刘科院士：绿色甲醇是长时储能战略

　　9月23日，澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长及清洁能源研究院院长刘科在“2023中国实体经济发展大会”上表示，中国一年二氧化碳排放量为103亿吨，除以14亿人口，人均7.4吨，三口之家就是22吨，这是天量;碳中和有很多事情要做，但核心是能源转型，主要是4件事，风能、太阳能、电动车、氢能。目前太阳能和风能便宜了，但是绝大多数时候没有太阳，那么储能是一个核心，而且不光要短期储能，还要有长时储能技术。液体是最佳的能源载体，要把太阳能、风能转成绿色甲醇液体储存下来，是解决中国石油不够及碳中和的路径之一。

　　“2023中国实体经济发展大会”以“聚焦科技创新 赋能先进制造”为主题，于9月23日举行。大会由民革中央、广东省政协主办，东莞市人民政府、民革广东省委会承办，国际投资促进会、民革中央企业家联谊会协办，由东莞市工业和信息化局、民革东莞市委会、《财经》杂志、《财经智库》执行。

　　以下为部分发言实录：

　　刘科：中国(二氧化碳排放量)是103亿吨，除以14亿人口，人均7.4吨，三口之家就是22吨，这个人均是包括我们几亿的低收入人群，如果对每天在开车、用空调，住高楼大厦用电梯的人群，估计是平均的一倍，三口之家一年就给空气中大概排40多吨的二氧化碳，这些人每天开车，用空调意识不到一年排放了多少吨CO2，因此能源是一个规模巨大的行业，碳中和任重道远。

　　中国的电这么多年主要还是用煤发电(69.5%)，煤的数据表示了电的数据，也能反映出中国工业化的水平。中国的工业化是1840年鸦片战争国门被打开后开始的，160年后直到2001年，全中国的煤耗量只有13亿吨，结果到了2001年，突然在10年多一点的时间内飙升到原来的三倍，升到38亿吨，这是天量。

　　怎么解读这个数字，2001年什么发生了?是因为2001年中国加入WTO，世界市场向中国开放，中国的国情是我们的石油、天然气、部分煤炭、铁矿石、电动车用的钴，锂，镍、我们的部分棉花、大豆、玉米原材料都需要进口; 我们中国人很勤劳，很快用我们最有竞争力的产品性价比，占领世界市场;包括东莞这些制造业基地发展迅速，我们制造业整个规模是按给全世界提供产品而设计的;就是在这一原料进口、产品出口的大进大出中，迎来中国经济最好的20多年。

　　目前因为大家众所周知的原因，我们在出口受到了巨大的挑战，大家说搞内循环，但这个东西要注意，内循环的核心内需是，第一要增加老百姓今天的收入，他敢花今天的钱。第二是增加老百姓对未来的经济的预期，敢花信用卡(未来)的钱。

　　在这个情况下，中国经济的三驾马车“出口、内需、投资”，因为出口下降，工厂关门，相关的工作人员失业或收入降低，导致的内需短期很难拉动，那就只有靠投资，但投资投什么?前20年来，我们一旦遇到亚洲金融危机，或2008年的全球金融危机，我们靠投资房地产、基础设施等拉动经济，使得中国的基础设施已经变成全世界最好的，而房地产对中国经济的发展也功不可没;但近年中国占世界20%的人口，每年建全世界50%的房子，经过这么多年的建设，我们的人均住房面积已接近发达国家，继续再靠房地产和基础设施拉动经济的时代已经过去，这也是总书记为什么不断地讲：“房子是用来住的，不是用来炒的”，但有些地方为拉动GDP，仍然在建空房子。

　　当你不能仅靠房地产和基础设施拉动经济，那靠什么?我个人觉得就是能源转型与数字化，因为只有能源转型有房地产的体量，能填补由于房地产和基础设施建设放缓对经济的影响;而中国的太阳能、风能已经便宜，中国的电动车也走到世界前列。所以用能源转型与数字化来拉动中国经济，我认为是中国经济未来的主要赛道之一。

