进一步改善。我国国家创新体系基本完成从基于计划经济向基于市场经济的全面重构，我国已经进入创新型国家行列。但面对新一轮科技革命和产业变革，面对日益复杂严峻的国际格局，我们必须加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强。这需要我们进一步完善支持科技创新的制度体系和社会环境。当前，我国市场制度体系仍有待完善，尤其是能源领域的市场化改革还需进一步深化，全国统一大市场建设有待加速。促进减污降碳的政府监管方式和工具还需改进。制度环境的不足一定程度上影响了市场的充分竞争和价格信号激励对绿色低碳创新的引导作用。我国创新体系仍待进一步完善，特别是基础研究、应用基础研究、应用研究、技术开发、产业应用等的布局亟待优化。政府对基础研究和应用基础研究的支持力度和支持方式仍需改进，知识从创造、扩散到应用各环节的交易费用有待进一步降低。
三、促进我国绿色低碳科技创新的建议
绿色低碳科技创新是我国实现碳达峰碳中和目标的关键，也是实现经济高质量发展的关键。绿色低碳技术领域广阔，创新空间巨大，既需要现有技术的组合创新，又需要在低碳能源、碳吸收等领域中实现根本性突破。我国在各领域有提高能效降低排放的较大空间，在新能源领域特别是可再生能源领域有较好基础，积累了面向未来碳中和基础研究的人力物力财力基础，通过深化改革可释放我国全社会蕴含的巨大创新潜力。因此，立足我国国家创新体系不断完善、新能源领域产业基础较好、创新内在动力活跃、国内市场规模巨大、丰富应用场景提供良好技术试错和技术迭代机会等综合优势，加快科技体制改革，强化市场导向的技术创新和应用，做好碳中和使命导向的基础研究与前沿技术布局，在支撑我国“双碳”目标实现过程中实现科技创新能力稳步提升和创新绩效快速改进。
（一）深化改革，强化市场导向的创新激励
深入推进科技体制改革，形成激励绿色低碳创新的制度和市场环境。在能源领域，深化电力体制、油气体制改革，扩大所有竞争环节的市场准入包括外资准入，加强垄断环节的接入监管和价格监管，理顺能源价格形成和传导机制，以价格信号引导资源配置，引导企业围绕节能减排开展诱致性技术创新。我国新能源、电动车领域已经显现出市场导向的创新活力，关键是进一步完善创新体系，特别是根据高校、科研院所、企业等多种创新主体，分类建立不同的支持政策和内部激励机制，建立健全有利于知识创造、流通、应用和人才培养的生态系统。
按照“市场引领，重点突破”原则，面向全球绿色低碳产业“新赛道”领域日益激烈的全球竞争，部署重大科研联合攻关和产业政策支持，解决重大技术瓶颈问题和产业化问题。按照“扩大开放，畅通知识技术渠道”原则，在面临欧美技术打压的不利形势下，千方百计扩大开放，包括扩大投资准入、减少信息壁垒、吸引顶尖科技人才来华工作，加强技术流通、知识流通、人才流通。按照“包容审慎”的监管原则，对于绿色低碳领域产业技术创新，特别是跨领域跨行业的集成创新，实行创新与规范并举且突出创新优先。建立科学、规范的程序，允许和鼓励科学家对一些重大科技政策开展公开讨论甚至争论。建立绿色低碳技术发展委员会或联席会议制度，统筹全国绿色低碳技术消化吸收与再创新工作，特别是知识产权保护与共享机制建设，尽量避免出现国内部门间、行业间各自为战的局面。成立以行业协会、行业综合研发机构或龙头企业引领的绿色低碳技术发展联盟，形成风险共担的绿色低碳技术联合开发体系，促进行业内部在低碳技术引进、知识产权共享方面的协同与合作。建立国家绿色低碳科技创新专项基金，支持“绿色低碳技术国家队”建设、绿色低碳技术信息网络系统建设，通过国家资金的引导推动民间资本的投入。
（二）面向“碳中和”使命，在基础研究领域全面布局
