·智能化、網絡化和電動化沒有必然聯系，車的本質是交通工具，上下班開半個小時，不可能像手機一樣時時伴著你，所以車載花里胡哨的手機功能是錦上添花，不是雪中送炭。

·未來燃料電池技術成熟了，甲醇就是綠氫的液體載體，因為液體是人類最好的能源載體。

5月19日，南方科技大學創新創業學院院長、清潔能源研究院院長、講席教授劉科在復旦大學EMBA前沿論壇暨澎湃新聞“家園計劃”聯合啟動儀式上演講。

“我現在擔心的是，不少地方都上電動車項目，幾年后會產能過剩。”南方科技大學創新創業學院院長、清潔能源研究院院長、講席教授劉科5月19日在演講中表示。

當天，由復旦大學管理學院、上海報業集團澎湃新聞主辦的“君子知道”復旦大學EMBA前沿論壇暨澎湃新聞“家園計劃”聯合啟動儀式在深圳舉行，劉科在會上發表了題為《清潔能源的最新科研成果及產業賦能創新創業》的演講。

劉科于2012年入選美國化學工程師學會會士，2015年入選澳大利亞國家工程院外籍院士，現任國際氫能協會理事，曾在埃克森-美孚、聯合技術公司（UTC）和通用電氣（GE）等著名跨國公司供職多年。2010年他辭去美國通用電氣全球研發中心氣化平臺負責人及首席科學家的職位，回國參與創建神華集團北京低碳清潔能源研究所 (現國家能源集團北京低碳清潔能源研究院) 并擔任VP&CTO（副總裁兼首席技術官），而后被任命為神華研究院副院長。

在論壇上，劉科強調，未來燃料電池技術成熟了，甲醇就是綠氫的液體載體，因為液體是人類最好的能源載體。

以下為澎湃科技（www.usamodel.cn）整理的演講實錄：

碳中和的核心是能源轉型，能源里面最重要的是四件事情：風能、太陽能、電動車和氫能；潮汐、地熱這些都很重要，但相對來說體量小一點。時間有限，我就分別就這四件事跟大家談一下。

首先是太陽能和風能。華為要在沙特建一個1.3GW的太陽能電廠。1.3GW什么概念？如果用煤發電，一天需要13000多噸煤。因為沙特日照時間長，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。前兩年珠三角的煤價漲了兩倍多，火電成本一度接近5毛錢，所以7分錢是不可思議的事情。

能源非常有趣，常識告訴我們，風能、太陽能裝了那么多，煤價應該下跌，但事實上前兩幾年煤價漲了兩倍多。所以有些東西按常識可能是錯誤的，因為太陽能再便宜，一年的日照也有限，比如深圳一年的日照時間不到1200小時，上海大概1000小時，即使到包頭，也只有1800小時左右。而且即使在這些時間里，也不可能早上太陽出來了就把火電廠關掉，下午太陽落山再啟動火電廠，因為大火電廠一開一關就是72小時。一方面我們有大量的風能、太陽能上不了電網，另一方面經濟發展需要電，為此不得不增加火電廠。

不過太陽能確實便宜了。2010年，我回國籌建國家能源集團北京低碳氫能研究院（NICE）時請了跨國能源公司的CTO，30多個發達國家的院士，包括4個諾貝爾獎得主作為我們的顧問委員會委員，一年開兩次會，探討的就是未來中國能源應該怎么發展。

我可以很坦誠地告訴大家，當時這批人包括我自己都沒有想到，在短短的12年后，中國的風能、太陽能會這么便宜。如果有了一度電7分錢的太陽能，那么這個世界完全可以改變。海水淡化的成本便宜了，迪拜周邊的海可以改造為綠洲，在太陽能板底下發展有機農業。

便宜的太陽能會讓世界改變，但改變的前提是必須要有好的儲能技術。電池儲電給手機、電腦、電動車供電沒問題，但是目前GW（十億瓦特）級的大規模儲電，最便宜的還是抽水儲電。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，這說明大規模儲電不能依賴電池，要換賽道。

現在一提儲能技術，就是三板斧：抽水儲電，但是平原地區無法做；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，這三個儲能技術只是短期儲能技術。

2021年夏天，歐洲的天然氣價格暴漲。因為沒風的時候，歐洲的太陽能也不強，能靠的只有天然氣，但世界上沒有這么多天然氣。遇到極端天氣，不僅需要短期儲能技術，還需要長期儲能技術。

風能比太陽能略貴一些，雖然價格較之前也降下來了，但它的問題是時間上不均勻。不可能今天有風就供電，沒風就斷電。所以我們不僅需要有幾個小時的短時儲能技術，還需要即便一個夏天不刮風時也可以長期儲能的技術，這是核心。

接下來我談一下電動車。中國發展電動車是因為我們的石油不夠，73%的石油靠進口。實際上，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車，以福特為代表一些人則認為未來是燃油車。

