劉科院士：綠色甲醇是長時儲能戰(zhàn)略

　　9月23日，澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院院長及清潔能源研究院院長劉科在“2023中國實體經濟發(fā)展大會”上表示，中國一年二氧化碳排放量為103億噸，除以14億人口，人均7.4噸，三口之家就是22噸，這是天量;碳中和有很多事情要做，但核心是能源轉型，主要是4件事，風能、太陽能、電動車、氫能。目前太陽能和風能便宜了，但是絕大多數時候沒有太陽，那么儲能是一個核心，而且不光要短期儲能，還要有長時儲能技術。液體是最佳的能源載體，要把太陽能、風能轉成綠色甲醇液體儲存下來，是解決中國石油不夠及碳中和的路徑之一。

　　“2023中國實體經濟發(fā)展大會”以“聚焦科技創(chuàng)新 賦能先進制造”為主題，于9月23日舉行。大會由民革中央、廣東省政協(xié)主辦，東莞市人民政府、民革廣東省委會承辦，國際投資促進會、民革中央企業(yè)家聯誼會協(xié)辦，由東莞市工業(yè)和信息化局、民革東莞市委會、《財經》雜志、《財經智庫》執(zhí)行。

　　以下為部分發(fā)言實錄：

　　劉科：中國(二氧化碳排放量)是103億噸，除以14億人口，人均7.4噸，三口之家就是22噸，這個人均是包括我們幾億的低收入人群，如果對每天在開車、用空調，住高樓大廈用電梯的人群，估計是平均的一倍，三口之家一年就給空氣中大概排40多噸的二氧化碳，這些人每天開車，用空調意識不到一年排放了多少噸CO2，因此能源是一個規(guī)模巨大的行業(yè)，碳中和任重道遠。

　　中國的電這么多年主要還是用煤發(fā)電(69.5%)，煤的數據表示了電的數據，也能反映出中國工業(yè)化的水平。中國的工業(yè)化是1840年鴉片戰(zhàn)爭國門被打開后開始的，160年后直到2001年，全中國的煤耗量只有13億噸，結果到了2001年，突然在10年多一點的時間內飆升到原來的三倍，升到38億噸，這是天量。

　　怎么解讀這個數字，2001年什么發(fā)生了?是因為2001年中國加入WTO，世界市場向中國開放，中國的國情是我們的石油、天然氣、部分煤炭、鐵礦石、電動車用的鈷，鋰，鎳、我們的部分棉花、大豆、玉米原材料都需要進口; 我們中國人很勤勞，很快用我們最有競爭力的產品性價比，占領世界市場;包括東莞這些制造業(yè)基地發(fā)展迅速，我們制造業(yè)整個規(guī)模是按給全世界提供產品而設計的;就是在這一原料進口、產品出口的大進大出中，迎來中國經濟最好的20多年。

　　目前因為大家眾所周知的原因，我們在出口受到了巨大的挑戰(zhàn)，大家說搞內循環(huán)，但這個東西要注意，內循環(huán)的核心內需是，第一要增加老百姓今天的收入，他敢花今天的錢。第二是增加老百姓對未來的經濟的預期，敢花信用卡(未來)的錢。

　　在這個情況下，中國經濟的三駕馬車“出口、內需、投資”，因為出口下降，工廠關門，相關的工作人員失業(yè)或收入降低，導致的內需短期很難拉動，那就只有靠投資，但投資投什么?前20年來，我們一旦遇到亞洲金融危機，或2008年的全球金融危機，我們靠投資房地產、基礎設施等拉動經濟，使得中國的基礎設施已經變成全世界最好的，而房地產對中國經濟的發(fā)展也功不可沒;但近年中國占世界20%的人口，每年建全世界50%的房子，經過這么多年的建設，我們的人均住房面積已接近發(fā)達國家，繼續(xù)再靠房地產和基礎設施拉動經濟的時代已經過去，這也是總書記為什么不斷地講：“房子是用來住的，不是用來炒的”，但有些地方為拉動GDP，仍然在建空房子。

　　當你不能僅靠房地產和基礎設施拉動經濟，那靠什么?我個人覺得就是能源轉型與數字化，因為只有能源轉型有房地產的體量，能填補由于房地產和基礎設施建設放緩對經濟的影響;而中國的太陽能、風能已經便宜，中國的電動車也走到世界前列。所以用能源轉型與數字化來拉動中國經濟，我認為是中國經濟未來的主要賽道之一。

