負碳排放關鍵技術包括生態固碳增匯、CCUS、直接空氣碳捕集（DAC）和碳循環利用等，這些技術重點解決生產活動中無法通過技術手段減排的碳，是實現碳中和目標技術組合的重要組成部分。

生態固碳增匯技術是實現碳中和目標的有力技術手段

系統部署生態固碳增匯技術需要攻克一系列前沿熱點問題，既需要在采樣相對不足的地區開展更多的實地觀測，研發和優化可正確刻畫碳循環復雜過程的地球系統模型；又需要繼續投資于天基衛星觀測，建立生態碳儲量核算、碳匯能力提升潛力評估等方法，研究生態碳匯的關鍵影響因素與演化規律，評估生態系統增匯潛力及風險。此外，需要大力發展海洋碳匯技術——海洋儲碳周期可達數千年，負排潛力巨大。

CCUS是應對全球氣候變化的關鍵技術之一

CCUS 規模化部署仍然面臨一系列關鍵技術挑戰，前沿熱點方向包括：CCUS 與新能源體系的耦合發展、第二代捕集技術、化學鏈捕集技術、Allam 循環、低成本及低能耗的 CCUS 技術研究等。目前，第一代捕集技術發展漸趨成熟，但成本和能耗偏高；而第二代捕集技術仍處于實驗室研發或小試階段，待技術成熟后，其能耗和成本會比成熟的第一代技術降低30% 以上，2035 年前后有望大規模推廣應用。化學鏈捕集技術尚處于實驗室階段，還未實現工程示范。生物利用技術總體處于初期發展階段。涉及 CCUS 過程的新型捕集技術、生物利用技術、CCUS 規模化驅替技術、風險防控能力的研究將是未來發展的重要趨勢。

DAC是減少分布源碳排放的有效技術途徑

DAC 能夠對數以億計的交通工具等分布源排放的二氧化碳進行捕集處理，從而有效降低大氣中的二氧化碳濃度，前沿熱點方向包括：開發新型吸附劑、新型接觸器、低成本的高容量 DAC 用再生材料、DAC系統的低碳電力耦合研究等。全球發展 DAC 的動力正在不斷增長。然而，DAC 在工業領域的發展還處于初級階段，在實現商用之前還有很長的路要走；預計到 2030 年實現 DAC 技術系統的構建，2040 年實現 DAC 技術實用化。

碳循環利用是構建碳循環經濟不可或缺的關鍵一環

碳循環利用是實現碳減排的重要途徑，也是世界性難題。目前，二氧化碳資源化利用產業化研究中化學轉化資源化利用、生物轉化資源化利用是當前的研究熱點。碳循環利用技術有望到 2030 年實現工業化生產。轉化路徑和高效催化劑研究、以二氧化碳為原料的高附加值化學品轉化、燃料轉化技術將是未來研究的主要方向。目前，碳循環利用技術處于初級階段，預計 2040 年左右碳循環產品將得到廣泛使用。

1加強頂層設計科學引導研發創新

加強碳達峰、碳中和戰略頂層設計，分析不同行業能源相關碳排放現狀和機制，探討能源相關減排技術潛力。密切跟蹤國際綠色科技前沿熱點研究，制定支撐碳達峰、碳中和目標的中長期技術發展路線圖和行動方案，明確主要目標、重點任務和時間節點。

2強化核心關鍵技術的科學攻關

推動新一代可再生能源、綠氫、儲能、智慧能源、綠色化工、零能耗建筑、新能源交通、綠色智能社會等前沿技術、顛覆性技術的重點突破。加快推進高效節能低碳技術及 CCUS、生態增匯等技術示范應用，推動新一代數字化技術在清潔能源、節能和能效等領域的融合創新。

3打造貫通創新價值鏈的創新網絡

探索碳減排、碳零排、碳負排等關鍵技術的共性科學問題，開展從基礎研究、技術創新到產業化的全鏈條攻關。構建支撐碳中和目標能源技術發展的產學研全鏈條創新網絡，促進創新鏈與產業鏈深度融合，促進成果的高效轉化。

4構建科學高效的創新平臺體系

建立科技創新平臺體系是產出高水平成果，培育高層次人才，實現科技創新的重要組織形式和有效手段。因此，為了更好推動支撐碳中和目標的能源科技創新，需要優化布局面向碳中和重大科技需求的國家科技創新基地體系，設立相應的國家重點實驗室、國家工程研究中心、國家技術創新中心等，建立穩定的支持機制和聯合攻關機制。