鉛酸電池早于內燃機發明，有了鉛酸電池，再加一個電動機，加個沙發、加個蓋子就是當時愛迪生的電動車。但是歷史告訴我們，1920年代以后，愛迪生的電動車幾乎銷聲匿跡，直到近年，電動車的產能才有所回升。今天電動車真正的技術進步一方面是電池及電機方面的發展，另外就是受益于通信技術及IT技術，不是車本身有什么了不起。媒體上經常說，電動車智能化、網聯化必然是電動化。我認為沒這個必要，手機照樣可以導航。現在好的汽車，像勞斯萊斯、奔馳，基本是用千瓦級的電池了，無非就是看自控系統消耗多少電。所以智能化、網絡化和電動化沒有必然聯系，而車的本質還是交通工具，上下班開半個小時，不可能像手機一樣時時伴著你，所以車上裝載花里胡哨的手機功能是錦上添花，不是雪中送炭。

回到核心問題，一百多年前就有電動車，為什么后來銷聲匿跡了？我先解釋一下歷史為什么會這樣發展。

第一，能量密度，油箱不能無窮大。假設油箱都是一立方米，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，也就是3.2度電，天然氣是10千瓦時。鉛酸電池在1859年就發明出來了，今天全世界開的所有燃油車用的還都是鉛酸電池，并沒有用鋰電池，因為前者的性價比高。人類花了上百年時間、上萬億元的研發經費，到今天最好的鋰電池能量密度大概也就是400千瓦時/立方米左右（根據比亞迪的刀片電池）。但是液體是多少？汽油是8600千瓦時/立方米，還有一個將來可以拿太陽能和風能制出來的綠色液體，叫甲醇，是4300千瓦時/立方米。

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，這是今天的實際數字，這也是人類當初選擇液體作為能源載體的主要原因之一。

第二個原因，一旦把風能、太陽能轉成液體后，在大陸上可以用管路輸送，海上可以跨海輸送。在2016年10月，深圳加油每升是7元錢。假設7元錢一升，這個油從休斯敦的煉油廠送到深圳，運費是多少？

有人猜是5元，有人猜是1元，真正的答案是7分錢都不到。因為一旦把太陽能、風能轉成液體，在休斯敦裝船時不需要人工，管子一接就送到船里了，路上耗的就是油錢和折舊費。假設一條油輪大船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。這就是為什么這個世界產石油的雖然只有幾個地方，但可以送到世界上任何一個角落的最根本原因。

第三，液體可以長期儲存，比如茅臺酒儲存50年都沒問題，但氫氣和電池不能這樣儲存，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？因為造一臺內燃機很貴，但圖紙一旦定型，一條流水線可以生產100萬臺。今天中國的內燃機成本，每臺不超過1萬元人民幣。

2018年我寫了一篇《關于中國新能源汽車戰略的再思考》的文章，根據當年的數據，我的估算是，大概每輛電動車需要53公斤銅、8.9公斤鋰、39.9公斤鎳、24.5公斤錳。2018年，我在文章里預測，假設電動車發展這么快，必然導致各種金屬價格暴漲。事實上，碳酸鋰的價格已經從當時的每噸4-5萬元，最高漲到60萬元，前段時間下降了一點，但最近幾周內又從15萬元飆升至30萬元。

金屬價格漲了這么多，但車價不能這么漲，因此在這么高的原材料價格下，凡是當初沒有鎖定礦山的企業基本都是虧錢的。貴金屬之所以它叫貴金屬，是因為它不那么容易產出，它的儲量就在這里。

電動車是個好技術，我自己也開電動車。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，電動車的駕駛體驗也很好。

但電動車的發展要有“四個同步”：一是要和電網的清潔化同步，電網今天69.5%靠煤發電，表面上是電開車，實際上是煤開車，那怎么能叫新能源汽車？邏輯上不通，所以只有電網大量綠色化了，才能叫新能源汽車；二是電動車的發展速度需要和造電池所需的各種金屬原料供應量同步；三是電動車的發展要和電池回收技術發展同步。現在每年中國生產500多萬輛電動車，十年后就有至少5000多萬輛電動車，電池都是巨毒的，不是不能回收，但回收時的環保成本比較大，所以有些PE（市盈率）高的企業不愿意做。我一再呼吁國家要關注電池回收的問題，如果劇毒的電池清潔回收技術跟不上，將來會污染土地、地下水，是給我們子孫后代留后患。

如果這幾個同步做好，電動車還是大有前景的。我現在擔心的是，不少地方都上電動車項目，幾年后會產能過剩。

氫能確實是好技術。人類迄今為止所有的動力系統都是靠燃燒，蒸汽機燒煤到燒汽油、柴油，1000多度燃燒產生動力。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的原理發電，其效率是內燃機的2-3倍，這也是氫能將來會大有前景的最根本原因，它還有很多其他優勢，包括一旦量產，其成本也會降下來，雖然也用到貴金屬，但這些年來隨著技術發展，貴金屬的用量越來越少。另外，燃料電池貴金屬回收技術非常成熟，環保成本也不高，這是氫能的優勢。