　　一個國家的競爭力，莫過于兩點。一是我干比你干便宜，性價比比你好;任何一個組織，大到國家，小到一個城市，再到一個公司，都是如此。二是，我能干你不能干的事，就是創(chuàng)新。

　　前40年，長三角及包括東莞在內的珠三角，我們都是靠第一條性價比好獲勝，中國人很勤勞，我們的性價比是最高的。但是這幾年我們做了一些調研，中美的制造業(yè)成本比較，除去工人工資我們仍然有優(yōu)勢，美國制造業(yè)工人工資仍然是我們的8倍左右，但其他的土地成本我們是美國的好幾倍，物流成本是2倍左右，銀行借貸是2.2倍左右，稅收是1.5倍左右，電價大概是3倍，天然氣價格是4倍左右;什么意思?就是制造業(yè)再靠成本沒有競爭力了，那接下來靠什么競爭?那就要靠創(chuàng)新，就要做別人不能做的事情。所以中央在這個大背景下提出來創(chuàng)新社會的建設，包括剛才汪院士他們講的創(chuàng)新不是一個新的口號，是歷史發(fā)展到今天的必然選擇，如果我們再不創(chuàng)新就沒有競爭力了。其實一個組織、一個國家的競爭力，最終說穿了都是創(chuàng)新能力的競爭。

　　南科大的口號“創(chuàng)知，創(chuàng)新，創(chuàng)業(yè)”，很多情況下，人們經常把創(chuàng)知和創(chuàng)新混為一談，什么是創(chuàng)知?你一旦寫成文章在nature，science等中英文雜志一旦發(fā)表了，那就變成人類共有的知識，人們必須可以在各自的實驗室能夠重復文章作者的實驗結果，就不能卡別人的脖子了;對高校等基礎研究機構，文章很重要，中華民族應該對人類知識有貢獻。

　　什么叫創(chuàng)新?中文的“創(chuàng)新”概念比較模糊，很多人認為今天干的和昨天干的不一樣，就是創(chuàng)新，但是在科技領域的“創(chuàng)新”即Innovation這個詞，是指把知識轉化為有用技術并產生價值的過程，就是我們說的工業(yè)研究，卡脖子技術是在創(chuàng)新這個環(huán)節(jié)里，真正解決“卡脖子”技術的是做工業(yè)研究的這批人，但是我們在引進人才的時候，一方面要引進解決卡脖子技術的人才，一方面，衡量人才的標準又是發(fā)表了多少文章，這是不對的。要分清寫文章的人和解決“卡脖子”技術的是兩批人，中間有一小部分人是兩個都可以做，但是比例不高;所以我覺得在人才引進的時候，如果引進基礎研究的人才，可以用文章的數量尤其是質量去衡量，而要引進解決卡脖子技術的人才，不能純粹拿文章去評判引進。創(chuàng)知產生文章有新意能發(fā)表即可，不一定需要產生價值;但創(chuàng)新是把人類共有的知識轉化為有用的技術的過程，一定要產生市場價值。

　　回到碳中和的話題，主要包括4件事，風能、太陽能、電動車、氫能。這些年中國的太陽能便宜了，風能跟它差不多。但是太陽能、風能再便宜，它的問題是每年的發(fā)電時間有限;在珠三角太陽能發(fā)電每年大概1200小時左右，長三角也就1000小時左右，即使在包頭也就是1800小時左右，一年8760小時，絕大多數時候沒太陽的;風能在臺灣海峽能到4000小時左右，全國平均也就2200小時左右。在有太陽，有風的時候，風光發(fā)電便宜，沒太陽，沒風的時候怎么辦?儲能是一個核心，而且不僅要短期儲能，還要長時儲能技術。

　　其實110年前紐約大街電動車遠遠多于燃油車，是因為鉛酸電池早于內燃機發(fā)明20多年，有了鉛酸電池就能接一個電動機，今天我們高爾夫球場的電動車就有了。1912年以愛迪生為代表的一派說未來的汽車是電動車，以福特為代表的一派說未來的汽車是燃油車，而歷史告訴我們，到1920年代以后直到今天全世界汽車的持有量95%以上還是燃油車，歷史為什么這樣發(fā)展?

