院士：我擔(dān)心現(xiàn)在不少地方都上電動(dòng)車項(xiàng)目，幾年后會(huì)產(chǎn)能過剩

Insigne

5月19日，南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)、清潔能源研究院院長(zhǎng)、講席教授劉科在復(fù)旦大學(xué)EMBA前沿論壇暨澎湃新聞“家園計(jì)劃”聯(lián)合啟動(dòng)儀式上演講。

在論壇上，劉科強(qiáng)調(diào)，未來燃料電池技術(shù)成熟了，甲醇就是綠氫的液體載體，因?yàn)橐后w是人類最好的能源載體。
& q# E5 [% I: t  X9 b2 c以下問全文：
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" ^5 R$ ^6 u4 i  n  f- G9 Y; i5 _碳中和的核心是能源轉(zhuǎn)型。而能源里面最重要的是四件事情：風(fēng)能、太陽能、電動(dòng)車和氫能；潮汐、地?zé)徇@些都很重要，但相對(duì)來說體量小一點(diǎn)。時(shí)間有限，我就分別就這四件事跟大家談一下。

首先是太陽能和風(fēng)能。華為要在沙特建一個(gè)1.3GW的太陽能電廠。1.3GW什么概念？如果用煤發(fā)電，一天需要~13000多噸煤。因?yàn)樯程厝照諘r(shí)間長(zhǎng)，資本成本低，他們可以做到一度電1美分，也就是說一度電只要7分錢人民幣。前兩年珠三角，煤價(jià)漲了兩倍多，火電成本一度接近5毛，所以這個(gè)7分錢是不可思議的事情。
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能源非常有趣，常識(shí)告訴我們，風(fēng)能、太陽能裝了那么多，煤價(jià)應(yīng)該下跌，但前兩幾年煤價(jià)漲了兩倍多。所以有些東西按常識(shí)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樘柲茉俦阋?，一年的日照也只有這點(diǎn)時(shí)間，像在深圳，一年日照時(shí)間不到1200小時(shí)，上海大概1000小時(shí)，即使到包頭，也只有1800小時(shí)左右。而且即使有這些時(shí)間，也不可能早上太陽出來了就把火電廠關(guān)掉，下午太陽落山再啟動(dòng)火電廠，因?yàn)榇蠡痣姀S一開一關(guān)就是72小時(shí)。所以一方面我們有大量的風(fēng)能、太陽能上不了電網(wǎng)，另一方面經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要電；近期又不得不增加幾個(gè)火電廠。

不過太陽能確實(shí)便宜了。我在2010年回國(guó)籌建國(guó)家能源集團(tuán)北京低碳?xì)淠苎芯吭海∟ICE），我們請(qǐng)了跨國(guó)能源公司的CTO，30多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家的院士，包括4個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)得主作為我們的顧問委員會(huì)委員，一年開兩次會(huì)探討的就是未來中國(guó)能源應(yīng)該怎么發(fā)展。

/ H+ m& ~, A( {! }我可以很坦誠(chéng)地告訴大家，2010年這批人包括我自己，都沒有想到，在短短的12年后，中國(guó)的風(fēng)能太陽能會(huì)這么便宜。如果有了一度電7分錢的太陽能，那么這個(gè)世界完全可以改變。海水淡化就便宜了，迪拜周邊的海就可以改造為綠洲，在太陽能板底下發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)。

這么便宜的太陽能，會(huì)讓這個(gè)世界改變，但改變的前提是必須要有好的儲(chǔ)能技術(shù)。電池儲(chǔ)電給手機(jī)、電腦、電動(dòng)車供電沒問題，但是目前GW級(jí)的大規(guī)模儲(chǔ)電最便宜的還是抽水儲(chǔ)電。所以電池研究了一百年，還是比不過一百年前就存在的技術(shù)，這說明大規(guī)模儲(chǔ)電不能依賴電池，要換賽道。
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6 ?* k; H7 c6 h: r+ C目前一提儲(chǔ)能技術(shù)就是三板斧：抽水儲(chǔ)電，但是平原地區(qū)無法做；第二是電池；第三是壓縮空氣，但壓縮空氣只能在有巖洞的地方，同時(shí)這三個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)只是短期儲(chǔ)能技術(shù)。

