麦肯锡：什么是净零？

当释放到大气中的温室气体排放水平等于消除的排放水平时，就可以实现大气中温室气体（GHG）的净零增益。这也称为“碳中和”。

CO 2是最常见的温室气体之一，存在于地球大气中，与氮气、氧气、甲烷和其他气体一起，是地球空气的一部分。 CO 2有助于捕获地球上的热量，就像温室捕获热量以在寒冷气候下种植西红柿一样。但过多会导致问题，例如热浪和海洋酸化。它既是自然发生的，也是人类活动（例如燃烧化石燃料）的副产品。

今天，世界正在经历净零转型，这是一项雄心勃勃的努力，旨在实现 CO 2净零排放并减少其他温室气体的排放。 2015 年联合国通过的《巴黎协定》概述了转型的目标：将全球变暖幅度控制在工业化前水平之上远低于 2.0°C，最好是 1.5°C。

实现这一目标将避免地球永久变暖带来的最灾难性影响。目前，世界尚未走上实现这一目标的轨道。请继续阅读，详细了解净零的含义以及实现它需要什么。

什么是脱碳？

脱碳是缓解、停止或减少大气中的碳。它是通过改用碳排放较少的能源或材料（通常是通过放弃高碳排放化石燃料）并抵消所排放的碳来实现的。

通过抑制大气中温室气体的积累，将全球气温上升限制在工业化前水平以上 1.5°C 以内，对于防止灾难性后果是必要的。许多公司、国家和机构已承诺在未来几年内脱碳或实现净零转型。

七大能源和土地利用系统（电力、工业、交通、建筑、农业、林业和垃圾处理）是温室气体排放大户，所有这些系统都需要进行转型。鉴于它们的相互依赖性，它们还需要同时进行过渡。但在其他情况下，个人和组织可以通过选择化石燃料的低碳替代品（例如太阳能和风能）并消除大气中多余的碳来设定自己的净零愿望。循环性，或者通过重复使用现有材料来减少废物，也可以成为脱碳的一个重要杠杆。

将碳排放量减少到零并不完全可行。因此，广泛实施碳去除和长期储存对于阻止全球变暖的进程是必要的。

净零转型会涉及什么？

麦肯锡的研究基于绿色金融系统网络 (NGFS) 的净零 2050 情景，模拟了一条假设的、有序的 1.5°C 路径。这种情况包括对实现净零所需的经济成本和社会调整的估计，麦肯锡的分析提出了定义全球向净零过渡的六个特征：

• 普遍的。所有能源和土地利用系统都需要转型。这将直接或间接影响每个国家和每个经济部门。

• 重要的。到 2050 年，实物资产的年度支出需要从目前的 3.5 万亿美元增加到 9.2 万亿美元。到 2050 年，总支出可能达到 275 万亿美元。

• 前置式.在这一转变的早期阶段，实物资产支出可能会更加重要，在下降之前可能会在 2026-30 年上升至全球 GDP 的近 9%（而 2022 年这一比例略低于 7%）。同样，电力成本可能会在 2020 年水平之上增加一段时间，然后稳定或可能下降。

• 不均匀。占全球经济 20% 左右的行业将在转型中面临最大的经济风险。发展中国家和化石燃料丰富的地区也特别容易受到产出、资本存量和就业变化的影响，因为高度暴露的行业占其经济的相对较大部分。

• 面临风险。如果管理不当，在低排放资产进入市场之前淘汰高排放资产的转型可能会导致能源供应和价格波动。

• 机会丰富。净零转型将为低排放产品创造新的效率和新的市场。

我们处于能源转型的哪个阶段？

能源转型正处于早期阶段。能源生产和消费占全球CO 2排放量的85%以上。因此，采用低排放技术（包括太阳能、风能和电动汽车）以及更广泛的低排放能源系统对于到 2050 年实现净零排放至关重要。

迄今为止，低排放技术部署所需的约 10% 已经实现。推进转型需要更快地部署和采用几种相互关联的低排放技术（包括可再生能源、电气化技术和热泵）以及不太成熟的技术（例如碳捕获、利用和储存[CCUS]）绿色和蓝色氢；以及可持续燃料）。

为了到 2050 年实现净零排放，能源系统的七个领域中的每一个领域都需要进行转型。以下是每个领域的要求概述：

• 力量。解决电力减排的物理挑战是整个能源转型的基础。这是因为，要减少能源消耗最多的行业（交通、工业和建筑）的排放，需要全面转向电气化。管理风能和太阳能的增长在这里至关重要。

