院士：我担心现在不少地方都上电动车项目，几年后会产能过剩

Insigne · 发表于 2023-5-22 09:21:59

5月19日，南方科技大学创新创业学院院长、清洁能源研究院院长、讲席教授刘科在复旦大学EMBA前沿论坛暨澎湃新闻“家园计划”联合启动仪式上演讲。

在论坛上，刘科强调，未来燃料电池技术成熟了，甲醇就是绿氢的液体载体，因为液体是人类最好的能源载体。
以下问全文：

碳中和的核心是能源转型。而能源里面最重要的是四件事情：风能、太阳能、电动车和氢能；潮汐、地热这些都很重要，但相对来说体量小一点。时间有限，我就分别就这四件事跟大家谈一下。

首先是太阳能和风能。华为要在沙特建一个1.3GW的太阳能电厂。1.3GW什么概念？如果用煤发电，一天需要~13000多吨煤。因为沙特日照时间长，资本成本低，他们可以做到一度电1美分，也就是说一度电只要7分钱人民币。前两年珠三角，煤价涨了两倍多，火电成本一度接近5毛，所以这个7分钱是不可思议的事情。

能源非常有趣，常识告诉我们，风能、太阳能装了那么多，煤价应该下跌，但前两几年煤价涨了两倍多。所以有些东西按常识是错误的，因为太阳能再便宜，一年的日照也只有这点时间，像在深圳，一年日照时间不到1200小时，上海大概1000小时，即使到包头，也只有1800小时左右。而且即使有这些时间，也不可能早上太阳出来了就把火电厂关掉，下午太阳落山再启动火电厂，因为大火电厂一开一关就是72小时。所以一方面我们有大量的风能、太阳能上不了电网，另一方面经济发展需要电；近期又不得不增加几个火电厂。

不过太阳能确实便宜了。我在2010年回国筹建国家能源集团北京低碳氢能研究院（NICE），我们请了跨国能源公司的CTO，30多个发达国家的院士，包括4个诺贝尔奖得主作为我们的顾问委员会委员，一年开两次会探讨的就是未来中国能源应该怎么发展。

我可以很坦诚地告诉大家，2010年这批人包括我自己，都没有想到，在短短的12年后，中国的风能太阳能会这么便宜。如果有了一度电7分钱的太阳能，那么这个世界完全可以改变。海水淡化就便宜了，迪拜周边的海就可以改造为绿洲，在太阳能板底下发展有机农业。

这么便宜的太阳能，会让这个世界改变，但改变的前提是必须要有好的储能技术。电池储电给手机、电脑、电动车供电没问题，但是目前GW级的大规模储电最便宜的还是抽水储电。所以电池研究了一百年，还是比不过一百年前就存在的技术，这说明大规模储电不能依赖电池，要换赛道。

目前一提储能技术就是三板斧：抽水储电，但是平原地区无法做；第二是电池；第三是压缩空气，但压缩空气只能在有岩洞的地方，同时这三个储能技术只是短期储能技术。

2021年夏天，欧洲的天然气价格暴涨。没风的时候，欧洲的太阳能也不强，唯一只能靠天然气，但世界没有这么多天然气。遇到这样的极端天气，不光要短期储能技术，还要长期储能技术。

风能比太阳能略贵一些，价格也降下来了，但再便宜它在时间上不均匀。供电也不可能今天有风供电，没风就断电。所以不光要有几个小时的储能技术，还要一个夏天不刮风的时候可以长期储能的技术，这是核心。

接下来我谈一下电动车。中国发展电动车是因为我们的石油不够，73%靠进口。实际在110年以前的1912年，以爱迪生为首的一批人说未来的汽车是电动车，以福特为代表一些人则认为未来是燃油车。

