一升石油從休斯敦運到深圳的成本不到7分錢，這就是為什么世界上任何一個角落都能開車的最根本第一性原理。

演講：澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學創新創業學院院長 劉科

整理：中外管理傳媒 王爽

12月19日，第六屆“中國造隱形冠軍”長青懇談會在重慶璧山成功舉辦。

本屆大會以“凝聚中國隱形冠軍，激蕩人工智能時代”為主題，由中外管理傳媒主辦，重慶市璧山區人民政府協辦，璧山高新技術產業開發區管理委員會、重慶璧山現代服務業發展區管理委員會承辦，北京盛世紫云文化傳播有限公司執行，重慶綠發實業集團有限公司冠名支持。本屆大會通過多個平臺進行了同步視頻直播，吸引了超過一百萬名觀眾在線觀看。

大會上，澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學創新創業學院院長劉科圍繞“打造適合中國國情的綠色甲醇國家標準”這一主題發表了精彩演講。

以下為演講內容精編：

什么支撐美國經濟飛速發展？

大到一個國家，小到一個城市，再到一家企業，競爭力無非就是兩點：第一，質優價廉，性價比高。

中國改革開放40年來，主要靠性價比獲得發展。但是歷史發展到今天，我們不可能再繼續靠性價比獲勝了。比如中國的深圳，現在土地成本、人工成本等方面的成本上升，導致深圳已經沒法靠性價比來贏得競爭了。

現在的競爭力來自于第二點——做別人不能做到的事，這就是創新。

2008年，美國GDP低于歐洲GDP，但十幾年后的今天，美國GDP反超歐洲GDP50%。美國靠什么支撐經濟飛速發展？就是創新。美國七個高科技公司的市值加起來大于全世界任何一個國家的市值，其核心是創新。

經常有人說，美國牛是因為美軍和美金。但他們把事情的因果搞反了，美金和美軍是美國強大的結果，不是原因。事情的基本邏輯是美國首先有超強的創新能力，才產生了超強的經濟能力，進而才有超高的信譽，有美金的全球影響力，最后才有超強的軍事能力。

所以，中華民族復興要提高我們國家的創新能力，隱形冠軍成功也離不開創新能力。

能源轉型的核心問題是儲能

過去幾十年中國經濟發展主要靠大基建，但現在中國的基礎設施已經足夠多了，不能再靠鋼筋水泥支撐了。接下來要用什么來填補由于大基建下滑帶來的經濟下滑呢？互聯網、生命醫藥等行業都非常重要，但是體量不夠。唯一體量夠的是什么？能源轉型和碳中和。

日前，英偉達的創始人黃仁勛說了一句話，人工智能行業這兩年缺芯片，三年以后缺什么？缺電。AI時代下，人類會需要大量的電，用電量會出現爆發式增長。未來，美國的用電量會是現在的2~3倍。

這個趨勢在中國亦然，但中國不可能繼續依靠煤發電了。因為在如今的發電量下，火電的污染已經讓環境不堪重負。如果繼續依靠煤發電，以實現發電量達到現在的2~3倍的目標，世界環境都是不可持續的。最終，我們需要用可再生能源。

可再生能源中，核電是一個很好的選項。但是核電有一個最大的問題——每千瓦的投資太高。尤其是福島核電站出事以后，隨著安全系數的增加，建設成本指數級上升。所以，在可見的未來，核電不會成為主流的選項。

目前依靠風能、太陽能發電確實成本可控，但兩種方式都有缺陷。

依靠太陽能每年發電小時數因地而異，大約在1100小時到2000多小時，能夠超過2000多小時的區域不多，全國平均發電小時數大約在1450—1750小時左右；風電每年發電的時間比太陽能略微長一點，全中國平均大約2200小時左右。但兩者均存在無法穩定供電，隨機性、波動性大的問題。

能源轉型的核心問題仍在于儲能，不僅要短期儲能，還要長時儲能技術。

手機、電腦、電動車的儲能可以用電池，但是對大電網來說，用電池儲電就不現實了。這就相當于，長江洪峰來了，你拿一堆大塑料桶裝水。盡管塑料桶你可以做得很大很多，但解決不了問題。而且，電池儲電的時間一般只有2小時到4個小時，晚上太陽落山后用電池都撐不到天亮，更何況遇到兩個星期的連雨天怎么辦？

