21世纪的全球增长故事:由绿色技术和人工智能领域的投资与创新驱动

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  • 世界正掌握着一个由绿色技术投资与创新驱动、人工智能(AI)助推的全新增长与发展故事;相较于过去所走的肮脏且具破坏性的道路,这是一个更具吸引力、更具包容性的故事。

  • 这一全新增长故事已经开始:未来5年内,关键绿色技术的临界点将有一半以上达成,使其在主要市场具备竞争力。结构性与系统性变革的进程将持续数十年。但这十年对于限制更大的气候不稳定风险至关重要。现在加速推进至关重要。人工智能正为这一加速创造真正的机遇。

  • 新兴市场和发展中经济体(EMDEs)相对于富裕国家更快的增长,以及可再生能源资源的分布,将改变世界的产业格局和贸易模式。若管理得当,这些变化可使供应链更加多元化、更不脆弱;关键产品和投入品将需要多个来源。竞争已经开始,世界各国都在通过投资支持争取动态比较优势,例如1万亿美元的美国《通胀削减法案》,其重点在于绿色技术。

  • 向快速、可持续增长转型需要世界各地的大规模投资:全球清洁能源和数字化转型的总投资每年需约5至7万亿美元。其中一部分投资将是新增的;全球所需的投资增幅约为GDP的2%至3%,富裕国家较少,新兴市场和发展中经济体较多。世界整体宏观经济状况使这一投资增长成为可能;不存在全球储蓄约束。这项投资可以为应对当前危机后实现强劲且持久的复苏提供动力,并防止发展领域出现“失去的十年”。

  • 这一由技术驱动的可持续增长故事代表着自工业革命以来最大的投资机遇。私营部门将提供大部分投资,但政策、创新和金融领域的公私合作至关重要。所有国家都有机会。

  • 气候脆弱性也带来了迫切挑战。所有国家都受到影响,但较贫穷国家已遭受气候变化影响造成的尤为严重的损失。国际社会应大力支持它们建设有韧性的经济体。

  • 一项涵盖目标、金融和贸易等方面的国际性、共同的战略议程,将增强投资所需的信心,对技术尤其是人工智能亦然。围绕国际金融体系以及私人和公共投资在新兴市场和发展中经济体的流动开展合作至关重要。多边机构的大幅扩充与改革将是这一融资的核心。

1. 机遇:未来经济的驱动力

在人工智能和数字化推动下,低碳技术的大规模部署将在未来25年内改变能源、交通、生产、建成环境、土地利用和海洋系统。这一进程已经成形,并将推动一波创造性破坏。那些理解并采取行动应对这些趋势的国家、企业和投资者,将在可能到来的空前繁荣时代大大受益,尽管转型本身需要强有力的投资,且变革将带来必须加以管理的扰动。

低碳技术的部署正在加速,关键技术有望在2030年前达到临界点,进而推动其规模化扩展至大众市场。2018年,能源领域已发生一个重要临界点:太阳能和风能发电的平准化度电成本(LCOE)降至低于新建煤电和燃气发电的水平。第二个临界点预计将在美国于2023年达到,即平准化度电成本包含短期电池储能成本的时候,其他国家也将迅速跟进。这一快速成本下降使太阳能和风能在2021年占全球新增能源装机容量的75%以上。

其他领域也出现了类似趋势。在主要地区,无补贴纯电动汽车(BEV)预计将于2025至2026年在所有轻型车细分市场与内燃机(ICE)汽车实现成本平价。农业化肥领域也在发生类似变化,先行项目已降低绿色氨的成本,使最大的化肥生产商得以在今年推出工业规模工厂;绿色氨生产目前预计将在未来十年内具有经济可行性。对众多行业和活动至关重要的绿色氢能也正在起步,各国政策和重大项目在全球迅速扩展。