• 流动性。能源转型需要交通运输脱碳，包括汽车、卡车、航空和航运。在长途移动（包括卡车运输、航空和航运）方面，电动汽车和内燃机之间仍然存在根本性的性能差距。

• 行业。化石燃料对于现代文明的四大物质支柱：钢铁、水泥、塑料和氨至关重要。这四个行业的脱碳将是一个重大挑战。其他行业的挑战性会稍小一些，但仍需要对现有工业场地进行大规模改造。

• 建筑物。供暖在建筑物排放中所占比例最大。热泵是这里的一个解决方案：根据麦肯锡 2023 年实现的承诺情景，到 2050 年，它们可以提供建筑物所需的大部分热量。这里的挑战包括确保热泵在最冷的地区表现良好，并管理峰值的影响对热泵性能的要求。

• 原料。锂、钴和精选稀土矿物对于扩展多个行业脱碳所需的低排放技术至关重要。这里的挑战是确保这些矿物能够足够快地开采出来以满足需求。

• 氢和其他能源载体。许多领域都需要氢和生物燃料来实现脱碳。扩大到必要的程度将需要大量的土地使用（用于生物燃料）和新的基础设施（对于氢）。

• 碳和能源减少。用低排放技术取代高排放技术非常重要。但减少总体能源消耗，以及减少仍排放的 CO 2量，对于成功转型也至关重要。 CCUS需要进一步的技术进步和扩大目前可能还不存在的技术。

什么是气候技术？

气候技术是任何致力于减少排放或解决全球变暖影响的技术。它涉及许多使用子类别，所有这些都旨在实现净零排放并将运营过渡到更绿色的状态。其中一些减排技术仍处于研发阶段，但麦肯锡估计，欧盟实现净零排放所需的60%的减排量将来自广泛部署的成熟技术。

对气候技术的投资正在快速增长。欧洲和美国的政府计划正在释放大量资金，以应对到 2050 年实现净零排放的挑战。美国于 2022 年通过的《通货膨胀削减法案》拨款超过 3700 亿美元的资金来缓解气候变化。欧盟绿色新政可能会投入超过 1 万亿欧元的公共和私人资金。总而言之，这些措施可以为投资者带来更多机会，麦肯锡估计，到 2030 年，市场年投资额可能高达 12 万亿美元。

麦肯锡的分析表明，如果将12 类气候技术综合推广，它们有可能减少高达 90% 的人为温室气体排放总量：

• 电池。依赖锂离子电池的电动汽车的终生排放量比内燃机汽车低 85%。

• CCUS 。 CCUS 技术在点源捕获工业过程排放的 CO 2 ，然后长期运输、转化和储存。

• 循环技术。这些技术涵盖了一系列方法，旨在减少材料在其生命周期内的排放，同时最大限度地提高其生命周期价值。

• 能量储存。随着可再生能源规模的扩大，这将是必要的。这些技术包括用于短期储能的锂离子电池系统和长期储能系统。

• 工程碳去除。这些去除涵盖了一系列基于技术的去除大气中CO 2 的方法。

• 热泵。其效率比燃气炉和锅炉高 4.5 倍。

• 氢气。氢气为钢铁、水泥和化工等难以减排的行业提供深度脱碳，这些行业目前约占全球排放量的 20%。

• 核裂变技术。这些技术在商业上已经成熟：目前有 440 个反应堆提供全球发电量的约 10%。未来扩展面临的挑战包括高昂的建设成本和尚未解决的长期存储问题。

• 可再生能源。 2015 年至 2020 年间，可再生能源发电量几乎翻了一番。大多数使用可再生资源的能源生产技术已经成熟。太阳能光伏发电以及陆上和海上风力涡轮机已经展现出最大的增长和最成功的规模化努力，但仍然没有达到实现 2030 年目标所需的速度。

• 可持续燃料。这些以及其他化石燃料替代品是难以减少的交通运输行业脱碳所必需的，这些行业的排放量占当今全球总排放量的 15% 以上。

• 支持 NCS 的技术。这些解决方案可以去除大气中的碳，还可以防止排放。它们包括陆地生态系统以及农田上的碳清除和减少。

• 生产供人类食用的替代蛋白质的技术。当前全球排放量的约 15% 来自动物蛋白的生产，例如肉类、乳制品、鸡蛋和水产养殖。替代蛋白质包括基于植物的蛋白质、基于微生物的发酵蛋白质以及使用生物反应器和离心机制造的来自动物细胞的细胞培养蛋白质。

