一、实现2050年净零排放的37项研发事项

为了实现美国到2030年温室气体排放减少50%~52%、2050年前净零排放的目标，美国白宫气候政策办公室、科学技术政策办公室和管理与预算办公室共同成立了一个跨机构的净零变革者倡议工作组，研究确定实现2050年净零排放的研发事项。通过对交通、电力、工业等领域的碳排放调查，净零变革者倡议工作组首次提出了37项研发事项，包括27项行业创新和10项跨领域创新。

1、行业创新。涵盖6个领域：交通，包括先进电池、互联和自动化车辆、电动和混合电动飞机、高速电气化铁路、低碳重型车辆、低碳船舶、工作场所低成本充电、按需出行；发电，包括先进核裂变、先进太阳能、先进风能、增强型地热、聚变能；工业过程，包括低碳铝冶炼、低碳化工、低碳水泥、低碳工业供热和净水、低碳炼钢；建筑和基础设施，包括低碳建筑和运营、低碳基础设施建设、低排放暖通和制冷；农业和甲烷减排，包括减少温室气体的农耕实践、低碳温室和畜牧设施、非农业甲烷还原、畜牧业温室气体减排；碳去除，包括二氧化碳工程化去除、二氧化碳生态去除。

2、交叉领域创新。涵盖3个领域：电力系统，包括零碳电网的先进规划和运行，长周期储能，先进配电系统的数据、优化和控制，能源基础设施输电线路路权的再利用；碳中和燃料，包括更高效生物燃料生产、净零电力合成燃料、零排放氢/氨、现有管道再利用进行二氧化碳和氢气运输；其他，包括碳捕集、利用和封存（CCUS），循环经济和安全的供应链。

二、近期推进的5项优先研发事项

1、高效建筑供热和制冷。重点围绕高效热泵和先进制冷剂等技术创新，将能源利用效率提高3~4倍，以此来减少温室气体排放和室内空气污染，促进国家安全和能源安全，降低家庭能源费用。

2、净零航空。重点开发新的碳中和燃料、先进生物燃料和电气化（包括纯电池和燃料电池），同时也积极探索全新的航空出行概念，例如小型电动垂直起降飞机。通过技术创新，实现零排放燃料及新型交通工具在成本上与当今传统航空燃料及飞行装置相当或更低，以减少航空业对化石燃料的依赖。

3、净零电网和电气化。主要开展3个方面的研究工作：通过开发传感器、控制器、通讯网络、协议标准、基于机器学习的数据分析、数据安全、控制策略、定位体系结构、业务模型和股权投资策略来构建先进配电系统；开发低碳、低成本、长周期储能技术；开发具有扩展性和现代化的输电网络是实现净零电网的关键，需要在输电规划、强化电网技术、电网架构和运行控制策略等方面进行创新，从根本上改变配电和输电网的规划和运营，使得未来的电网能够实现实时感知并适应不断变化的电力需求和外部因素。

4、工业产品和燃料实现净零排放的循环经济。重点聚焦减少温室气体、提高效率、节约资源和能源的新方法，具体包括：开发能够提高工业供热、材料生产（如金属、水泥、塑料和化学品）和水处理过程的效率以及减少工业过程温室气体排放的解决方案；采用清洁电力制备电合成燃料，为能源密集型行业提供燃料；开发适用于净零经济活动所需材料和燃料的创新化学物质，加强供应链建设。

5、核聚变。重点在3个方面开展研发，包括：实现更长持续时间的净增益聚变等离子体；在可接受的维护周期、经济性和废物管理情况下，开发用于处理极端高温和粒子排除的第一壁材料和运行方案；开发可持续、安全和被许可的燃料循环。                   （岳芳 汤匀）