人工智能(AI)的前景更为广泛,并可能进一步加速绿色技术。随着基础模型的持续进步,人工智能日益被视为下一个通用型技术,推动通用智能,加速临界点,并推动跨经济领域的突破性技术部署,例如聚变与太阳能、量子化学、替代蛋白质设计等诸多领域。人工智能还将对数据分析、建模与预测产生日益强大的影响,并提升生产流程和供应链的效率与生产力。这些应用已被用于应对气候变化,包括作物分析,以提高农业生产力和韧性,复杂相互作用分析,即气候变化与北极海冰减少之间的相互作用,以及能源需求管理,其中人工智能对改进需求预测至关重要。基于人工智能的方法不仅能提高短期系统灵活性(例如使电池和需求管理作为虚拟电厂运行),还能实现能源系统中更长期的需求与供应匹配。人工智能应用日益融入工业系统,以提高能效、减少高峰需求,并在满足高峰需求时最大化可再生能源的使用。人工智能还有助于提升韧性:人工智能被用于改进面向脆弱国家的气候灾害预警系统,其中深度学习算法将继续改进对现实系统中气候临界点的预警,以更高的灵敏度和特异性帮助人们为重大变化做好更充分准备。像ChatGPT这样的基础模型(大型预训练语言模型,使任何人都能按需生成文本和代码)是人工智能的一个重大临界点,具有改变工作方式和沟通方式的潜力,并释放新的生产力与增长来源。近期一项普华永道研究估计,人工智能技术到2030年可能使全球GDP增加15.7万亿美元。收益如此巨大,我们可以预期人工智能将迅速规模化并获得更多投资。

许多新的气候与人工智能技术是“横向”的,被整个经济中的生产职能和供应链所共享,因此其规模化可产生强大的协同效应。这些技术的广泛部署将提高规模经济,进一步降低成本。随着价格下降,新的行业和技术变得具备商业可行性,进一步强化反馈回路,并产生快速的指数级变化。例如,可再生能源和氢气 生产 产能的扩张也将降低绿色氨的成本,进而促进氢气的储存和运输,为钢铁和化工等绿色产业带来机遇。而且,人工智能可以在各行各业中为创新过程本身注入强大动力。正如一位人工智能全球领导者所言:“人工智能能够以数字速度推动科学进步”。

能源、交通和生产流程的全面技术转型是21世纪增长故事的核心。图1展示了各行业关键零排放解决方案在历史与预估方面的最新进展,显示了这些临界点正以何等速度推进。政府和私营部门在此有一个重大机遇,可将资源集中投向,以使这一转型更早实现。把握这一机遇将需要大幅增加投资(私人与公共)、支持性政策和合作。

图1:各行业临界点——历史进展与指示性未来时间表

通往进步之路。Image: Systemiq,即将出版,2023年1月,《突破效应——引发全球临界点连锁反应》。

当一系列条件达成时,临界点便随之出现,使新技术或新做法能够胜过既有企业。越过临界点后,反馈回路随之形成,推动自我强化的进展,使对该解决方案的更大规模部署进一步加快部署速度。

2. 全球动能与增长的新格局:竞赛已经开始

围绕与未来增长驱动因素相关的关键技术、能力和资产的领导权竞赛已经开始。这场竞赛可能对地缘政治、经济与产业格局、贸易流动产生深远影响,也可能带来结构性错位。

能源转型正在重塑贸易与产业格局,并且由于俄罗斯对乌克兰的战争引发的能源安全担忧,这一转型将进一步加速。人工智能等其他技术转型驱动因素,也将随时间推移重新绘制版图。过去,工业布局取决于煤炭、石油、铁矿石及其他原材料相对于需求市场的禀赋;而未来的选择——需考虑工业流程直接和间接电气化的可能性——将更加重视可靠、低成本、低波动性的可再生能源供应。此外,还存在利用地理禀赋差异的可能性(如欧洲北部的风能与南部的太阳能),以及如莫迪总理通过其“一个世界、一个太阳、一个电网”倡议所提议的,在国家内部及国家之间整合可再生能源。其结果将形成不同的能源与工业生产版图,尤其是在钢铁、铝和基础化工等排放密集、贸易暴露度高的行业。