气候技术有助于降低现有流程的碳密集度，并可以积极防止大气排放或去除大气中的碳。过去十年，气候技术取得了一些重要进展，例如，一些可再生能源项目的成本下降了近 90% 。随着资本的增加以及一些政府已经为低碳创新提供财政支持，即使净零挑战非常艰巨，气候技术仍有很大潜力。

行业如何通过脱碳实现净零排放？

每个行业和公司的运营脱碳都会受到不同因素的影响。因此，寻求脱碳的公司将希望选择最适合其需求和环境的方法。以下是世界上排放最高的行业；它们合计约占全球温室气体排放量的 85%：

• 化石燃料。化石燃料的燃烧产生了全球 CO 2排放量的 83%。在追求脱碳的过程中，化石燃料企业将重点放在能源效率、电气化、甲烷逸散排放（泄漏造成的甲烷损失）管理等方面。更具体地说，石油和天然气公司正在通过多种手段实现低碳转型，包括转型为多元化能源公司。

• 力量。电力行业脱碳需要逐步淘汰化石燃料发电并增加低排放电源的产能。

• 流动性。道路交通占所有交通排放的四分之三。这里的脱碳努力可能涉及用配备电池电力或氢燃料电池的车辆取代配备内燃机的车辆。

• 行业。钢铁和水泥是这一类别的核心组成部分，它们合计约占全球CO 2排放量的14%。脱碳工作可能涉及安装碳捕获和储存设备，以及改用排放量较低的工艺或燃料。

• 建筑物。建筑物和房地产行业的脱碳将涉及提高能源效率（例如，通过更有效的隔热）以及用低排放系统替换由化石燃料驱动的供暖和烹饪设备（请参阅附文，“机器学习和人工智能如何帮助组织使其建筑脱碳？”）。

• 农业和食品。使用温室气体高效农业实践可以帮助减少农业排放，消费者层面的变化也可以帮助减少——例如，如果人们少吃肉。

• 林业和土地利用。该部门的CO 2排放通常来自土地清理和森林砍伐。什么可以减少这些排放？努力可以包括防止森林砍伐和投资自然气候解决方案（NCS），这可以成为排放的净汇。

• 新能源领域（氢和生物燃料） 。将会有很多扩展低排放能源技术的机会。即使到 2050 年，扩大低碳燃料产能和基础设施需要每年额外增加 2300 亿美元的资本支出，氢和生物燃料行业到那时仍可创造约 200 万个就业岗位。

企业领导者如何在净零转型中创造价值？

随着净零排放势头的加速，投资者、客户和监管机构提高了对企业的期望。目前，近 90%的排放量已成为净零承诺下的减排目标，负责超过 130 万亿美元资本的金融机构已承诺，他们将按照 1.5°C 承诺路径管理这些资产。

简而言之，企业无法在危机连绵、气候风险难以控制的世界中蓬勃发展。领先的公司可以通过展示可能性并产生进一步的动力来树立榜样。

一些公司已经在利用眼前的净零机遇。分析他们的方法后，有四种策略脱颖而出：

• 转变业务组合，特别关注具有巨大增长潜力的细分行业

• 建立能够渗透新市场的绿色企业

• 通过绿色产品和现有市场相关领域的新价值主张使自己与竞争对手区分开来——所有这些都有助于获得市场份额和价格溢价

• 使其运营和现有供应链脱碳

对于想要进攻的商界领袖，麦肯锡已经确定了 11 个高潜力价值池，到 2030 年，这些价值池的年收入可能高达 12 万亿美元以上（了解更多信息，请阅读“进攻以在净零环境中创造价值”）过渡”）。

公司是否需要使其供应链脱碳？

是的，公司需要使其供应链脱碳。公司越来越认识到减少其上游或下游价值链中发生的排放的必要性，这些排放也称为“范围 3 排放”。对于许多公司来说，多达 90% 的气候影响来自范围 3 排放（而不是范围 1 和范围 2 排放，后者是公司通过购买能源直接或间接产生的）。但目标范围 3 排放将具有挑战性。为了实现供应链脱碳，企业需要解决以下五个问题：