2021年夏天，歐洲的天然氣價(jià)格暴漲。沒風(fēng)的時(shí)候，歐洲的太陽能也不強(qiáng)，唯一只能靠天然氣，但世界沒有這么多天然氣。遇到這樣的極端天氣，不光要短期儲(chǔ)能技術(shù)，還要長(zhǎng)期儲(chǔ)能技術(shù)。
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5 `# `' v6 H* C# [風(fēng)能比太陽能略貴一些，價(jià)格也降下來了，但再便宜它在時(shí)間上不均勻。供電也不可能今天有風(fēng)供電，沒風(fēng)就斷電。所以不光要有幾個(gè)小時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)，還要一個(gè)夏天不刮風(fēng)的時(shí)候可以長(zhǎng)期儲(chǔ)能的技術(shù)，這是核心。
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# k1 j* |& R* c3 y2 P4 J- b. z接下來我談一下電動(dòng)車。中國(guó)發(fā)展電動(dòng)車是因?yàn)槲覀兊氖筒粔颍?3%靠進(jìn)口。實(shí)際在110年以前的1912年，以愛迪生為首的一批人說未來的汽車是電動(dòng)車，以福特為代表一些人則認(rèn)為未來是燃油車。

. r$ H: [+ k: _5 I2 L" }) D* Z鉛酸電池早于內(nèi)燃機(jī)發(fā)明，有了鉛酸電池，再加一個(gè)電動(dòng)機(jī)，加個(gè)沙發(fā)、加個(gè)蓋子就是當(dāng)時(shí)愛迪生的電動(dòng)車。但是歷史告訴我們，1920年代以后，愛迪生的電動(dòng)車幾乎銷聲匿跡，直到近年，電動(dòng)車的產(chǎn)能才有所回升。今天電動(dòng)車真正的技術(shù)進(jìn)步一方面是電池及電機(jī)方面的發(fā)展，另外就是通信技術(shù)及IT技術(shù)，不是車本身有什么了不起。媒體上經(jīng)常說，電動(dòng)車智能化、網(wǎng)聯(lián)化必然是電動(dòng)化。沒這個(gè)必要，手機(jī)照樣可以導(dǎo)航?，F(xiàn)在好的汽車，像勞斯萊斯、奔馳，基本是用千瓦的電池了，無非就是看自控系統(tǒng)耗多少電。所以智能化、網(wǎng)絡(luò)化和電動(dòng)化沒有必然聯(lián)系，而車的本質(zhì)還是A到B，上下班開半個(gè)小時(shí)，不可能像手機(jī)一樣伴著你，所以車上有花里胡哨的手機(jī)功能是錦上添花，不是雪中送炭。
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回到核心問題，一百多年前就有電動(dòng)車，為什么后來銷聲匿跡了？我先解釋一下歷史為什么會(huì)這樣發(fā)展。

! r* U- ~' D3 w& x) T  r! V" q第一，能量密度，油箱不能無窮大。假設(shè)油箱都是一立方米，不同能源的能量密度中，氫氣是最小的，每立方米只有3.2千瓦時(shí)，也就是3.2度電，天然氣10千瓦時(shí)。鉛酸電池在1859年就發(fā)明出來了，今天全世界開的所有燃油車?yán)锒歼€是鉛酸電池，并沒有用鋰電池，因?yàn)樗男詢r(jià)比高。人類花了上百年時(shí)間、上萬億的研發(fā)經(jīng)費(fèi)，到今天最好的鋰電池的能量密度大概也就是400千瓦時(shí)/立方米左右（根據(jù)比亞迪的刀片電池）。但是液體是多少？汽油是8600千瓦時(shí)/立方米，一個(gè)將來可以拿太陽能和風(fēng)能制出來的綠色液體，叫甲醇，是4300千瓦時(shí)/立方米。