近期可再生能源拍卖的结果表明全球南方整体上已占据有利位置,可作为低成本零排放电力生产者扩大市场份额,其中中东和北非正成为最具竞争力的地区。但其中一些经济体面临政策框架的挑战,即如何吸引低成本资本投入可再生能源,否则可能削弱其天然优势(图2)。图2中的地图还标示出绿色氢能、绿色氨、绿色钢铁和低碳铝领域一些最重要的试点投资所在地。该清单并非全面,但表明一些国家正迅速利用其可再生能源潜力,力争成为早期领导者。例如,智利、巴西、沙特阿拉伯、阿联酋、毛里塔尼亚、纳米比亚和哈萨克斯坦都在开发具有里程碑意义的项目,这些项目可使它们发展成为净零产业的强国。

主要经济体已在争夺这一未来增长格局中的地位。中国的《“十四五”现代能源体系规划》、欧盟的《绿色协议》、印度的联邦预算、能源获取与绿色氢能政策,以及美国的《通胀削减法案》(IRA),均将激励措施和绿色技术投资融资与法律、监管及政策支持相结合。

所有这些地区的投资正在迅速推进。它们并非孤立无援,世界各地也在采取类似措施。不管怎样,这些举措正在塑造新的增长格局,并为低碳转型提供动力。例如,中国在太阳能电池板和电池制造方面的领先地位,在将太阳能光伏成本降低85%(过去十年间)。欧盟氢能战略旨在到2050年实现可再生氢累计投资2000亿至5000亿美元。印度正经历全球最快的可再生能源扩张之一,其2030年目标为500吉瓦,是当前装机容量的四倍。美国投资减少法案(IRA)可能平均降低关键气候技术的融资成本40%,从而促成快速规模化。随着多个合理成本来源的出现,竞争与创新应会增强;关键投入品的可竞争供应对供应链整体稳健性至关重要。这些发展将带来关于全球化的新视角与新模式。

图2:得益于具有吸引力的可再生能源市场和不断增长的装机容量,全球各地正在宣布大型低碳工业项目

各类低碳项目正在世界各地宣布。Image: Climatescope 2022

3. 所需投资规模

世界的发展方向毫无疑问。但气候变化的挑战与危险意味着需要更大的紧迫感和速度,即世界必须加快投资与创新的步伐。

能够创造新增长故事的投资将体现在四种资本形式上:物质资本、人力资本、自然资本和社会资本。它们都是必要的,并相互补充。

  • 物质资本投资需要大幅增加,用于能源和交通领域的新型低碳基础设施、更清洁高效的城市,以及服务和商品的新型生产方式。这一广泛的能源系统和数字化转型所需的全球总投资,预计为到2030年每年约5至7万亿美元;其中一部分投资将是新增的。这较今天每年约1.5至2万亿美元的投资大幅增加,但同时也将伴随化石燃料投资和投入随时间减少。

  • 气候变化造成的损失和破坏成本巨大,因此适应与韧性投资不可避免。例如,在过去二十年中,脆弱二十国集团(V20)经济体因气候变化影响损失了GDP的20%。需要大幅增加适应与韧性方面的投资,且投资越快,未来的损失和破坏就越小。本文所述的减排技术投资,以及改进预测和预防未来损失的能力(人工智能技术可在此提供帮助),将降低适应成本,但仍需大量投资。这一投资到2030年可能达每年0.5至1万亿美元。国际社会应大力支持它们建设有韧性的经济体。

  • 到2030年,人力资本每年还需约3万亿美元的投资。新冠疫情遗留问题和重大人口结构变化将对卫生服务和教育造成压力,考虑到现有差距,以及部分人口老龄化,且中国以外的发展中世界人口在未来三十年内将增加近20亿(主要位于亚洲和非洲)。