從上世紀90年代末期到現在，美國、日本、歐洲等在氫能上投資了幾百億美元，但沒有產業化，最根本的原因需要回到能源載體理論，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，因為能源載體要求最大的能量密度；同時，氫是最小的分子，意味著它很容易泄露，露天沒有問題，但我們做過實驗，在封閉空間氫氣一旦泄露，它是爆炸范圍最寬的氣體，尤其是像深圳大部分車停在地下一層甚至三層的車庫，到了這個范圍內，氫氣是最容易點燃的氣體。我們可以形象地比喻，一根針掉到鋼板上產生的火花，就可以把這個屋子點燃。因為氫氣的爆炸性，所以建設加氫站的時候需要有一定的安全距離。氫氣不好儲用，但這不等于氫能沒有前景。怎么做？回到我今天講的重點，綠色甲醇。

氫能熱起來，是因為風能和太陽能上不了網，棄光、棄風太嚴重。今天中國的太陽能大部分在內蒙古、青海、新疆，電輸不過來，而氫比電更難運輸，未來也許會建輸氫管。另外，氫氣的體積巨大，運輸到一個城市后必須立馬使用。這是一個“先有雞還是先有蛋”的問題，現在一個49噸的拉氫大卡車，只能拉350公斤的氫，但到了目的地后只能卸載250公斤，因為壓力波動不能太大。49噸重的卡車從西部拉到深圳，路上耗的柴油的量比運輸的氫的能量還多。不過也不是沒有辦法，十幾年前，李書福（吉利控股集團董事長）覺得中國的石油不夠，甲醇便宜，想在汽車上用甲醇，投資了很多億搞研發。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，從來沒有因為甲醇的毒性出一起公共安全事故。

相比開汽油車，在貴陽這個城市，甲醇車一個月能給出租車司機節省6萬元。大卡車別想著搞電動，搞電動卡車、電動飛機、電動船都要謹慎，卡車電池很重，一爬坡，就是平時耗電量的5-8倍，我認為還是用能量密度大的液體比較合適。

最近如果大家關注新聞，會發現全世界第一座年產10萬噸綠色甲醇的工廠已經建成了，開工典禮當天，吉利交付了300輛甲醇重卡。如果用生物質氣化加上綠氫，生產的甲醇是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。有人會說還剩25%的碳，也不算碳中和，記住，二氧化碳排放太多不行，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、風能與煤結合制的甲醇理論上也都可以叫綠色甲醇。

用這個技術制造的汽車，表面是綠色甲醇開車，實際上所用的能源75%是太陽能。如果使用的是生物質，那么就是100%太陽能開車。太陽能開車干凈，還是煤開車干凈？不言自明。但現在問題是甲醇開車拿不了綠牌，煤開車可以拿綠牌，因為它太新了，需要一個發展過程。

去年丁磊的網易邀請我做了一個演講，標題是“電動車和氫能的歷史與未來”。有人聽后以為我反對電動車，其實恰恰相反。現在電動車有幾個痛點：第一，純電動戰略。如果要保證600公里的續航，電池要做得很大，材料很貴。而且電池重了之后一上坡就不行了，如果在重慶或香港，你要開上去就很麻煩；第二，純電動必然要求快充，快充占地很大，現在全中國平均快充時間是59分鐘，而加油只需要3分鐘。一到冬天，在北京這樣的城市，冬天開電動車連暖氣都不敢開，怎么解決？

插電式綠色甲醇可以把電池砍掉2/3，重量減下來之后，平時上下班開足夠用了。如果突然要開車出遠門，路上裝一個甲醇的小型發動機，邊開車邊充，就沒有里程焦慮了，也不需要快充站。慢充有一個好處，就是可以選擇電最便宜的時候充。慢充站也不需要集中管理，不需要電網大規模更新。快充站放到小區，保險絲馬上就燒掉，而慢充幾百塊錢一個箱子，很快就可以普及。

建加氫站更貴，周圍要有安全距離。汽油站改甲醇站也很容易，不需要再花幾萬億元更新電網。深圳在建第一個加氫站前開了很多次會議，最后建到了鹽田港。但如果你開過去需要半小時，你會去充嗎？用插電式混合動力，就可以解決電動車的材料太貴、太重、快充站不足、里程焦慮以及冬天會遇到的種種問題。未來，燃料電池技術成熟后，甲醇就是綠氫的液體載體，因為液體是人類最好的能源載體。

在西部，把綠氫、綠氧轉成甲醇還有個好處，中國有西氣東輸的管線，天然氣每立方米4千瓦時，在旁邊綁一根管子，就可以輸出甲醇。甲醇在-65℃不結冰，因此都不需要保險層。甚至企業家、私人老板都能投資得起，因為建管線最貴的是在老百姓家旁邊建管線。

最后，一套綠色甲醇的基礎設施，可以供給內燃汽車、混動和燃料電池。甲醇不光可以在車上用，晚上沒風能、太陽能的時候也可以發電。甲醇是一個長期儲能戰略，能上電網的電現在可以上，上不了電網的制成液體，沒風、沒太陽的時候，有液體給家里供電供能。

很多人說甲醇“沒有勁”，原來因為汽油機沒有改，所以有問題，但現在最新的F4跑車上100%用的是甲醇。甲醇分子有氧，燃燒速度是柴油的好幾倍，沖勁比柴油大。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。