全球能源转型的进程尚处于早期阶段，大多数地区的低排放技术部署率仅达到2050年预设目标的10%左右。从根本上来说，全球能源转型是一种物理转变，最艰巨的挑战尚待解决。
麦肯锡全球研究院近期发布了报告《难啃的硬骨头：应对全球能源转型中的物理挑战》，全面盘点了全球能源系统转型若要取得成功，所需应对的 25 项重大物理挑战。这25项物理挑战横跨7大领域：电力、交通出行、工业、建筑业、原材料、氢能和其他能源载体、以及减碳节能。
我们将“物理挑战”定义为：将当前能源系统中的高排放物理实体资产和流程向低排放资产和流程转型过程中所将遇到的障碍。这些挑战涉及低排放技术的开发、改进和部署，例如为电动汽车（EV）提供动力的电池；涉及原材料和供应链的调整与规模化应用，例如管理关键矿产；还包括配套基础设施的调整，例如充电桩部署及扩大电网以支持电气化替代化石燃料。
应对能源转型中的那些最为艰巨的挑战不仅需要创新技术的推陈出新，更需要系统性的规划，以确保新的技术能准确解决转型中的问题与痛点。
麦肯锡全球研究院联席院长、麦肯锡资深董事合伙人Chris Bradley 表示：“当今的能源系统经过了数百年的优化后已经非常成熟。从 60,000 多座发电厂，到超过 10 亿辆乘用车，再到数千座生产钢铁的熔炉，当今的能源系统既庞大又复杂，包含了数以百万计的实体资产。因此，在满足现代社会能源需求的同时，要在几十年的时间里，将当前的能源系统过渡到新的低排放系统，显然是一项尤为艰巨的任务。”
“尽管当今的能源系统性能卓越，但我们必须正视那些缺陷——它所产生的二氧化碳排放约占全球总量的 85%。我们希望通过这项研究，为决策者们提供实际的参考，即转向新的能源系统时，重点应该放在哪里。形象地说，能源转型不是关掉一个电灯开关再打开另一个电灯开关，而是要彻底重新布置整个房子。因此，只有通过了解哪些是转型过程中的‘硬骨头’，才能实现并打造一个高性能、低排放的全新能源系统。这些‘硬骨头’存在于技术性能、规模化应用、以及能源系统连接等方方面面。”麦肯锡全球研究院董事合伙人 Mekala Krishnan 表示。
麦肯锡能源与材料业务全球联席总裁 Humayun Tai 表示：“好消息是，转型中有一些物理挑战相对容易解决，包括部分成熟技术（例如能效提高技术）的规模化部署。但仍然有一些难题非常艰巨。最艰难的挑战包括了钢铁或水泥行业的脱碳、解决没有太阳或没有风时我们该怎么办的问题，以及扩大氢能使用规模等等。全球能源系统中近半数的排放来自于这些最艰难的挑战。因此，如果要实现全球能源系统的成功转型，我们就无法规避这些问题，必须迎难而上。”
本研究的主要发现包括：
- 全球能源转型的进程尚处于早期阶段，大多数地区的低排放技术部署率仅仅达到2050年预设目标的10%左右。经过数个世纪的优化，目前的能源系统具备很多优势，但能源的生产和消耗却占全球二氧化碳(CO2)排放量的85%以上。即便扩大全球能源供应，创建一个低排放的能源系统，抑或是仅仅提高当前能源系统的覆盖率，均需要部署数以千百万计的新资产。当然，在部分领域，能源转型也已经取得了一些进展，但目前主要集中在低难度的用例。
- 为顺利推进能源转型的进程，25个相互关联的艰巨挑战亟待解决。其中包括了开发和部署新的低排放技术，以及建立与之配套的全新供应链和基础设施。
- 约有一半左右的与能源相关的二氧化碳减排目标与有赖于解决最艰巨的挑战。例如，管理包含多种可再生能源的电力系统，应对电动卡车在续航里程和有效载荷方面的挑战，寻找生产工业材料的替代热源和原料，以及在上述用例和其他用例部署氢气和碳捕获技术。
- 最艰巨的挑战有三个共同特点。首先，部分用例缺乏成熟的低排放技术，无法提供与高排放技术相同的性能。其次，最艰巨的一些挑战往往伴随其他一系列的的困难与问题，因此需要采取系统性的方法。最后，鉴于存在各种制约因素和缺乏过往经验，新技术或系统很难马上进行大规模部署。
- 了解上述挑战或将帮助企业领导者和决策者们实现能源的成功过渡与转型。他们可以确定当前在
哪些方面可以主动出击、把握机会，在哪些方面会遇到可能的问题与瓶颈，以及如何融合创新和系
统重组，以最佳方式应对严峻挑战。
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