目前,中国正处于城市化快速推进的阶段。经过改革开放三十多年来的经济增长,中国已一跃成为全球第一大能源消费国和二氧化碳排放国。由于庞大的人口基数,以及城市居民较高的能源消费水平,中国未来的能源需求仍将持续增长。通过与发达国家的比较,本文发现,中国的能源需求和二氧化碳排放,均受到发展阶段的约束。较为快速的经济增长,意味着较低的能源利用效率,且要求有充足且廉价的能源作为支撑。以煤为主,是中国城市化阶段能源消费结构的主要特征。然而,考虑到能源稀缺、环境污染和气候变化等问题,城市化的快速推进所引致的能源消费的快速增长将是中国经济可持续增长所面临的挑战。工业是中国能源消费和二氧化碳排放的主要贡献者。城市化的发展必然带动基础设施建设,而基础上设施建设的扩张,则意味着对水泥、陶瓷、玻璃等建筑材料需求的不断上升。建筑材料工业是中国六大高耗能工业之一,其行业能源消费约占据全国能源消费的9%,行业电力消费约占据全社会消费量的6%。建材工业还是中国的支柱产业,其行业增加值每年贡献约1%的GDP。建材工业的能源需求和二氧化碳排放体现了阶段性的特征,其节能减排潜力对于中国实现能源需求总量控制和低碳经济转型具有重要意义。在城市化阶段的大背景下,本文采用国际比较的方法,探究了能源需求和二氧化碳排放的阶段性特征,分析了经济增长与能源需求和二氧化碳排放的关系,并预测中国城市化阶段的能源需求和二氧化碳排放的峰值与拐点。更进一步,本文以建材工业为具体的研究对象,主要回答了以下几个问题：在城市化阶段下,推动建材工业能源需求的主要因素是什么?不同经济增长情形下,建材工业的能源需求及节能量如何?在不同情景模拟下,建材工业的电力需求及节电量怎样?与具有最高效率的日本建材工业相比,中国建材工业电力强度下降的潜力如何?影响建材工业二氧化碳排放的主要因素有哪些,行业的减排潜力有多大?主要的研究结论有以下几点：第一,中国的能源需求体现出阶段性的特征。伴随城市化的发展,中国的能源消费高速增长且刚性增长。能源需求与经济发展水平之间呈现倒U型关系。第二,在城市化阶段,二氧化碳排放具有刚性增长的特征。经济增长、城市化、能源强度和对建材产品的需求是影响中国二氧化碳排放的主要因素。节能是降低二氧化碳的主要手段。第三,建材工业的能源需求主要受到经济增长的影响。能源价格的提高,科技进步以及人均生产率的提高均有利于建材工业能源需求的降低。第四,经济发展水平是建材工业电力消费增长的主要驱动力,而行业人均增加值、行业研发强度和电力价格是推动行业耗电量下降的主要因素。第五,技术进步、劳动生产率、电力价格和行业密集度有利于建材工业电力强度的下降。到2020年,中国建材工业的电力强度将显著下降,甚至可以达到当前日本建材工业的水平。更加积极的节能政策,有利于降低行业的电力强度,实现更大的节电潜力。第六,工业活动效应是建材工业二氧化碳排放增加的主导因素,而能源强度效应则是建材工业二氧化碳排放降低的主要贡献力量。燃料间替代有利于降低行业的二氧化碳排放。节能应当是降低行业能源强度和二氧化碳排放的主要策略。