城市，作为“双碳”目标落地的核心场域，正站在能源转型与产业跃升的十字路口。如何以创新破解资源环境约束，让产业升级与绿色发展同频共振？如何打破“去工业化”迷思，以技术创新激活绿色动能？带着这些问题，中国城市报专访了中国工程院院士、清华大学化学工程系教授、中国碳中和五十人论坛联席主席金涌，请他来拆解“能源－材料－空间”的协同密码，解析循环经济如何破解城市资源困局，为城市绿色转型提供兼具战略高度与实践温度的答案。
金涌院士参加中国碳中和50人论坛。
构建城市绿色转型的新逻辑
中国城市报：当前，城市作为“双碳”目标落地的核心载体，正经历能源结构转型与产业能级跃升的关键阶段。在您看来，城市绿色转型的核心支撑是什么？
金涌：城市是人类文明的结晶，作为人类社会、经济、文化等最活跃的聚集地，以交通网络把生产、消费、再资源化的各部分联合在一起，它自然是生态文明建设的关键，是产业转型和能源革命的主战场，才能实现中国的可持续发展。我从事化工研究七十余年，见证了中国从“化工弱国”到“产业大国”的跨越。城市的绿色转型是要通过化工技术创新助力新质生产力发展和碳中和的协同体系。没有高性能材料的突破，高端制造就是空中楼阁；没有循环经济的支撑，没有碳中和的推进，城市发展就难以为继。这是生态文明建设的必然逻辑。
中国城市报：您当年选择化工专业，恰逢国家百废待兴的工业崛起期。这段特殊经历，对理解当下城市产业转型有何深刻启示？
金涌：1953年，我作为留苏预备班学生远赴苏联，在乌拉尔工学院求学。最初被分配学化工时，我曾有过困惑。在中学生的认知中，化工不过多是记诵元素反应方程式，而优秀中学生更擅长的数学在化工专业里好像无用武之地。直到进入专业学习我才明白，化工是一门“化学、物理和信息学”交叉的科学，这种认知颠覆，让我知道了化工是支撑现代文明衣食住行的基础，以合成高性能材料，使制造业进入全产业链的高端，可使资源得到循环利用，所以是绿色发展的核心支撑。
这段经历对当下的启示尤为清晰：低端产业拼资源消耗，高端产业拼材料性能。20世纪八90年代，我国城市多依赖“三高一低”产业，由于小化工厂缺少污染治理理念，甚至偷工减料导致的污染事件，让社会对化工产生误解。其实它的生产完全可以是对社会友好的。过去我们在产业链底端大量消耗材料、能源、核大量CO2排放而产品产值不高，如用1亿条衬衫出口才能买回一架飞机，未来要合成高强度、高耐热、高耐磨、高耐寒、高韧性等新材料，实现材料换高端装备，这是城市产业升级的必由之路。
化工技术激活城市可持续发展
中国城市报：循环经济被视为破解城市资源环境约束的“金钥匙”。在您看来，化工技术如何为循环经济赋能，推动城市形成可持续发展模式？
金涌：循环经济的本质是模仿自然生态中制造者（植物）－消费者（动物）－分解者（微生物）的资源循环利用的模式，打造的社会生态发展模式，其核心在于将传统线性经济模式转变为资源高效循环的可持续系统，而化工技术正是实现这一目标的“转换器”与“催化剂”。
我们在贵阳的实践生动诠释了这种赋能效应21世纪0年代代初，贵阳受到山坝地形的空间约束，100平方公里建成区已无发展余地。我们团队结合当地磷矿、煤矿资源，设计了“电-－-建材”循环产业链，这种模式让100平方公里的劳改农场变身金阳新区，既解决了传统工业污染问题，又通过土地增值反哺城市基础设施，实现了“资－-产－-城市”的良性循环。
如今，化工技术越先进，城市资源利用效率就越高，发展的可持续性就越强。
中国城市报：化工创新与新质生产力如何为城市发展注入持久动能？
金涌：新质生产力的核心，是通过科技创新突破要素约束，实现高质量发展。对城市而言，就是要从“土地财政”转向“科技财政”，让化工创新成为经济增长的新引擎。
具体来看，三类创新将重塑城市竞争力：其一，材料创新。我们研发的芳瓦楞纸纸版材，它强度大、重量轻，用于交通领域可显著节能；其二，模式创新。如中国石化与宁德时代的合作可以为加油站增加新能源汽车换电项目，利用现有的加油站网络解决电动车补能难题，这种“存量空间创新”比新建基础设施更高效，而且失效电池的锂、镍、钴、铜等高效回收，又防止二次污染；其三，制度创新。循环经济产业园通过“税收减免+技术扶持”政策，吸引企业集聚，形成从研发到产业化的完整生态。
