杜善义院士：复合材料行业的“双碳”之路

近日，我国力学与复合材料学家、中国工程院杜善义院士做客中国建材工业出版社直播间，就复合材料行业如何早日实现“双碳”进行了分享与交流。

杜院士指出，我国在2020年联合国大会上向世界宣布二氧化碳排放力争于2030年前实现“碳达峰”，于2060年前实现“碳中和”，这体现了我国推动构建人类命运共同体的责任与担当，同时也是全球绿色发展的必然要求，意义十分重大。但是，我们要认识到，很多发达国家已经进入到后工业化时代，他们当中很多提出从实现“碳达峰”到“碳中和”的时间是50～70年；而我国作为发展中国家，仍处在工业化阶段，既要建设发展，又要减少碳排放、保护环境，用40年的时间既要“碳达峰”，又要达到“碳中和”，这是一项艰巨的任务。

中国工程院院士 杜善义

实现“双碳”战略目标是一项十分庞大的系统工程，不仅涉及新能源的开发及应用问题，也要进行工业发展的结构性改革，也与我们对“双碳”的认知程度有关。

杜院士提出可以从以下两方面着手：

第一，用科技创新解决能源问题。我国能源消耗世界第一，排放仍处于上升阶段。目前能源总消耗中，化石能源仍占主导地位，比例高达70%～80%，与发达国家有较大的差距。因此，我们要大力发展与应用绿色能源，如风能、太阳能、植物能、核能等，逐步取代传统能源。这些都离不开科技的发展与创新。

第二，进行工业发展结构性改革。从新能源角度看，国家需要进一步部署发展战略，包括使用新能源的技术化解决、规模化发展、成本控制等。

针对今后我国工业的发展方向，杜院士提出以下两点建议：

首先，要摆正观念——距离“碳达峰”虽还有10年时间，但不等于这十年就可随意排放。如果我们2030年的二氧化碳峰值过高，那么2030～2060年的“碳中和”之路将十分艰难。因此，“碳中和”之路从现在就要开始。

其次，从产业结构方面来看，有一个问题要重视，即装备结构轻量化问题。钱学森先生曾说：“航天器每一个零件减少1克重量都是贡献，协调重量是总设计师的首要任务。”过去，工程师主要从装备性能与成本考虑轻量化，而在提出“双碳”战略后的今天，减重、减少能量消耗、减少二氧化碳排放应成为装备设计与应用的重要出发点。例如，我国汽车年产量约为2200万辆，占世界汽车产量的1/3，汽车拥有量约为2.7亿辆，每辆汽车若减重100kg，则行驶30万km能减少二氧化碳排放3～5t，其减排数字是十分可观的；波音787客运飞机减重20%，能够使二氧化碳排放减少2700t/年。由此可知，装备、尤其是运动装备重量变轻是十分重要的，因为减重会使其消耗的能源减少，碳排放也自然减少。

关于如何实现装备结构轻量化，杜院士提出了三个主要方向：材料、设计和制造，而寻找并应用高强度、高性能、低密度的新型材料是最重要、最有效的方法。“双碳”战略提出后，因先进复合材料比性能高，不仅要在航空航天领域应用，还要逐步在交通、土木建筑、新能源、海洋建设等民用领域广泛应用。

最后，杜院士强调，只有实现科技创新、设计创新、结构创新，才能促进早日实现“双碳”战略。

来源：中国建材工业出版社