智能化、網絡化和電動化沒有必然聯系，車的本質還是A到B，上下班開半個小時，不可能像手機一樣伴著你，所以車上有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，幾乎每個GDP超千億的城市都在大量規劃、生產電動車，一窩蜂上去以后，過幾年會產能過剩。”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并擔任副所長及CTO，而后被任命為神華研究院副院長。

劉科在演講中強調，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。

以下為整理的演講實錄：

碳中和的核心是能源轉型。而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。沙特在靠紅海的地方要建一個1000多萬人口的城市，華為要在那建一個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，成本也低，他們甚至可以做到一度電1美分，也就是說一度電只要7分錢人民幣。今天在珠三角，煤價漲了兩三倍，火電一度接近5毛，所以這個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，但前兩年煤價漲了兩三倍。所以有些東西按常識是錯誤的，因為太陽能再便宜，一年的日照也只有這點時間，像在深圳，一年日照時間不到1200小時，上海大概1000小時，即使到包頭，也只有1700小時。而且即使有這些時間，也不可能早上太陽出來了就把火電廠關掉，下午再把它打開，一開一關就是72小時。所以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。

不過太陽能確實便宜了。我在2010年回國籌建國家能源集團北京低碳氫能研究院（NICE），我們請了幾個跨國能源公司的CTO，35個發達國家的院士，包括4個諾貝爾獎得主，一年開兩次會，每天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，2010年這批人包括我自己，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，沙特的年日照時間是3000多小時，那么這個世界完全可以改變。海水淡化就便宜了，迪拜周邊的海就可以支撐綠洲。

這么便宜的太陽能，會讓這個世界改變，但改變的前提是必須要有好的儲能技術。電池給手機、電腦、電動車供電沒問題，但是GW級的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。

目前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，同時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。沒風的時候，歐洲的太陽能也不強，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，不光要短期儲能技術，還要長期儲能技術。

風能比太陽能略貴一些，價格也降下來了，但再便宜它在時間上不均勻。供電也不可能今天有風供電，沒風就斷電。所以不光要有幾個小時的儲能技術，還要一個夏天不刮風的時候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%靠進口。實際上電動車一點都不新，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，直到這幾年，燃油車還在統治世界。今天電動車真正的技術是IT技術，不是車本身有什么了不起。他們經常說，電動車智能化、網聯化必然是電動化。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，基本是用千瓦的電池了，無非就是看自控系統耗多少電。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A到B，上下班開半個小時，不可能像手機一樣伴著你，所以車上有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里都還是鉛酸電池，并沒有用鋰電池，因為它的性價比高。人類花了上百年時間、上萬億的研發經費，到今天最好的鋰電池的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，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，這也是人類選液體作為能源載體的第一個原因。

第二個原因，一旦把風能太陽能轉成液體以后，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元錢，我說假設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5元，有人猜1元，真正的答案是7分錢不到。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。假設一艘油輪大船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就幾個地方，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，根據當年的數字，我的估算是，大概每輛電動車需要53公斤銅、8.9公斤的鋰、39.9公斤鎳、24.5公斤錳。2018年，我在文章里預測，假設電動車發展這么快，必然導致各種金屬價格暴漲。碳酸鋰的價格，從當時的4萬、5萬，最高漲到40萬，前段時間下降了一點，但之后又飆升至30萬。

金屬價格漲了這么多，但車價不能這么標，凡是沒有鎖定礦山的企業基本都是虧錢的。我們追蹤全世界的貴金屬市場，追蹤了很多年期貨市場。之所以它叫貴金屬，是因為它不那么容易產，它的儲量就在這里。

電動車是好技術，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，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，才能叫清潔能源汽車。二是，電動車的發展速度和金屬的供應量同步。三是，電動車的發展要和電池回收技術發展同步。現在世界上就有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，所以有些大企業不愿意做。我一再呼吁國家要關注電池回收的問題，否則污染土地、地下水，是給我們子孫后代留后患。

這幾個同步做好，電動車還是大有前景的。我現在擔心的是，中國幾乎每個GDP超千億的城市都在大量規劃、生產電動車，一窩蜂上去以后，過幾年會產能過剩。

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，蒸汽機從燒煤到燒汽油、柴油，1300℃燃燒產生動力。氫能燃料是氫氣和空氣中的氧在80℃燃燒，接近沸點，還沒有沸騰的時候活性最好，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，它還有很多優勢。量產的成本也會降下來，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，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，意味著它最容易泄漏。在露天沒有問題，但我們做過實驗，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，氫氣一旦泄漏，它是爆炸范圍最寬的氣體。而且到了這個范圍內，氫氣是最容易點燃的氣體。

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，而氫比電更難輸，未來也許會建輸氫管。另外，氫氣的體積巨大，輸到這個城市必須立馬用。這是“先有雞還是先有蛋”的問題，現在一個大的鋼瓶49噸重，拉250公斤的氫，實際上是350公斤，但到了地方只有250公斤，壓力不能太大。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，花了很多億搞研發。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過一起公共安全事故。

相比開汽油車，在貴陽，這輛車一個月能給出租車司機省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，還是用能量密度大的液體比較合適。

最近如果關注新聞，會發現全世界10萬棟綠色甲醇廠已經建成了，而且已經有300輛重卡上市了。最近我們在跟吉利合作研發生物質制氫，要汽化生物質，就要100%綠色，用煤做雖然不是100%，但是煤制甲醇減碳75%左右。如果做分子平衡，3個碳排空，理論上減碳75%。別人會說還剩25%的碳，也不算碳中和，但我們呼吸的氧氣、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。即使用太陽能、風能、煤制的都可以叫綠色甲醇，那么更何況是生物質，更是100%綠色。

有了這個，我們就可以做汽車，表面是甲醇開車，實際上75%是太陽能開車。如果是生物質，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。但現在的問題是甲醇開車拿不了綠牌，煤開車可以拿綠牌，這是需要發展過程的，因為它太新了。

去年網易的丁磊邀請我做了一個演講，他們以為我反對電動車，其實恰恰相反。現在電動車有幾個痛點。第一，純電動戰略。如果保證600公里的續航，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，純電動必然要求快充，快充要占地很大，現在全中國平均快充時間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，冬天開電動車連暖氣都不敢開。怎么解決？

插電式綠色甲醇，把電池砍掉2/3，重量減下來，平時上下班就足夠了。今天如果突然要開車出遠門，路上裝甲醇的一個小型發動機，邊開車邊充，就沒有里程焦慮了，就不需要快充站。慢充有一個好處，可以選擇電最便宜的時候充，晚上睡覺的時候充。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。

汽油站改甲醇站也很容易，不需要再花幾萬億更新電網。建加氫站更貴，周圍要有安全距離。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。但如果你過去半小時，回來半小時，你還會去充嗎？所以用插電式混合動力，就可以全部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。

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，它可以發電。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，兩個月不刮風也沒事，有液體給家里供電供能。

很多人說甲醇“沒有勁”，但實際上最新的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。原來是因為汽油機沒有改，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，而甲醇就像酒精一樣。