液體是最佳的能源載體

最近新能源汽車沸沸揚揚，中國關于電動車和燃油車一直有一些爭論。其實，110年前紐約、倫敦、巴黎大街上跑的電動車遠遠多于燃油車。因為鉛酸電池早于內燃機發明20多年，鉛酸電池加電動機，就是1912年愛迪生的電動車。

電動車先出現，但歷史最后走到了燃油車一邊，這是為什么？因為液體是最佳的能源載體。

第一，液體的能量密度最大。對于汽車、輪船來講，油箱不能無窮大，因此能量密度越大越好。假設油箱是一立方米，不同能源能有多少能量密度？每立方米氫氣只有3.2千瓦時；天然氣每立方米10千瓦時；鉛酸電池每立方米90千瓦時；甲醇是每立方米4300千瓦時；汽油是每立方米8600千瓦時。

人類1859年就發明了鉛酸電池，然后花了一百多年的時間，上萬億的研發經費，無數科學家傾其一生，才有今天的鋰離子電池；尤其是中國科學家工程師推動的磷酸鐵鋰刀片電池目前在性價比及安全性上得到電動車公司的青睞，但其重量能量密度也才190wh/kg。重量一稱，數字比較準確；體積各廠家有不同的算法，數據不太統一，但刀片電池的體積能量密度也只有每立方米400千瓦時；但常溫常壓下液體的甲醇的體積能量密度是4300千瓦時/m3，而汽油卻高達8600千瓦時/m3。所以，電池研究了上百年，其體積能量密度還是液體的零頭，電池領域的任何一個突破都不是容易的事。歷史上，人類選擇液體就是因為液體的能量密度最大，即使電池已經研發了100多年，也沒有改變這個現象。

第二，液體能源運輸便捷，在大陸上可以用管路輸送，海上可以選擇非常便宜的跨海輸送。舉個例子，一條30萬噸的大油輪，從休斯敦運石油到深圳，可以裝近～4億升油，如果每升1毛錢，就～4000萬，而跑一趟的油費大概1700萬。因此用大船拉液體，從任何一個碼頭到另外一個碼頭折合每升汽油不到7分錢的成本。這就是為什么世界上的石油產地就那么幾個，但世界任何一個角落都能開車的最根本第一性原理。因為不管在哪找到石油，一條管道輸到最近的碼頭，就能實現便捷又便宜的運輸。管路輸送是7天24小時連續，從大陸上一個點到另外一個點，輸送成本每升1分錢。

另外歷史選擇了燃油車，還因為燃油車的生產成本更低。

造一臺內燃機很貴，但是一旦圖紙定型后，流水線生產就可以很便宜。1913年，福特發明了流水線后，當時的轎車從每臺4100美元降到了360美元，降了1/10。最主要的原因是原材料便宜了，而且造得越多越便宜。今天流水線上造七人座的汽車，一臺內燃機成本只要1萬塊人民幣，小車的成本只有5千塊人民幣。

但電池不同。制造電池的原材料鋰、鈷、鎳稀缺成本高，我國80%以上的鈷，70%以上的鋰、鎳資源都依賴進口。2018年，碳酸鋰4萬多人民幣一噸，1年多前曾狂飆到最高65萬人民幣一噸。原材料漲了15倍，但車價不升反降，這是導致中國絕大多數的電動車品牌虧錢的原因之一。

而且，電動車的電池處理也是一個非常麻煩的問題。

2023年歐洲頒布《歐盟電池和廢電池法規》，規定從2025年起，將逐步推行回收效率、材料回收及循環目標，所有收集的廢電池都必須回收利用，且必須實現高水平的回收，特別是鈷、鋰和鎳等關鍵原材料。這個法案意味著，歐洲歡迎向歐洲出口電動車，但是電池保質期8年到期之后，誰出口誰負責把電池拉回去回收。如果電池回收掙錢，歐洲回收完這些金屬再高價賣回電池生產商，何樂而不為？然而電池一方面要建立全社會的回收系統需要時間，另外目前回收的利潤不高，歐洲人不愿意干。

最近，我一直在呼吁要關注電池回收。每臺電動車的電池重600～800公斤，將來汽車報廢，電池散落到全中國大地，怎么解決？如果回收，這筆錢誰來出？如果不回收，這些劇毒的電池在風吹雨淋之后，先污染土壤，再污染地下水，那將是環境的災難。