创新人才的培养同样关键。研究表明，多数人才的创造力爆发期是在博士毕业5年后。所以城市要为年轻群体打造“创新生态”，给科研人员“十年磨一剑”的耐心，鼓励青少年拥有创新思想，这种创新火花需要精心呵护。我们团队的纳米碳管技术从实验室无人问津，到如今占据全球锂电池市场40%份额的故事可以证明：今天的“小众技术”可能是明天的“城市支柱”。城市发展要有战略眼光，既要培育“参天大树”，也要呵护“幼苗新芽”，让创新活力充分涌流。
中国城市报：能源化工是城市碳排放的主要来源，其绿色转型直接关系“双碳”目标的实现。您认为城市能源化工转型应抓住哪些关键环节？
金涌：城市能源化工转型必须立足我国“富煤、贫油、少气”的资源特点，算好资源安全账、碳排放账、经济可持续账。
破局之道可从三个维度发力：第一，能源结构打造零碳排放的电力供应系统，如今我国光伏组件产量占全球70%、16兆瓦风电机组技术领跑世界，这些成果能为城市新能源发展奠定基础。第二，工业流程“低碳化”，持续推进工艺流程优化，加快发展绿色低碳制造，推动实现石化化工与新能源等行业耦合发展。第三，储能技术“高效化”。城市电网如同一盘精密的棋局，风电、光电的间歇性会造成“弃风弃光”，所以发展储能尤为重要。目前，锂电池储能效率达99%，适合短时调峰；压缩空气储能利用地下盐洞存储，转化效率可达70%以上；抽水蓄能技术成熟是电网的“稳定器”。这三类技术协同，可保障城市能源供应稳定。
筑牢城市绿色转型的民生根基
中国城市报：城市用能发展中，如何平衡“绿色转型”与“民生成本”的关系，让普通市民感受到转型红利？
金涌：城市用能的痛点，往往不在技术可行性，而在经济可承受性。因此，我国城市要走“普惠绿色”之路，让转型成果惠及每个家庭。实现这一目标，需要“技术降本+政策引导”双轮驱动。一方面，通过规模化应用降低绿色技术成本。以光伏为例，目前光伏的度电成本已低于燃煤电价；新能源汽车的普及也让普通家庭买得起、用得起。另一方面，通过价格杠杆引导绿色消费，比如实施峰谷电价，既鼓励错峰用电平衡电网负荷，又减轻居民负担。
此外，还要关注特殊群体的承受能力。对老年人、低收入家庭，可通过“绿色补贴”降低转型门槛，让民生温度与绿色速度同频共振。
中国城市报：您长期致力于科学普及，从短视频平台到校园宣讲，如何让城市居民真正理解并参与到绿色转型中？
金涌：市民的科学素养是绿色转型的“软实力”，科普的意义在于搭建“认知－认同－参与”的桥梁。
我认为，针对不同群体的科普需要“精准滴灌”：对幼儿园孩子，通过“电池小车跑起来”等实验种下好奇的种子；对中学生，组织参观化工园区，直观感受“废料变材料”的神奇；对企业负责人，可以举办技术对接会；对干部群体，要提供决策参考，助力科学决策。
在2024年12月召开的“中国碳中和五十人论坛2024年大会”上，有三位来自不同城市、不同学校的中学生汇报了他们在“践行绿色、零碳未来”青少年碳中和科普实践的成果。他们的汇报让我们看到碳中和的最终实现是靠青少年。科普是在青少年心中种下一粒种子，“中国碳中和五十人论坛”系列的公益讲座，则是为这些种子能够更好发育而提供的沃土。
我们团队的科普实践也在不断创新。以前我们联合20位院士拍摄科普短视频，让中学生看懂蔚来化工的发展前沿。在抖音平台，我们结合认知热点做科普：如，电动车换电模式为何更高效？量子点催化如何推动化学合成技术？这些内容不是要让所有人成为专家，而是让市民明白：绿色转型与每个人的生活息息相关。前年“科普跨年夜”，我和几位院士从深夜讲到凌晨，数以万计的网友在线观看，这说明公众对科学知识的渴望有多强烈。当市民从“旁观者”变为“参与者”，城市绿色转型就有了最深厚的群众基础。
我坚信，随着化工创新与循环经济的深度融合，中国城市必将走出一条“绿色、高效、可持续”的发展新路，为全球可持续发展提供“中国方案”。作为科技工作者，能参与其中，我深感荣幸。