　　主要的原因是液體是最佳的能源載體，儲能除電池以外，還要把太陽能、風能轉成液體儲存下來。為什么人類選擇液體，因為一是體積能量密度最高，二是液體在陸上可以管路輸送、海上可以非常便宜的跨海輸送， 而且可以長期儲存。

　　2016年在一個圓桌論壇上，我提了一個問題，假設我們現在加油站7塊錢一升的汽油是從休斯敦煉油廠拉到深圳，你付的7塊錢一升的汽油里，運費占多少錢?很多人想從休斯敦那么遠拉過，一定來很貴吧，有些人猜運費是3塊5，有些人猜3塊，記得當時猜的最便宜是1塊; 我說真正的答案是一升運費超不過7分錢，當時大家沒人相信。其實液體在裝卸時都是用泵打，路上耗的就是油錢和船的折舊費。不需要要人工，一條大船目前是30萬噸，按汽油的比重是近4億升，每升一毛錢運費，就是4000萬，跑一趟路上油錢根本用不了4000萬;所以液體從世界上任何一個碼頭拉到另外一個碼頭，每升運費大概不超過7分錢

　　風能、太陽能便宜了，有些上不了網，有些人建議用綠電電解水制綠氫并副產綠氧;但氫氣的儲運成本太高，而且在封閉空間里邊氫氣的爆炸范圍最寬快，怎么辦呢?在這個前提下，兩年前我提出綠色甲醇這條道路， 具體見我兩年半以前寫的文章，就把綠氫和綠氧都利用起來，用綠氧去氣化生物質，城市垃圾及劣質煤生產H+CO及少量的CO2，再把綠氫補上把這一混合氣全部轉成綠色的液體甲醇，吉利的甲醇車，做得都很成功。

　　馬克龍這次訪華的最大的訂單就是綠色甲醇的訂單，我最后給大家講一點，船油是3000多塊一噸，是煉油廠利潤最低的油。汽油現在是10個ppm的硫，船油有些是超過2萬個ppm的硫，只賣3000多塊。如果3000多塊一噸船油在碳中和下都可以被綠色甲醇來取代，9000塊一噸的汽油有什么理由不能取代?

　　中國的風能、太陽能便宜了，如果有了2毛錢一度的綠電，我們可以制出來比70美金一桶的石油還要便宜的綠色液體，這樣的話，幾十萬億的液體設施就可以用起來。氫能很熱，但是如果只是靠一個大罐拉著氫氣跑沒有前途，為什么?一個49噸重的卡車今天只能拉350公斤的氫， 到地方只能卸載250公斤，問題氫你怎么從內蒙古拉到東莞來，拉不過來的。但是液體管路輸送一升不超過1分錢，船輸送一升7分錢，而且可以長期儲存。今后如果燃料電池能真正便宜了，我們可以在加氫站甚至車上甲醇制氫，氫推動燃料電池，這樣綠色甲醇就是綠氫的液體載體。

　　未來一套綠色甲醇的基礎設施，可以供三代汽車使用，內燃機車、醇-電混合動力車、及燃料電池車。電池的研究對汽車工業(yè)永遠重要，但是記住電動車適合于暖和和平坦的地方。東莞這地方很好，重慶雖然暖和，但是山城，北京、哈爾濱雖然平坦但，這些地方一到冬天太冷，不適合純電動。 世界上紐約、倫敦，巴黎、柏林，多倫多，莫斯科，北京，東京都是有冬天的地方，所以在這些地方純電動是不合適的，用甲醇和電的混合動力比較好;因此該用電的時候用電，該用甲醇用甲醇，既不要用電去反對甲醇，也不要甲醇反對電。

　　未來我不認為人類會把幾十億美金、幾萬億美金、幾十萬億已經建好的液體基礎設施全扔掉，再去建快充站和加氫站，既不現實也不科學，上廣深這些暖和的中心城市去做沒問題，但是要到整個農村里邊還早著，實際上就是要把已有的幾十萬億的液體設施利用起來，太陽能，風能的能上網盡量上網，上不了網的綠電把它們轉成綠色液體是很好的長時儲能戰(zhàn)略。現在在貴陽已經建了70多座甲醇站。今后我覺得這對中國至關重要，而且甲醇晚上沒有太陽、沒有風的時候，它也可以制氫后通過燃料電池高效發(fā)電， 它實際上是液體儲能，是長時儲能戰(zhàn)略。中國的風能太陽能在西部，中國的煤化工基地也在西部，短期內，把綠氫綠氧都用管路輸到西部的煤化工園區(qū)，每多用一公斤的綠氫及綠氧就可少用煤炭少排CO2，碳中和是一個漸進過程，大家急不得;在可見的未來主要以減碳為主;零碳既不科學，經濟上也做不到。謝謝大家!