• 缺乏碳核算基础

• 过度依赖范围 3 排放的二手数据

• 碳减排杠杆的成本和技术可行性的不确定性

• 需要全行业合作来解决多种排放源问题

• 内部和外部利益相关者持续参与长期变革计划的必要性

麦肯锡公司承诺到 2030 年实现气候影响净零。有关脱碳和净零的更深入探索，请参阅麦肯锡可持续发展的见解。了解麦肯锡可持续发展如何帮助客户，包括脱碳转型和净零以及环境、社会和治理策略，如果您有兴趣在麦肯锡工作，请查看与可持续发展相关的工作机会。

参考文章：

• “ 2024 年全球能源展望”，2024 年 9 月 17 日

• “能源转型：我们到底在哪里？ ”，2024 年 8 月 27 日，迭戈·埃尔南德斯·迪亚兹 (Diaz) 、胡马云·泰 (Humayun Tai)和托马斯·亨德特马克 (Thomas Hundertmark ) 以及米契尔·尼瓦尔德 (Michiel Nivard) 和尼古拉·扎纳尔迪 (Nicola Zanardi)

• “困难的事情：驾驭能源转型的物理现实”，麦肯锡全球研究所，2024 年 8 月 14 日， Mekala Krishnan 、 Chris Bradley 、 Humayun Tai 、Tiago Devesa、 Sven Smit和Daniel Pacthod

• “扩大关键气候技术需要什么？ ”，2023 年 12 月 1 日， Bernd Heid 、 Martin Linder 、Sebastian Mayer、Anna Orthofer 和Mark Patel

• “一条经济实惠、可靠、有竞争力的净零之路”，2023 年 11 月 30 日， Mekala Krishnan 、 Humayun Tai 、 Daniel Pathod 、 Sven Smit 、 Tomas Nauclér 、Blake Houghton、 Jesse Noffsinger和 Dirk Simon

• “公私慈善伙伴关系在推动气候和自然转型中的作用”，2023 年 11 月 20 日，Hamid Samandari、 Daniel Pacthod 、Shally Venugopal、 Mekala Krishnan 、 Tracy Nowski 、 Adam Kendall 、Jared Goodman 和 Piers Rosholt

• “ 2023 年全球能源展望”，2023 年 10 月 18 日

• “气候投资：在不确定时期持续突破性增长”，2023 年 3 月 13 日， Fredrik Dahlqvist 、 Sean Kane 、Lisa Leinert、Maximilian Moosburger 和Anders Rasmussen

• “畅游美国净零前沿：商业领袖指南”，2022 年 5 月 5 日，Rory Clune、Laura Corb、Will Glazener、 Kimberly Henderson 、Dickon Pinner 和 Daan Walter

• “在净零转型中进攻创造价值”，2022 年 4 月 13 日， Michael Birshan 、 Stefan Helmcke 、 Sean Kane 、Anna Moore 和Tomas Nauclér

• “实现净零排放需要付出什么代价”，2022 年 1 月 29 日，作者： Gautam Kumra和 Lola Woetzel

• “经济转型：净零转型会发生什么变化”，2022 年 1 月 25 日， Mekala Krishnan 、Hamid Samandari、Lola Woetzel、 Sven Smit 、 Daniel Pacthod 、Dickon Pinner、 Tomas Nauclér 、 Humayun Tai 、Annabel Farr、Weige Wu和丹妮尔·因佩拉托

• “净零转型：它会花费什么，它会带来什么”，2022 年 1 月 25 日， Mekala Krishnan 、Hamid Samandari、Lola Woetzel、 Sven Smit 、 Daniel Pacthod 、Dickon Pinner、 Tomas Nauclér 、 Humayun Tai 、Annabel Farr，吴伟格、丹妮尔·因佩拉托

• “创新实现净零排放：气候技术高管指南”，2021 年 10 月 28 日，Tom Hellstern、 Kimberly Henderson 、 Sean Kane和 Matt Rogers

• “实现供应链脱碳” 2021 年 6 月 4 日， Peter Spiller

• “负排放如何帮助组织实现其气候目标”，2021 年 6 月 30 日，Peter Cooper、 Emma (Gibbs) Parry 、Peter Mannion、Dickon Pinner 和 Gregory Santoni

本文更新于2024年10月；它最初于 2022 年 11 月发布。