2 R$ h4 U: K  g: ]電池研究了一百年，能量密度連液體能源的零頭都不到，不是差20%-30%，是差10倍，這是今天的實(shí)際數(shù)字，這也是人類當(dāng)初選擇液體作為能源載體的主要原因之一。

第二個(gè)原因，一旦把風(fēng)能太陽能轉(zhuǎn)成液體以后，在大陸上可以管路輸送，海上可以跨海輸送。在2016年10月，深圳加油每升是7塊錢，我說假設(shè)7塊錢一升，這個(gè)油從休斯敦的煉油廠送到深圳，運(yùn)費(fèi)是多少？
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* k8 ?' F, t& |; r5 a有人猜5元，有人猜1元，真正的答案是7分錢不到。因?yàn)橐坏┌烟柲茱L(fēng)能轉(zhuǎn)成液體，在休斯敦裝船時(shí)不需要人工，管子一接就送到船里了，路上耗的就是油錢和折舊費(fèi)。假設(shè)一條油輪大船30萬噸，按比重算裝汽油接近4億升，如果以1升1毛錢來計(jì)算，就是4000萬，船跑一趟油錢根本用不到4000萬。這就是為什么這個(gè)世界產(chǎn)石油的就幾個(gè)地方，但可以送到世界上任何一個(gè)角落的最根本原因。

第三，液體可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，比如茅臺(tái)酒儲(chǔ)存50年都沒問題，但氫氣和電池不能這樣儲(chǔ)存。這也是為什么人類選擇液體作為能源載體。

回到核心問題，為什么人類的第一條流水線是福特流水線？因?yàn)樵煲慌_(tái)內(nèi)燃機(jī)很貴，但圖紙一旦定型，一條流水線可以生產(chǎn)100萬臺(tái)。今天中國(guó)的內(nèi)燃機(jī)成本，每臺(tái)不超過1萬元人民幣。

2018年我寫了一篇《關(guān)于中國(guó)新能源汽車戰(zhàn)略的再思考》的文章，根據(jù)當(dāng)年的數(shù)字，我的估算是，大概每輛電動(dòng)車需要53公斤銅、8.9公斤的鋰、39.9公斤鎳、24.5公斤錳。2018年，我在文章里預(yù)測(cè)，假設(shè)電動(dòng)車發(fā)展這么快，必然導(dǎo)致各種金屬價(jià)格暴漲。碳酸鋰的價(jià)格，從當(dāng)時(shí)的每噸4萬、5萬，最高漲到60萬，前段時(shí)間下降了一點(diǎn)，但最近幾周內(nèi)又從15萬之后又飆升至30萬。
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8 h( e; w$ F4 m/ ?' f) W金屬價(jià)格漲了這么多，但車價(jià)不能這么標(biāo)，因此在這么高的原材料價(jià)格下，凡是當(dāng)初沒有鎖定礦山的企業(yè)基本都是虧錢的。我們追蹤全世界的貴金屬市場(chǎng)，追蹤了很多年期貨市場(chǎng)。貴金屬之所以它叫貴金屬，是因?yàn)樗荒敲慈菀桩a(chǎn)，它的儲(chǔ)量就在這里。

2 _4 }+ h5 \+ F電動(dòng)車是好技術(shù)，我自己也開電動(dòng)車。在深圳這種比較暖和的地方，在平坦的地方開，沒問題。上下班開，很便宜，很干凈，電動(dòng)車的駕駛體驗(yàn)也很好。