铅酸电池早于内燃机发明，有了铅酸电池，再加一个电动机，加个沙发、加个盖子就是当时爱迪生的电动车。但是历史告诉我们，1920年代以后，爱迪生的电动车几乎销声匿迹，直到近年，电动车的产能才有所回升。今天电动车真正的技术进步一方面是电池及电机方面的发展，另外就是通信技术及IT技术，不是车本身有什么了不起。媒体上经常说，电动车智能化、网联化必然是电动化。没这个必要，手机照样可以导航。现在好的汽车，像劳斯莱斯、奔驰，基本是用千瓦的电池了，无非就是看自控系统耗多少电。所以智能化、网络化和电动化没有必然联系，而车的本质还是A到B，上下班开半个小时，不可能像手机一样伴着你，所以车上有花里胡哨的手机功能是锦上添花，不是雪中送炭。

回到核心问题，一百多年前就有电动车，为什么后来销声匿迹了？我先解释一下历史为什么会这样发展。

第一，能量密度，油箱不能无穷大。假设油箱都是一立方米，不同能源的能量密度中，氢气是最小的，每立方米只有3.2千瓦时，也就是3.2度电，天然气10千瓦时。铅酸电池在1859年就发明出来了，今天全世界开的所有燃油车里都还是铅酸电池，并没有用锂电池，因为它的性价比高。人类花了上百年时间、上万亿的研发经费，到今天最好的锂电池的能量密度大概也就是400千瓦时/立方米左右（根据比亚迪的刀片电池）。但是液体是多少？汽油是8600千瓦时/立方米，一个将来可以拿太阳能和风能制出来的绿色液体，叫甲醇，是4300千瓦时/立方米。

电池研究了一百年，能量密度连液体能源的零头都不到，不是差20%-30%，是差10倍，这是今天的实际数字，这也是人类当初选择液体作为能源载体的主要原因之一。

第二个原因，一旦把风能太阳能转成液体以后，在大陆上可以管路输送，海上可以跨海输送。在2016年10月，深圳加油每升是7块钱，我说假设7块钱一升，这个油从休斯敦的炼油厂送到深圳，运费是多少？

有人猜5元，有人猜1元，真正的答案是7分钱不到。因为一旦把太阳能风能转成液体，在休斯敦装船时不需要人工，管子一接就送到船里了，路上耗的就是油钱和折旧费。假设一条油轮大船30万吨，按比重算装汽油接近4亿升，如果以1升1毛钱来计算，就是4000万，船跑一趟油钱根本用不到4000万。这就是为什么这个世界产石油的就几个地方，但可以送到世界上任何一个角落的最根本原因。

第三，液体可以长期储存，比如茅台酒储存50年都没问题，但氢气和电池不能这样储存。这也是为什么人类选择液体作为能源载体。

回到核心问题，为什么人类的第一条流水线是福特流水线？因为造一台内燃机很贵，但图纸一旦定型，一条流水线可以生产100万台。今天中国的内燃机成本，每台不超过1万元人民币。

2018年我写了一篇《关于中国新能源汽车战略的再思考》的文章，根据当年的数字，我的估算是，大概每辆电动车需要53公斤铜、8.9公斤的锂、39.9公斤镍、24.5公斤锰。2018年，我在文章里预测，假设电动车发展这么快，必然导致各种金属价格暴涨。碳酸锂的价格，从当时的每吨4万、5万，最高涨到60万，前段时间下降了一点，但最近几周内又从15万之后又飙升至30万。

金属价格涨了这么多，但车价不能这么标，因此在这么高的原材料价格下，凡是当初没有锁定矿山的企业基本都是亏钱的。我们追踪全世界的贵金属市场，追踪了很多年期货市场。贵金属之所以它叫贵金属，是因为它不那么容易产，它的储量就在这里。

电动车是好技术，我自己也开电动车。在深圳这种比较暖和的地方，在平坦的地方开，没问题。上下班开，很便宜，很干净，电动车的驾驶体验也很好。

但电动车的发展要有“四个同步”，一是要和电网的清洁化同步，电网今天69.5%靠煤发电，表面上是电开车，实际上是煤开车，那怎么能叫新能源汽车？逻辑上不通，所以只有电网大量绿色化了，才能叫新能源汽车。二是，电动车的发展速度和造电池所需的各种金属原料的供应量同步。三是，电动车的发展要和电池回收技术发展同步。现在每年中国生产500多万辆电动车，十年后就有至少5000多万辆电动车，电池都是巨毒的，不是不能回收，但回收时的环保成本比较大，所以有些PE高的企业不愿意做。我一再呼吁国家要关注电池回收的问题，否则剧毒的电池清洁回收跟不上，将来会污染土地、地下水，是给我们子孙后代留后患。