我認為，現在就是虧錢也得回收，而且一定要把電池回收的技術攻下來，還要把電池回收的社會體系建立起來。否則，電池不回收，就會造成環境的二次污染。

氫能是人類終極能源嗎？

2018年，時任總理李克強先生訪問豐田參觀其燃料電池汽車，網上瘋炒燃料電池，很多人說“氫能是人類終極的能源”，因為氫能效率高、污染少。但美國、日本、歐洲在氫能源方面已經花了幾千億美金進行研究，直到現在也沒有產業化。我一直認為液體是最佳的能源載體，氣體尤其是氫氣不適合于做人類大眾使用的能源載體。

氫氣是元素周期表中最小的分子，體積能量密度最小，為了增加能量密度，不得不給氫氣加壓，但這會增加氫氣的泄漏風險。氫氣在露天使用問題不大，但在地下車庫這樣的封閉空間使用就有很大風險。氫氣是爆炸范圍最寬的氣體（4%～74%），一旦氫氣濃度達到這個范圍，非常容易點燃。如果在露天環境，氫能汽車發生泄漏，會有一條火龍沖上天。如果在停車場等封閉空間中發生泄漏，氫氣遇火星就會爆炸，而且一點燃誰都跑不了。所以，加氫站需要有一定的安全距離。但現在北上廣深的地價高企，加氫站需要的安全距離，除非有政府補貼，否則靠賣氫很多年連地價都賺不回來。

燃料電池是好技術，但是靠純粹的高壓氫氣瓶儲運氫是非常不經濟的。

氫能在中國是怎么熱起來的？因為中國已經建設了非常多的風能、太陽能設施，導致風能、太陽能產能過剩，但這些過剩的電無法放上電網，只能白白浪費。如何解決這些過剩又無處可去的電力問題？有人提議：用電解水制氫，然后把氫運到東部，以代替進口石油。

這帶來一個新的問題，西部制的氫氣怎么運到東部的北上廣深？

未來，最終可能要修氫管線，但是氫管線耗資巨大，一公里的建設成本高達600萬人民幣。即使花血本建成氫管線，運送到東部城市的氫氣必須在一兩個小時之內用完，如果用不完再大的罐都儲不下。

而在管線沒有建成之前，只能靠高壓鋼瓶罐車拉氫氣。這種高壓鋼瓶罐車空車重達49噸，但每車只能運350公斤氫氣，而且到目的地也只能卸250公斤，因為要留下100公斤維護罐車的壓力平衡。這樣，路上消耗的柴油能量比運輸的氫氣能量還多。所以，完全靠高壓鋼瓶運輸氫能沒有前途，在一些局部露天空間里可以，但不可能大規模推廣。

打造中國特色的綠色甲醇標準

中國是產煤大國這一點毋庸置疑，我國煤炭儲存量放眼世界來看也是非常大的，中國的好煤主要集中在鄂爾多斯，榆林及呂梁等能源金三角，但劣質煤全國到處都有，可供開采幾百年。

現在中國已經有了非常成熟的煤制甲醇技術，貴陽的2萬臺甲醇汽車已經安全運行了十幾年。現在，甲醇加注的價格只有柴油價格的一半左右。而且，甲醇車的氮氧化物，硫氧化物，顆粒、一氧化碳排放量與柴油車相比都大大下降。

更重要的是，現有的加油站改甲醇站非常容易，貴陽現在已經有80座加油站可以加甲醇。甲醇的基礎設施轉化也可以漸進式增加。例如，一個加油站現在地底下有6個桶或者8個桶，一開始只將一個桶變為甲醇，其他繼續提供汽油、柴油。5年之后，可能改為兩個桶裝甲醇。只要把桶、涂料、墊圈一換就可以了。人類不可能在短期內把已經建成的幾十萬億的汽油加油設施扔掉，再重新建快充站和加氫站，既不現實也不科學。

而且，甲醇的使用成本非常低。去年，全世界第一輛甲醇和電的混合動力汽車下線，每年比油車大概能省近4萬人民幣。在新疆，加注一升甲醇只要1.7元人民幣，但一升柴油接近7元人民幣。一輛重型卡車加甲醇比加柴油一年節省10萬元人民幣。

