【仪表网 研发快讯】北京理工大学碳中和系统工程北京实验室魏一鸣教授团队在国际上首次提出兼顾减排、矿产资源安全与区域公平的能源低碳转型方案，为全球在资源约束下协同实现气候目标与矿产资源安全提供了科学依据。相关研究成果“Navigating energy transition solutions for climate targets with minerals constraint”，以研究长文(Research Article)形式，于北京时间2025年8月8日在线发表于自然子刊《自然•气候变化》(Nature Climate Change)，该论文入选Nature Climate Change期刊研究亮点(Research Highlight)。论文在线发表后，已得到了国内外主流媒体的报道。这也是魏一鸣教授团队自2017年以来在《自然》子刊上累计发表的第10篇研究长文。
气候变暖加剧，能源系统急需加快转型，以达成《巴黎协定》设定的温控目标。尽管多种综合评估模型已针对1.5°C和2°C温控目标提出了大量减排路径，但这些路径涉及多种低碳技术，而低碳技术制造又高度依赖多类关键矿产资源。在时间和空间尺度上，气候目标、技术部署与矿产资源需求之间存在复杂关联。然而，这些复杂关联关系，尚未从规律和机理上得到系统性研究和揭示，使得当前转型路径抉择面临严峻挑战。
为填补上述研究空白，魏一鸣教授带领团队，在其早期开发的全球气候变化综合评估模型(C3IAM)基础上，进一步自主设计研发全球减排技术资源评估模型(Global Resource Evaluation of Abatement Technologies model，简称GREAT)，针对80种技术进步不确定性开展全景式分析，系统量化了政府间气候变化专门委员会第六次评估报告(IPCC AR6)所提出的557条减排路径中，17种能源技术对40种关键矿产的全球与区域需求及其潜在短缺风险(图1)；在此基础上，识别出矿产短缺风险最低的最优减排路径(图2)，并针对该路径下仍存在的全球与区域性矿产短缺问题，提出以资源可持续性为核心的“两手抓”应对策略。研究强调，实现深度脱碳不仅依赖技术创新，更需要多元化的能源技术组合、强化回收利用与材料替代、深化全球贸易合作，以及保持适度经济增长，才能有效应对关键矿产约束带来的系统性挑战，保障气候目标的顺利实现。
图1 2100年全球80种技术进步情景下的矿产资源短缺预测
图2 557条减缓路径矿产资源安全与气候目标协同评价结果
北京理工大学魏一鸣教授、余碧莹教授、康佳宁副教授，北京师范大学刘兰翠教授为论文通讯作者。上述工作得到了国家自然科学基金基础科学中心、国家自然科学基金重大项目、碳中和系统工程北京实验室的支持。
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