气候减缓举措往往忽视产品生产和消费相关的排放。
材料转型旨在通过提升效率、以排放密集型材料的替代品取而代之，并增强材料循环利用，推动当前材料格局演进。
材料转型将提升能源转型的可扩展能力，同时把减排工作深入延伸至产品和应用领域。
最新的政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告明确指出，若要防止气候系统崩溃并实现全球气候目标，我们已到了“现在行动，否则永远来不及”的关头。尽管多年来持续投资，并出台了支持能源转型的雄心勃勃的政策，这一警告依然发出。自2010年以来，全球能源转型年度投资增长了100%，总额达到每年5000亿美元，可再生能源发电量占比升至29%，全球道路上电动汽车（EV）的累计数量也增长了20倍。
此外，首批此类蓝氨运往日本，展示了氢能用于零碳发电的潜力。尽管付出了这些努力，根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）《2021年第六次评估报告》，全球气候行动仍不足以应对当前的气候危机。在格拉斯哥举行的COP26上，未来十年被定为行动十年，会议呼吁扩大气候行动成果。显然，我们仍需做“更多”工作。
迄今为止，气候减缓工作主要集中于减少与能源生产直接相关的排放，却往往忽略产品生产和消费活动所产生的排放；而这些排放贯穿产品价值链的各个环节及整个生命周期。缺失的正是这种系统层面的整体视角，而这就是避免气候影响日益加剧所需的“更多”行动。
解读材料转型
事实上，改变我们设计、制造产品并将材料应用于产品的方式，是实现系统性减排的另一项关键转型。材料转型旨在推动当前材料格局演进：提升材料带来的效率，通过材料替代减少排放密集型材料的使用，并扩大材料的直接和间接再利用及循环利用。
材料驱动的效率提升，旨在以先进材料取代传统材料；先进材料在韧性、减重和耐久性方面都远胜传统材料，有助于延长产品寿命并优化其能源消耗。例如，以玻璃纤维增强聚合物（GFRP）替代钢筋，可延长混凝土结构的使用寿命，并减少其安装、维护和更换过程中的排放。
世界经济论坛在制造业和生产领域开展了哪些工作？
先进制造与供应链中心汇聚企业、政府和民间社会的领导者，共同理解重塑制造业和全球价值链的变革。该中心提供值得信赖的交流空间，帮助各方在日益复杂的全球经济中探讨韧性、可持续性和竞争力。
通过促进跨行业、跨地区的合作与共识，该中心帮助合作伙伴找到切实可行的路径，共同适应变化、推动创新并强化供应链。
另一方面，材料替代旨在以更可持续的材料取代排放密集型材料，从而消除其制造和生产过程中的相关排放。这包括在产品和应用中以聚合物混凝土、玻璃纤维、工程木材和重型木材取代钢材、水泥和玻璃。最后，材料循环利用是这一框架可持续性的根基：材料及其相关排放物经过回收再利用，转化为产品和替代能源形式，符合碳循环经济框架关于再利用、回收和移除的要求。
可持续材料的应用实例
这些先进且可持续的材料可应用于众多行业和领域。可再生能源、汽车、建筑、包装、电子产品、家电和农业等领域的一系列成熟应用和试点示范，已证明其经济效益和可持续效益。以下是一些实例：
可再生能源：碳纤维增强聚合物（CFRP）越来越多地用于制造大型风力涡轮机叶片。应用这种材料可减重30%，最终实现更高效的能源生产。此外，GE可再生能源公司和威立雅近期宣布，将回收风力涡轮机并将其转化为水泥制造原料，这有望使相关水泥生产排放减少27%。可再生能源领域的这一应用全面展现了“材料转型”框架的各项支柱：效率提升、材料替代以及回收再利用。
建筑与施工领域：替代混凝土，例如聚合物混凝土，其机械性能和热性能优于传统混凝土；重量轻75%，并且在耐化学腐蚀、抗锈蚀和防潮渗透方面具有优势。同样，这一应用体现了材料转型框架的两个方面：材料驱动的效率提升（源于安装和维护所需能源显著降低），以及材料替代。与传统混凝土生产所需的加热和养护过程相比，材料替代每吨可避免排放共72.5千克二氧化碳。
汽车领域：试点项目显示，使用CFRP实现车辆轻量化，能够使车辆的生命周期温室气体（GHG）排放减少12%。美国能源部发布的一份报告指出，新一代碳纤维复合材料可使乘用车减重50%，并将燃油效率提高近35%。美国能源部发布的报告提及了这一点。这又一例证表明，材料带来的效率提升以及以碳纤维增强聚合物（CFPR）替代钢材，有望带来显著收益。
通过在产品整个生命周期内提高能源消耗效率，并提供可扩展的替代方案来取代排放密集型材料，材料转型将进一步强化能源供应转型，同时扩大减排空间：在能源生产之外建立并行的减排机制，将减排工作更深入地延伸至产品和应用价值链。
社会经济效益
材料转型不仅有助于减排，还能带来显著的社会经济价值；可扩展的材料转型将创造新的经济活动并促进社会发展。这一转型有助于确保获得适当的材料基础，从而提高建筑能效，并在最需要的地方扩大可再生能源部署，尤其是在低收入社会；同时，它还能在各个行业和整个价值链（设计、生产、应用和回收）创造直接和间接就业机会。
材料转型还将帮助应对能源转型带来的颠覆性影响，让劳动者转岗至产品价值链的其他环节。例如，燃料炼制行业的操作人员经过再培训后，可以较容易地转而生产高附加值基础化学品，而这些化学品是生产多种先进可持续材料所必需的。
还能采取哪些行动？
能源转型旨在改变能源生产和消费方式，以实现低碳排放的未来；材料转型最终则将运用多种形态的碳原子，推动整个经济体系在能源供需中以可持续方式改变材料的使用和再利用方式。
鉴于这些收益，我们需要回答几个关键问题。能源转型与材料转型充分协同，最终能创造怎样的价值？在日益复杂的全球体系中，政府、机构、企业和公众如何认识并拥抱能源与材料之间的相互依存关系？我们如何培育这种系统层面、贯穿完整生命周期的排放视角，并确保这一长期被忽视的盲点得到应有的重视？
政策制定者应充分认识能源与材料相互作用带来的机遇，并拥抱其驱动力，从而清晰把握实现气候和社会经济效益的广阔前景。