这几个同步做好，电动车还是大有前景的。我现在担心的是，中国的GDP超过了几千亿的城市大都在大量规划、生产电动车，一窝蜂上去以后，过几年会产能过剩。

氢能确实是好技术。人类迄今为止所有的动力系统都是靠燃烧，蒸汽机烧煤到烧汽油、柴油，1000多度燃烧产生动力。氢能燃料是氢气和空气中的氧在80℃靠H2和空气中的氧通过电化学的原理发电，其效率是内燃机的2-3倍，这也是氢能将来会大有前景的最根本原因，它还有很多优势。量产的成本也会降下来，它也用贵金属，但这些年来贵金属的用量越来越少。另外，燃料电池贵金属回收技术非常成熟，环保成本也不高，这是氢能的优势。

从上世纪90年代末期到现在，美国、日本、欧洲等在氢能上投资了几百亿美元，但没有产业化。最根本的原因，回到能源载体理论，液体是最好的能源载体，氢气不适合做人类大众和公共的能源载体，因为能源载体要求最大的能量密度。同时，氢是最小的分子，意味着它最容易泄露。在露天没有问题，但我们做过实验，问题是在封闭空间，尤其是像深圳这样的地方，大部分车停在地下一层甚至三层，氢气一旦泄露，它是爆炸范围最宽的气体。而且到了这个范围内，氢气是最容易点燃的气体。形象地比喻，一根针掉到钢板上产生的火花，就可以把这个屋子点燃。因为氢气的爆炸性，所以建设加氢站的时候需要有一定的安全距离。氢气不好储用，但这不等于氢能没有前景。怎么做？回到我今天讲的重点，绿色甲醇。

氢能热起来，是因为风能和太阳能上不了网，弃光、弃风太严重。今天中国的太阳能大部分在内蒙古、青海、新疆，电输不过来，而氢比电更难输，未来也许会建输氢管。另外，氢气的体积巨大，输到这个城市必须立马用。这是“先有鸡还是先有蛋”的问题，现在一个拉氢的大卡车49吨重，只能拉250公斤的氢，实际上是350公斤，但到了地方只能卸载250公斤，因为压力波动不能太大。49吨重的卡车从西部拉到深圳，路上耗的柴油的量比运输的氢的能量还多。不过也不是没有办法。十几年前，李书福（吉利控股集团董事长）觉得中国的石油不够，甲醇便宜，想在汽车上用甲醇，花了很多亿搞研发。贵阳这边有1.7万辆公共汽车、出租车用甲醇开车，这样开了12年，没有任何问题，从来没有因为甲醇的毒性出一起公共安全事故。

相比开汽油车，在贵阳这个城市，这个车一个月能给出租车司机省6万元。大卡车别想着搞电动，搞电动卡车、电动飞机、电动船都要谨慎，卡车电池很重，一爬坡，就是平时耗电量的5-8倍，还是用能量密度大的液体比较合适。

最近如果关注新闻，会发现全世界第一座年产10万吨绿色甲醇的工厂已经建成了，而且开工典礼当天吉利交付了300辆甲醇重卡。如果用生物质气化加上绿氢，生产的甲醇是100%绿色，用煤做虽然不是100%绿色，但是绿电与煤制甲醇比煤制甲醇理论上也能减碳75%左右。有人会说还剩25%的碳，也不算碳中和，记住，CO2排放太多不行，但没有也不行，因我们呼吸的氧气、吃的食品，都是靠二氧化碳、光合作用形成的，所以剩下25%的碳是人类必需的碳；因此即使用太阳能、风能与煤结合制的甲醇理论上也都可以叫绿色甲醇，那么更何况是如果用生物质，呢是100%绿色。