但電動(dòng)車的發(fā)展要有“四個(gè)同步”，一是要和電網(wǎng)的清潔化同步，電網(wǎng)今天69.5%靠煤發(fā)電，表面上是電開車，實(shí)際上是煤開車，那怎么能叫新能源汽車？邏輯上不通，所以只有電網(wǎng)大量綠色化了，才能叫新能源汽車。二是，電動(dòng)車的發(fā)展速度和造電池所需的各種金屬原料的供應(yīng)量同步。三是，電動(dòng)車的發(fā)展要和電池回收技術(shù)發(fā)展同步。現(xiàn)在每年中國(guó)生產(chǎn)500多萬輛電動(dòng)車，十年后就有至少5000多萬輛電動(dòng)車，電池都是巨毒的，不是不能回收，但回收時(shí)的環(huán)保成本比較大，所以有些PE高的企業(yè)不愿意做。我一再呼吁國(guó)家要關(guān)注電池回收的問題，否則劇毒的電池清潔回收跟不上，將來會(huì)污染土地、地下水，是給我們子孫后代留后患。
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這幾個(gè)同步做好，電動(dòng)車還是大有前景的。我現(xiàn)在擔(dān)心的是，中國(guó)的GDP超過了幾千億的城市大都在大量規(guī)劃、生產(chǎn)電動(dòng)車，一窩蜂上去以后，過幾年會(huì)產(chǎn)能過剩。

氫能確實(shí)是好技術(shù)。人類迄今為止所有的動(dòng)力系統(tǒng)都是靠燃燒，蒸汽機(jī)燒煤到燒汽油、柴油，1000多度燃燒產(chǎn)生動(dòng)力。氫能燃料是氫氣和空氣中的氧在80℃靠H2和空氣中的氧通過電化學(xué)的原理發(fā)電，其效率是內(nèi)燃機(jī)的2-3倍，這也是氫能將來會(huì)大有前景的最根本原因，它還有很多優(yōu)勢(shì)。量產(chǎn)的成本也會(huì)降下來，它也用貴金屬，但這些年來貴金屬的用量越來越少。另外，燃料電池貴金屬回收技術(shù)非常成熟，環(huán)保成本也不高，這是氫能的優(yōu)勢(shì)。