　　一个国家的竞争力，莫过于两点。一是我干比你干便宜，性价比比你好;任何一个组织，大到国家，小到一个城市，再到一个公司，都是如此。二是，我能干你不能干的事，就是创新。

　　前40年，长三角及包括东莞在内的珠三角，我们都是靠第一条性价比好获胜，中国人很勤劳，我们的性价比是最高的。但是这几年我们做了一些调研，中美的制造业成本比较，除去工人工资我们仍然有优势，美国制造业工人工资仍然是我们的8倍左右，但其他的土地成本我们是美国的好几倍，物流成本是2倍左右，银行借贷是2.2倍左右，税收是1.5倍左右，电价大概是3倍，天然气价格是4倍左右;什么意思?就是制造业再靠成本没有竞争力了，那接下来靠什么竞争?那就要靠创新，就要做别人不能做的事情。所以中央在这个大背景下提出来创新社会的建设，包括刚才汪院士他们讲的创新不是一个新的口号，是历史发展到今天的必然选择，如果我们再不创新就没有竞争力了。其实一个组织、一个国家的竞争力，最终说穿了都是创新能力的竞争。

　　南科大的口号“创知，创新，创业”，很多情况下，人们经常把创知和创新混为一谈，什么是创知?你一旦写成文章在nature，science等中英文杂志一旦发表了，那就变成人类共有的知识，人们必须可以在各自的实验室能够重复文章作者的实验结果，就不能卡别人的脖子了;对高校等基础研究机构，文章很重要，中华民族应该对人类知识有贡献。

　　什么叫创新?中文的“创新”概念比较模糊，很多人认为今天干的和昨天干的不一样，就是创新，但是在科技领域的“创新”即Innovation这个词，是指把知识转化为有用技术并产生价值的过程，就是我们说的工业研究，卡脖子技术是在创新这个环节里，真正解决“卡脖子”技术的是做工业研究的这批人，但是我们在引进人才的时候，一方面要引进解决卡脖子技术的人才，一方面，衡量人才的标准又是发表了多少文章，这是不对的。要分清写文章的人和解决“卡脖子”技术的是两批人，中间有一小部分人是两个都可以做，但是比例不高;所以我觉得在人才引进的时候，如果引进基础研究的人才，可以用文章的数量尤其是质量去衡量，而要引进解决卡脖子技术的人才，不能纯粹拿文章去评判引进。创知产生文章有新意能发表即可，不一定需要产生价值;但创新是把人类共有的知识转化为有用的技术的过程，一定要产生市场价值。

　　回到碳中和的话题，主要包括4件事，风能、太阳能、电动车、氢能。这些年中国的太阳能便宜了，风能跟它差不多。但是太阳能、风能再便宜，它的问题是每年的发电时间有限;在珠三角太阳能发电每年大概1200小时左右，长三角也就1000小时左右，即使在包头也就是1800小时左右，一年8760小时，绝大多数时候没太阳的;风能在台湾海峡能到4000小时左右，全国平均也就2200小时左右。在有太阳，有风的时候，风光发电便宜，没太阳，没风的时候怎么办?储能是一个核心，而且不仅要短期储能，还要长时储能技术。

　　其实110年前纽约大街电动车远远多于燃油车，是因为铅酸电池早于内燃机发明20多年，有了铅酸电池就能接一个电动机，今天我们高尔夫球场的电动车就有了。1912年以爱迪生为代表的一派说未来的汽车是电动车，以福特为代表的一派说未来的汽车是燃油车，而历史告诉我们，到1920年代以后直到今天全世界汽车的持有量95%以上还是燃油车，历史为什么这样发展?