  • 随着世界逐步摆脱以化石燃料为基础的行业,这些行业可能最多流失500万个工作岗位;尽管更高投资和重构的供应链所带来的净就业增长几乎肯定会出现。

  • 我们的自然资本和生态系统构成了我们必须生活其中的生态环境,并与气候变化、水系统、空气以及其他诸多方面密切相关。保护和恢复这些生态系统估计总共需要每年2750亿至4000亿美元,到2030年。

  • 投资于社会资本更多不在于直接增加资源,而在于制度质量以及繁荣与资产的分配。我们经济结构和体系的根本性变革意味着,我们必须关注变革管理以及生计与生活可能发生的错位。例如,保护和再投资于自然资本需要能力建设和支持性的制度安排,尤其是要让原住民社区(他们是世界大部分生物多样性及其最关键生物群落的守护者)对其集体资产拥有更大的发言权和控制权。

这听起来可能是一项艰巨的挑战。要使我们全世界集体成功,全球投资水平必须恢复并提高至疫情前水平之上,每年约占GDP的2%至3%(本十年内,不包括人力资本)——全球南方增加更多,全球北方和中国增加较少。

然而,尽管所需投资规模庞大,但从宏观经济角度看应当是可行的。自20世纪90年代以来,全球计划储蓄普遍超过计划投资,这与低利率、低投资和低增长相关,包括低生产率增长。有人提及“长期停滞”。事实上,如果我们回到2008年金融危机之前的几十年,投资占GDP的比例远高于现在。经合组织成员国的投资自1980年以来已从占GDP的26%降至22%。公共投资在下降中占据了不成比例的份额,这反映出为平衡财政账目和控制公共债务所作的努力,因为财政整顿往往以资本支出为代价。

因此,尽管大力推动投资对地球未来、复苏以及创造新增长故事至关重要,但这并非不可能实现的目标。公共投资应增加GDP的1%至2%,并应成为这一投资推动的核心,因为它为私人投资提供方向并奠定基础;这将是危机期间公共消费支出的自然转变。通过提高经济生产率和降低气候风险,这一公共投资将为更强劲的中长期财政状况奠定基础。

鉴于大部分投资和创新必须来自私营部门,塑造投资制度的政策与机构将起到根本作用。强有力的国家领导,以可信方式释放未来路径的信号,将增强推动大规模投资的信心。为使公共承诺可信并获得信任,必须有强有力的机构作为支撑:这些机构应在政府各部门之间保持一致,并拥有充足资源和合适的技能与专长。当它们兼具一定程度的独立性与可靠的监督,并嵌入政治体系,同时发挥技术官僚的效能以及直接与私营部门和公民社会接触的能力时,便能有效运作。

4. 在金融、技术和贸易方面的合作

为有效推动增长与繁荣,投资推动和技术部署必须具有全球性。这必然涉及竞争(各国和企业争夺关键新技术和市场的领导地位),同时也需要围绕气候行动、公共卫生、繁荣与和平等共同目标加强合作。

融资合作对全球南方所需的投资至关重要。除中国外的新兴市场和发展中经济体需要在2030年前每年投入约2.4万亿美元(占GDP的6.5%),用于使其经济转型的所有与气候相关的必要投资。这较今天约0.7万亿美元的投资有大幅增长(尽管此类增长将伴随化石燃料投资和投入减少所带来的节约,这种节约将随时间逐步显现)。但由于结构性原因以及债务水平,新兴市场和发展中经济体的资本成本过高,难以实现长期投资的大幅增长。解决债务脆弱性以降低新投资的资本成本,必须成为当务之急。这将需要合作加强债务解决机制,并借鉴和提升20国集团共同框架的成效。