要实现“碳中和”，还需在许多领域实现重大技术突破，而这些突破必须建立在基本原理、基础理论的突破之上。面向碳中和，发达国家已经在基础研究领域系统布局，加大对气候变化、各类碳吸收技术，包括可控核聚变在内的先进核能技术等的基础研究和应用基础研究力度，以期获得根本性突破。作为全球第二大经济体和在新能源和新能源汽车领域有较强产业创新能力的国家，我国无论从创造知识的角度，还是从支撑新能源领域保持国际竞争力的需求来说，都到了需要加大基础研究投入的阶段。因此，建议按照“使命导向，全面布局”原则，加大对面向“碳中和”的基础科学和基础理论研究的投入力度，对从低碳、零碳到负碳的所有科学领域都加大投入，吸收借鉴美国、欧盟在绿色低碳技术领域的布局经验，实现绿色低碳基础研究领域全覆盖。我们应该随着学科成熟和国家财政能力的增加而不断加大对低碳领域基础研究的投入。
要尽量消除妨碍知识流通的信息障碍，特别是在面临美国等西方国家技术封锁的情况下，尽快着力消除对科学研究活动的信息限制，消除内外信息管制壁垒带来的知识流通障碍，为低碳领域的科学研究和技术创新提供高效的信息获取渠道。支持政府、学界、企业和科研人员，积极参与国际上关于绿色低碳科技的交流合作。建议在绿色低碳的基础研究领域发起设立开放的大科学研究计划，鼓励包括美国在内的发达国家科学家参与，并不断加强对发展中国家科学家参与的支持力度。
（三）完善绿色低碳技术创新政策
根据碳达峰碳中和“1+N”政策体系的部署，加快编制重点行业绿色低碳技术发展路线图和近中期绿色低碳技术清单，选择成熟度较高、成本较低的优势技术，组织推动大范围、大规模推广；支持处于市场化初期的技术通过示范工程等措施，逐步提高其成熟度；对尚处在研发阶段、减排成本较高但减排效果高的碳中和技术，在现阶段应前瞻性地加大研发力度，作好战略性的技术储备。
强化绿色低碳关键技术装备研发应用的经济激励，优化绿色低碳领域税制，适当提高传统化石能源税率，提高非清洁能源使用成本；发挥国家科技计划及相关专项作用，加大绿色低碳基础、共性和关键技术研发补贴力度。探索建立绿色低碳技术研发后端激励的“专利盒”制度，对绿色低碳研发相关企业通过获得专利及其他知识产权而获得的收入减征所得税，对购置国产技术设备企业实施加速折旧、研发费用加计扣除等优惠政策；实行关税和进口增值税减免政策，降低先进技术进口与应用成本，鼓励引进先进绿色低碳技术设备。鼓励能源企业转让技术，进一步扩大增值税即征即退范围。完善科研人员激励机制，构建充分体现知识、技术等创新要素价值的收益分配机制，调动企业，特别是国有企业研究人员的创新积极性，释放广大国企和高校、事业单位、科研机构的创新潜力。
（四）加快绿色低碳技术市场化推广
强化绿色低碳领域使命导向的创新战略，激发产学研各方主动合作的内在动力，建立和完善产学研融合机制。做好科技园与孵化器建设布局，准确识别技术商业化落地的障碍，为技术落地构建政府支持、企业化运作、社会投资引入、市场推广指导、团队管理、大企业合作等引导创新技术商业化推广的一整套政策机制。设计“领跑者”项目等形式，遴选先进技术，推动技术快速成熟、应用经验快速积累和成本快速下降。大力推动成熟低碳技术的产业化应用，使其在电力、石化、冶金、建材等行业得到及时推广，并推动具有低碳特征的新兴产业群发展。
跟踪国际企业低碳发展的最新形势，积极参与制定低碳产业与产品的技术标准，超前作出企业低碳转型战略部署，推行低碳标识，规模化应用低碳技术，将企业社会低碳责任与产品质量、信誉结合起来。利用国内市场广阔、应用场景丰富的优势，有针对性地制定绿色低碳技术引进的优惠政策，吸引国外企业和高校的绿色低碳技术进入我国实现产业化，通过加速示范期技术尽早实现规模化利用，为绿色低碳领域技术创新和产业发展创造有利条件。
（本文节选自国务院发展研究中心丛书2022—《绿色低碳转型》，中国发展出版社2023年7月第1版，发表时略有删减。）