有了这个，我们就可以做汽车，表面是绿色甲醇开车，实际上75%是太阳能开车。如果是生物质，那就是100%太阳能开车。太阳能开车干净，还是煤开车干净？不言自明。但现在问题是甲醇开车拿不了绿牌，煤开车可以拿绿牌，这是需要发展过程的，因为它太新了。

去年丁磊的网易邀请我做了一个演讲，标题是“电动车和氢能的历史与未来”有人听后以为我反对电动车，其实恰恰相反。现在电动车有几个痛点。第一，纯电动战略。如果保证600公里的续航，电池要做得很大，材料很贵。而且重了之后平路没有问题，但一上坡就不行了，像在重庆或香港，你要开上去就很麻烦。第二，纯电动必然要求快充，快充要占地很大，现在全中国平均快充时间59分钟，而在加油站只需要3分钟。而且一到冬天，像北京这样的地方，冬天开电动车连暖气都不敢开。怎么解决？

插电式绿色甲醇，把电池砍掉2/3，重量减下来，平时上下班200公里就足够了。今天如果突然要开车出远门，路上装甲醇的一个小型发动机，边开车边充，就没有里程焦虑了，就不需要快充站。慢充有一个好处，可以选择电最便宜的时候充，晚上睡觉的时候充。慢充站也不需要集中管理，不需要电网大规模更新。快充放到小区，保险丝马上就烧掉，而慢充几百块钱一个箱子，很快就可以普及。

汽油站改甲醇站也很容易，不需要再花几万亿更新电网。建加氢站更贵，周围要有安全距离。深圳在建第一个加氢站前开了很多次会议，最后建到了盐田港。但如果你过去半小时，回来半小时，你还会去充吗？所以用插电式混合动力，就可以全部解决电动车的材料太贵、太重、快充站不足、里程焦虑，以及冬天会遇到的种种问题。未来燃料电池技术成熟了，甲醇就是绿氢的液体载体，因为液体是人类最好的能源载体。

在西部把绿氢、绿氧转成甲醇，还有个好处，中国有西气东输的管线，天然气每立方米4千瓦时，在旁边绑一根管子，就可以输出甲醇。甲醇在-65℃不结冰，因此都不需要保险层。甚至企业家、私人老板都能投资得起，因为建管线最贵的是在老百姓家旁边建管线。

最后，一套绿色甲醇的基础设施，可以供给内燃汽车、混动和燃料电池。甲醇不光可以在车上用，晚上没风能、太阳能的时候，它可以发电。甲醇是一个长期储能战略，能上电网的电现在可以上，上不了电网的制成液体，没风没太阳的时候，两个月不刮风也没事，有液体给家里供电供能。

很多人说甲醇“没有劲”，但实际上最新的F4跑车上100%用甲醇。甲醇分子有氧，燃烧速度是柴油的好几倍，冲劲比柴油大。原来是因为汽油机没有改，所以有问题。跑车为什么用它？一是冲劲大，二是赛车管道的污染太重，而甲醇的比重，粘度，燃烧值都和酒精类似，唯一不同就是甲醇有毒，不能喝。

受不了了 · 发表于 2023-5-22 10:28:28

好像前几天抖音看到的视频就是这个内容，真要这么好，那前途无量

zjhcnsod · 发表于 2023-5-22 10:53:51

本帖最后由 zjhcnsod 于 2023-5-22 11:14 编辑

创新创业学院刘院长讲的几个问题，其实都是有办法解决的。
1、发的电的储蓄的问题，刘院长说平原地区没法抽水往高处库存，可以往地下注入，下挖1万米，把水高压压入，利用地表做密闭水库。
2、风能储存，这个可以用大风扇吹，把动能赋给风，当然这样就用到了老祖宗的智慧：太极八卦阵，一个高三千公里，直径八百公里的空气八卦阵，蓄能时间长，蓄能密度大。

题外话：
网上查了一下，“南方科技大学创新创业学院”不是野鸡大学，”南方科技大学“也不是野鸡大学（就是听起来十足的野鸡错觉味道）

天成Y · 发表于 2023-5-29 12:24:21

通俗明了

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