從上世紀(jì)90年代末期到現(xiàn)在，美國(guó)、日本、歐洲等在氫能上投資了幾百億美元，但沒有產(chǎn)業(yè)化。最根本的原因，回到能源載體理論，液體是最好的能源載體，氫氣不適合做人類大眾和公共的能源載體，因?yàn)槟茉摧d體要求最大的能量密度。同時(shí)，氫是最小的分子，意味著它最容易泄露。在露天沒有問題，但我們做過實(shí)驗(yàn)，問題是在封閉空間，尤其是像深圳這樣的地方，大部分車停在地下一層甚至三層，氫氣一旦泄露，它是爆炸范圍最寬的氣體。而且到了這個(gè)范圍內(nèi)，氫氣是最容易點(diǎn)燃的氣體。形象地比喻，一根針掉到鋼板上產(chǎn)生的火花，就可以把這個(gè)屋子點(diǎn)燃。因?yàn)闅錃獾谋ㄐ?，所以建設(shè)加氫站的時(shí)候需要有一定的安全距離。氫氣不好儲(chǔ)用，但這不等于氫能沒有前景。怎么做？回到我今天講的重點(diǎn)，綠色甲醇。
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+ @! t& O  c4 I. k: O氫能熱起來，是因?yàn)轱L(fēng)能和太陽能上不了網(wǎng)，棄光、棄風(fēng)太嚴(yán)重。今天中國(guó)的太陽能大部分在內(nèi)蒙古、青海、新疆，電輸不過來，而氫比電更難輸，未來也許會(huì)建輸氫管。另外，氫氣的體積巨大，輸?shù)竭@個(gè)城市必須立馬用。這是“先有雞還是先有蛋”的問題，現(xiàn)在一個(gè)拉氫的大卡車49噸重，只能拉250公斤的氫，實(shí)際上是350公斤，但到了地方只能卸載250公斤，因?yàn)閴毫Σ▌?dòng)不能太大。49噸重的卡車從西部拉到深圳，路上耗的柴油的量比運(yùn)輸?shù)臍涞哪芰窟€多。不過也不是沒有辦法。十幾年前，李書福（吉利控股集團(tuán)董事長(zhǎng)）覺得中國(guó)的石油不夠，甲醇便宜，想在汽車上用甲醇，花了很多億搞研發(fā)。貴陽這邊有1.7萬輛公共汽車、出租車用甲醇開車，這樣開了12年，沒有任何問題，從來沒有因?yàn)榧状嫉亩拘猿鲆黄鸸舶踩鹿省?br /> ) @1 I# s, j! P& B$ M# Z
相比開汽油車，在貴陽這個(gè)城市，這個(gè)車一個(gè)月能給出租車司機(jī)省6萬元。大卡車別想著搞電動(dòng)，搞電動(dòng)卡車、電動(dòng)飛機(jī)、電動(dòng)船都要謹(jǐn)慎，卡車電池很重，一爬坡，就是平時(shí)耗電量的5-8倍，還是用能量密度大的液體比較合適。
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最近如果關(guān)注新聞，會(huì)發(fā)現(xiàn)全世界第一座年產(chǎn)10萬噸綠色甲醇的工廠已經(jīng)建成了，而且開工典禮當(dāng)天吉利交付了300輛甲醇重卡。如果用生物質(zhì)氣化加上綠氫，生產(chǎn)的甲醇是100%綠色，用煤做雖然不是100%綠色，但是綠電與煤制甲醇比煤制甲醇理論上也能減碳75%左右。有人會(huì)說還剩25%的碳，也不算碳中和，記住，CO2排放太多不行，但沒有也不行，因我們呼吸的氧氣、吃的食品，都是靠二氧化碳、光合作用形成的，所以剩下25%的碳是人類必需的碳；因此即使用太陽能、風(fēng)能與煤結(jié)合制的甲醇理論上也都可以叫綠色甲醇，那么更何況是如果用生物質(zhì)，呢是100%綠色。

有了這個(gè)，我們就可以做汽車，表面是綠色甲醇開車，實(shí)際上75%是太陽能開車。如果是生物質(zhì)，那就是100%太陽能開車。太陽能開車干凈，還是煤開車干凈？不言自明。但現(xiàn)在問題是甲醇開車拿不了綠牌，煤開車可以拿綠牌，這是需要發(fā)展過程的，因?yàn)樗铝恕?br /> % ?6 P8 I3 h# [7 ]+ s* ]5 ~
9 I$ U/ z2 L6 U4 w' Q$ \. i去年丁磊的網(wǎng)易邀請(qǐng)我做了一個(gè)演講，標(biāo)題是“電動(dòng)車和氫能的歷史與未來”有人聽后以為我反對(duì)電動(dòng)車，其實(shí)恰恰相反。現(xiàn)在電動(dòng)車有幾個(gè)痛點(diǎn)。第一，純電動(dòng)戰(zhàn)略。如果保證600公里的續(xù)航，電池要做得很大，材料很貴。而且重了之后平路沒有問題，但一上坡就不行了，像在重慶或香港，你要開上去就很麻煩。第二，純電動(dòng)必然要求快充，快充要占地很大，現(xiàn)在全中國(guó)平均快充時(shí)間59分鐘，而在加油站只需要3分鐘。而且一到冬天，像北京這樣的地方，冬天開電動(dòng)車連暖氣都不敢開。怎么解決？

$ E: |3 ?1 j9 Z4 a% ~7 [插電式綠色甲醇，把電池砍掉2/3，重量減下來，平時(shí)上下班200公里就足夠了。今天如果突然要開車出遠(yuǎn)門，路上裝甲醇的一個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī)，邊開車邊充，就沒有里程焦慮了，就不需要快充站。慢充有一個(gè)好處，可以選擇電最便宜的時(shí)候充，晚上睡覺的時(shí)候充。慢充站也不需要集中管理，不需要電網(wǎng)大規(guī)模更新。快充放到小區(qū)，保險(xiǎn)絲馬上就燒掉，而慢充幾百塊錢一個(gè)箱子，很快就可以普及。