　　主要的原因是液体是最佳的能源载体，储能除电池以外，还要把太阳能、风能转成液体储存下来。为什么人类选择液体，因为一是体积能量密度最高，二是液体在陆上可以管路输送、海上可以非常便宜的跨海输送， 而且可以长期储存。

　　2016年在一个圆桌论坛上，我提了一个问题，假设我们现在加油站7块钱一升的汽油是从休斯敦炼油厂拉到深圳，你付的7块钱一升的汽油里，运费占多少钱?很多人想从休斯敦那么远拉过，一定来很贵吧，有些人猜运费是3块5，有些人猜3块，记得当时猜的最便宜是1块; 我说真正的答案是一升运费超不过7分钱，当时大家没人相信。其实液体在装卸时都是用泵打，路上耗的就是油钱和船的折旧费。不需要要人工，一条大船目前是30万吨，按汽油的比重是近4亿升，每升一毛钱运费，就是4000万，跑一趟路上油钱根本用不了4000万;所以液体从世界上任何一个码头拉到另外一个码头，每升运费大概不超过7分钱

　　风能、太阳能便宜了，有些上不了网，有些人建议用绿电电解水制绿氢并副产绿氧;但氢气的储运成本太高，而且在封闭空间里边氢气的爆炸范围最宽快，怎么办呢?在这个前提下，两年前我提出绿色甲醇这条道路， 具体见我两年半以前写的文章，就把绿氢和绿氧都利用起来，用绿氧去气化生物质，城市垃圾及劣质煤生产H+CO及少量的CO2，再把绿氢补上把这一混合气全部转成绿色的液体甲醇，吉利的甲醇车，做得都很成功。

　　马克龙这次访华的最大的订单就是绿色甲醇的订单，我最后给大家讲一点，船油是3000多块一吨，是炼油厂利润最低的油。汽油现在是10个ppm的硫，船油有些是超过2万个ppm的硫，只卖3000多块。如果3000多块一吨船油在碳中和下都可以被绿色甲醇来取代，9000块一吨的汽油有什么理由不能取代?

　　中国的风能、太阳能便宜了，如果有了2毛钱一度的绿电，我们可以制出来比70美金一桶的石油还要便宜的绿色液体，这样的话，几十万亿的液体设施就可以用起来。氢能很热，但是如果只是靠一个大罐拉着氢气跑没有前途，为什么?一个49吨重的卡车今天只能拉350公斤的氢， 到地方只能卸载250公斤，问题氢你怎么从内蒙古拉到东莞来，拉不过来的。但是液体管路输送一升不超过1分钱，船输送一升7分钱，而且可以长期储存。今后如果燃料电池能真正便宜了，我们可以在加氢站甚至车上甲醇制氢，氢推动燃料电池，这样绿色甲醇就是绿氢的液体载体。

　　未来一套绿色甲醇的基础设施，可以供三代汽车使用，内燃机车、醇-电混合动力车、及燃料电池车。电池的研究对汽车工业永远重要，但是记住电动车适合于暖和和平坦的地方。东莞这地方很好，重庆虽然暖和，但是山城，北京、哈尔滨虽然平坦但，这些地方一到冬天太冷，不适合纯电动。 世界上纽约、伦敦，巴黎、柏林，多伦多，莫斯科，北京，东京都是有冬天的地方，所以在这些地方纯电动是不合适的，用甲醇和电的混合动力比较好;因此该用电的时候用电，该用甲醇用甲醇，既不要用电去反对甲醇，也不要甲醇反对电。

　　未来我不认为人类会把几十亿美金、几万亿美金、几十万亿已经建好的液体基础设施全扔掉，再去建快充站和加氢站，既不现实也不科学，上广深这些暖和的中心城市去做没问题，但是要到整个农村里边还早着，实际上就是要把已有的几十万亿的液体设施利用起来，太阳能，风能的能上网尽量上网，上不了网的绿电把它们转成绿色液体是很好的长时储能战略。现在在贵阳已经建了70多座甲醇站。今后我觉得这对中国至关重要，而且甲醇晚上没有太阳、没有风的时候，它也可以制氢后通过燃料电池高效发电， 它实际上是液体储能，是长时储能战略。中国的风能太阳能在西部，中国的煤化工基地也在西部，短期内，把绿氢绿氧都用管路输到西部的煤化工园区，每多用一公斤的绿氢及绿氧就可少用煤炭少排CO2，碳中和是一个渐进过程，大家急不得;在可见的未来主要以减碳为主;零碳既不科学，经济上也做不到。谢谢大家!