对于美国而言，中国巨大的能源消费市场是美国乐意参与的，但中美能源行业的合作远没有那么乐观，挑战依然存在。
中美两国共同签署《中美气候变化联合声明》5个月后，4月15日，美国商务部长潘妮•普利兹克和能源部长欧内斯特•莫尼兹率领的“总统贸易代表团”开始寻求中美能源环境合作。
普利兹克表示，中国在太阳能、风能、水电上具备了竞争优势，而美国公司在能源改造和能源使用效率提高方面的技术则可以更好地完善中国新能源领域发展。
普里兹克说，美国在通过《清洁空气法案》的40年来，主要污染物排放下降了72%，而GDP却增长了219%，美国的经验表明，环保不会妨碍经济发展，而是会促进增长。
实际上，中美两国为了完成2030年的碳排放目标，已开始各自展开活动。在新一轮电改的配合下，中国将向西搬迁以北京为代表的东部城市燃煤电厂，以煤炭为燃料的能源密集型行业，并尽可能依靠重组的气源建立天然气发电能力，同时布局可再生能源发电和核电项目。美国也已开始关停部分燃煤发电厂。
在普利兹克看来，中美能源领域的合作前景、空间以及未来都很美，但对于中国而言还存在以下难题：
首先要完成2030年的碳排放目标，中国最大问题在于，需要在经济增长、环境保护找到平衡。相对于美国的能源市场，中国面临的挑战更加艰巨。目前低价煤炭在中国能源消费结构中占据近70%，而美国燃煤发电仅占总发电产能的30%。
其次，中国能源企业在美国的投资也并未一帆风顺。举例来说，中国光伏产品收到了美国商务部反倾销、反补贴终裁结果。2014年底，美国商务部认定从中国大陆进口的晶体硅光伏产品存在倾销和补贴行为，从台湾地区进口的此类产品存在倾销行为，将对相关产品的两地生产商和出口商征收反倾销税和反补贴税。
在4月15日的新闻发布会上，有记者抛出光伏设备中美两国的税率问题时，普利兹克给出的答复是：“美国考虑到税率对于两国进出口的影响。控制进出口，不是要抑制贸易来往，而的确出于国家安全考虑。”
最后，除了政策上的限制，经济因素也成为中美能源合作中的风险之一。此前，国际油价长时间维持在每桶100美元高位，中国大量投资涌入北美页岩油气勘探开发领域。然而受国际油价“自由落体式”下跌影响，美国页岩油气开发降温的风险陡增，这成为中国油气企业在美国面临的又一大考验。
中石化全资子公司与美国两家主要的页岩油气勘探开发商德文能源公司、切萨皮克能源公司的投资，面临开采资金收紧的局面。
中美共同签署的联合声明显示出中美在合作思维和政策上发生的变化，也显示出两国推动绿色经济和低碳发展的决心。但两国不同的经济增长要求、能源结构和供给以及能源市场的差异仍是中美两国能源公平合作的风险。