汽油站改甲醇站也很容易，不需要再花幾萬億更新電網(wǎng)。建加氫站更貴，周圍要有安全距離。深圳在建第一個(gè)加氫站前開了很多次會(huì)議，最后建到了鹽田港。但如果你過去半小時(shí)，回來半小時(shí)，你還會(huì)去充嗎？所以用插電式混合動(dòng)力，就可以全部解決電動(dòng)車的材料太貴、太重、快充站不足、里程焦慮，以及冬天會(huì)遇到的種種問題。未來燃料電池技術(shù)成熟了，甲醇就是綠氫的液體載體，因?yàn)橐后w是人類最好的能源載體。

, c* W7 s- u, ]* n# U在西部把綠氫、綠氧轉(zhuǎn)成甲醇，還有個(gè)好處，中國(guó)有西氣東輸?shù)墓芫€，天然氣每立方米4千瓦時(shí)，在旁邊綁一根管子，就可以輸出甲醇。甲醇在-65℃不結(jié)冰，因此都不需要保險(xiǎn)層。甚至企業(yè)家、私人老板都能投資得起，因?yàn)榻ü芫€最貴的是在老百姓家旁邊建管線。

: S: H6 ]6 t/ G. s/ O8 g& Q最后，一套綠色甲醇的基礎(chǔ)設(shè)施，可以供給內(nèi)燃汽車、混動(dòng)和燃料電池。甲醇不光可以在車上用，晚上沒風(fēng)能、太陽能的時(shí)候，它可以發(fā)電。甲醇是一個(gè)長(zhǎng)期儲(chǔ)能戰(zhàn)略，能上電網(wǎng)的電現(xiàn)在可以上，上不了電網(wǎng)的制成液體，沒風(fēng)沒太陽的時(shí)候，兩個(gè)月不刮風(fēng)也沒事，有液體給家里供電供能。

7 B: I  f# c; Z/ Z很多人說甲醇“沒有勁”，但實(shí)際上最新的F4跑車上100%用甲醇。甲醇分子有氧，燃燒速度是柴油的好幾倍，沖勁比柴油大。原來是因?yàn)槠蜋C(jī)沒有改，所以有問題。跑車為什么用它？一是沖勁大，二是賽車管道的污染太重，而甲醇的比重，粘度，燃燒值都和酒精類似，唯一不同就是甲醇有毒，不能喝。
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受不了了

好像前幾天抖音看到的視頻就是這個(gè)內(nèi)容，真要這么好，那前途無量

zjhcnsod

4 c$ L5 G+ b' f& J創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院劉院長(zhǎng)講的幾個(gè)問題，其實(shí)都是有辦法解決的。
4 r$ h) H, \7 n! C1、發(fā)的電的儲(chǔ)蓄的問題，劉院長(zhǎng)說平原地區(qū)沒法抽水往高處庫存，可以往地下注入，下挖1萬米，把水高壓壓入，利用地表做密閉水庫。
7 S/ \4 }" A" o' H% U2、風(fēng)能儲(chǔ)存，這個(gè)可以用大風(fēng)扇吹，把動(dòng)能賦給風(fēng)，當(dāng)然這樣就用到了老祖宗的智慧：太極八卦陣，一個(gè)高三千公里，直徑八百公里的空氣八卦陣，蓄能時(shí)間長(zhǎng)，蓄能密度大。
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題外話：
* Z& j+ b/ ?) q- @$ w5 l+ V$ t    網(wǎng)上查了一下，“南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院”不是野雞大學(xué)，”南方科技大學(xué)“也不是野雞大學(xué)（就是聽起來十足的野雞錯(cuò)覺味道）

天成Y

通俗明了