正如近期独立国际高级专家组(IHLEG)报告所论证的,为确保合理的资本成本,新增公共债务应以类似国际金融机构所提供的条件融资。新增债务可包括为气候脆弱国家提供低成本融资的机制;并采用气候应急债务合同,例如巴巴多斯试点的自然灾害条款。多边开发银行的融资能够而且必须扩大规模,未来几年内扩大至三倍,并为全球公共产品提供优惠解决方案。促进目的性合作的国家平台能够让所有公共和私营参与者齐聚一堂;如果以在南非、埃及、印度尼西亚和越南试点的“公正能源转型伙伴关系”(JETP)为蓝本,它们可以成为强大工具,开辟大规模融资的新通道,加速转型。

技术合作势在必行。在一些关键领域需要进行研发协调,例如,人工智能可用于加速基因编辑、合成生物学、聚变、碳捕集、利用与封存(CCUS)乃至地球工程的研究,在这些领域,推进国际科学政策与治理至关重要。需要做出努力以支持发展中经济体提升技术创新与扩散能力,连接企业、政府和公民社会。

更广泛地看,公私合作可以建立在各国对绿色生产增长和顺畅贸易条件的共同国家利益之上。治理倡议正在涌现,其中若干由世界经济论坛牵头推动,而格拉斯哥突破议程则提供了总体目标。合作可以采取多种形式:联合创新(例如通过“使命创新”);围绕标准趋同(例如通过国际氢能与燃料电池伙伴关系,或全球水泥与混凝土协会);组建买方俱乐部或为先行产品和工艺开展协调的绿色采购计划(例如通过“先行者联盟”或“工业深度脱碳倡议”);或就国家支持达成游戏规则。

加强贸易领域的合作在打破人们对创新领域零和竞争的认知方面,贸易合作发挥着重要作用,并应在可能的情况下,通过绿色产品和必要材料的顺畅贸易、技术扩散和金融支持,寻求新兴产业与新方法的互利增长。随着人工智能应用日益普及并不可避免地溢出国界,还需要制定新的国际标准和数据保护模式,因此各国就基于人工智能、高度数字化经济的游戏规则达成共识至关重要。

在当今地缘政治背景下,贸易格局的转变必然引发有关供应可靠性的新问题。关键供应链上必须存在足够的竞争,以避免被垄断控制,并防止形成新的剥削性寡头垄断。虽然本土化和友岸外包似乎颇具吸引力,但营造更广泛的全球生产与竞争条件,将是更为有效且更具韧性的战略。目前迫切需要迫切需要为维护和鼓励关键供应链上的竞争制定明确原则。

5. 创造未来

这一增长的未来图景正在形成,并且触手可及。我们所见证的技术变革在生活质量、生产力和就业方面所能带来的潜在影响与回报是巨大的。

要把技术、创新与投资转化为新的增长故事,并走出危机,需要就可能性以及必要的行动战略形成共同认识。在此基础上,需要加大投资力度、推动重大创新,并加强合作——既包括公私部门之间的合作,也包括各国之间的合作。国际机构将发挥关键作用。这项投资能够为从当前危机中实现强劲而持久的复苏提供动力,并防止发展领域出现“失去的十年”。

投资与创新需要对未来的可能性怀有乐观态度并保持信心,同时认识到变革的必要性。这些条件已经存在,并且正在增长。共同愿景对于塑造现实至关重要。未来几十年将对地球具有决定性意义,体现新技术的投资与创新,连同实现净零排放的努力,将带来21世纪的增长故事。

本文应Klaus Schwab的建议,由伦敦政治经济学院格兰瑟姆研究所与Systemiq团队撰写,由Nicholas Stern教授(伦敦政治经济学院IG Patel经济与政府讲席教授)和Mattia Romani博士(Systemiq合伙人)领导。参与人员包括:Amar Bhattacharya、Danae Kyriakopoulou、Hans Peter Lankes、Jeremy Oppenheim、Isha Patel和Katherine Stodulka。我们非常感谢Demis Hassabis和James Manyika(以个人身份)参与的讨论,也感谢Saadia Zahidi的指导。文中观点基于团队的研究,并不代表伦敦政治经济学院或Systemiq的机构立场。

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