但是，一旦碳稅開征以后，煤制甲醇就很難生存了。

其實，中國的太陽能、風能現在已經很便宜了，我們可以走一條新的路徑：制造綠色甲醇。

簡單來說就是，通過對生物質、城市垃圾和劣質煤進行氣化，即控制氧氣含量，控制溫度，使之產生一氧化碳、氫氣和二氧化碳，之后加入電解水制的氫，就可以做成適合國情而且有科學依據的綠色甲醇。如此一來，既可以把綠電，電解水制的綠氫和綠氧都利用起來，還可以利用中國便宜的各種碳源。

而且，中國的太陽能資源在西北，大量的劣質煤資源也在西北，制成的綠電能上網盡量上網，上不了網轉成液體就可以輸向全國。因為西北的海拔比較高，西氣東輸的管線已經建成，液體自動就可以流到北上廣深。

白天開車，晚上發電。這就是把風能、太陽能以液體的形式儲存下來的一種現代大規模儲存方式。

現在國內沒有綠色甲醇技術的標準，是按照歐洲標準在執行。但歐洲在環保方面走到了一個極端，要求一步走到全綠色。其中有兩個問題：第一生物質不夠，第二成本太高。

當然也可以一步就全部用生物質替換石油、煤炭，但是經濟成本太貴。如果把劣質煤通過煤炭分離技術進行分層，上層的碳和太陽能、風能結合制甲醇；下層的礦物質，跟秸稈粉、菌劑結合變成最好的土壤改良劑，改良沙漠、板結土地、鹽堿地，讓更多的土地綠起來。通過這種方式減碳，盡管不是100%減碳，但是減碳約80%左右，而且成本可控。

而且，有一點很重要一點，二氧化碳太多不行，但人類也離不開二氧化碳。

其實，減碳無需一開始就追求100%，減碳的目的是實現地球的碳足跡平衡，而不是追求“零碳”。今天人們使用化石能源，一點都不減，但不能一步走向另外一個極端馬上要減碳100%。我們要有清晰的頭腦，循序漸進地提升產業鏈的各環節技術能力，根據積極可行性，逐步降低碳排放，有效地完成高碳排產業與低碳排產業的新舊動能轉化。

綠色甲醇為低空經濟破局

我支持電動車，但是我反對純電動車。為什么反對純電動車呢？因為純電動車要保證600公里的續航，電池就需要600～800公斤重。其實，大多數人，一年可能只有春節回家的時候，需要600公里續航，但是天天得扛著600～800公斤的電池來回跑，這是對能源的浪費。

如果把電池做到只維持每天上下班，續航里程只有120公里，這車就沒人買了，怎么辦？其實，在車里裝上“甲醇桶”和一個小型的“甲醇增程器”，進行穩態發電。平時上下班用電池開車，需要開長途的時候，提前把“甲醇桶”加滿，邊開車邊給汽車充電，用慢充替代大容量電池。而且，這種慢充還有一個好處就是解決基礎設施的問題。因為慢充可以分散到每家隨處進行，而快充現在必須集中。現在標準的加電站一天服務450輛車，每輛車3分鐘，大概占地面積是今天加油站的10倍。純電動車還有一個問題就是，冬天電動車不工作。世界上75%的地方，像紐約、倫敦、巴黎、多隆、莫斯科、北京、東京、多倫多都是有冬天的地方。有了混合動力的話，甲醇發電的余熱就可以讓電和電池達到最佳溫度。

所以，我一直認為，適合用電的用電，適合用液體的用液體，既不要用電去反對液體，也不要用液體去反對電，這才是未來科學的能源轉型。

近期國內很多城市在打造萬億級的低空經濟。但目前在我看來，如果沒有革命性的動力系統，低空飛行器就是玩具。因為目前的飛行器只能飛半個小時，不可能支撐萬億級的經濟。如果低空飛行器動力來源靠石油，污染又太重。

未來可以把低空飛行器的發動機做成甲醇發動機。因為甲醇的能量密度是電池的10倍，現在電池可以飛30分鐘，甲醇就可以飛300分鐘。5個小時的飛行時間，可以把低空經濟要做的事情全涵蓋進去，因為超過5個小時就要選擇高空飛了，這樣就解決了低空經濟的動力問題。未來一套綠色甲醇的基礎設施可供內燃機，醇電混動燃料電池三代汽車，加低空飛行器使用。

（根據演講內容整理，經本人審閱）