能源专家刘科谈碳中和澳大利亚(刘科院士谈碳中和完整)

12月18日，在工信部电子五院、深圳市科协的指导下，由前瞻产业研究院、前瞻碳中和战略研究院、前瞻经济学家主办的“洞察碳趋势”与未来——2021前瞻碳中和低碳科技产业发展峰会隆重举行。

澳大利亚工程院外籍院士、中国创新创业研究院南方科技大学校长刘科,对“碳中和的现实与路径”发表了独特见解，为绿色低碳转型提供了新思路。

电动车真的能助力实现碳中和吗？

在“双碳”愿景下，汽车产业发展正进入百年未见的产业结构调整新时代。二氧化碳排放峰值和碳中和的宏伟目标，为汽车产业发展提供了新的机遇和挑战。

汽车产业绿色转型是全球碳减排的重要组成部分。我们不禁要问：电动汽车是汽车行业碳中和的答案吗？

在碳中和低碳技术产业发展前瞻性峰会上，虫火谷院士给出了特别的回答：“电动汽车盲目扩张是在增加碳排放，而不是减少碳排放。”

前100年电动车就未能战胜燃油车

电动汽车的概念并不新鲜。虫火谷院士说：早在1912年，纽约、伦敦、巴黎和洛杉矶的街道上，电动汽车就远远多于燃油汽车。然而，20世纪30年代后，电动汽车几乎消失了，直到今天，燃油车仍然占据着绝对的主导地位。

虫火谷院士在峰会上给出了燃油车击败电动车的三个原因：

1.液体的体积能量密度很大。每种能量的能量密度决定了汽车能行驶的距离。百年前发明的铅酸电池能量密度为90 kWh/m3。经过数百年的研究，目前最好的锂电池能量密度只有260 kWh/m3。汽油的能量密度为8600千瓦时/立方米，柴油的能量密度为9600千瓦时/立方米。

2.液体是最好的能量载体。液体燃料不仅可以通过陆上管道运输，还可以通过海上运输，运输成本低。例如，从休斯顿炼油厂到深圳盐田港再到加油站的汽油运输成本每升不到7美分。这就是为什么，虽然世界上产油国很少，但在世界任何地方加油和开车都非常方便。

3.与氢、电等能源相比，液体可以长期储存。

表面上是电开车，实际上是煤开车

虽然燃油车有先天优势，但中国发展电动汽车是必然的，因为中国73%的石油是进口的，雾霾是存在的。

峰会主办方前瞻产业研究院提供的数据显示，2019年和2020年，电动汽车行业市场交易规模分别为851亿元和1046亿元，增速分别为19.9%和22.9%，行业市场规模快速增长。

不过，虫火谷院士也表示，依靠电动汽车并不能完全解决碳中和问题，因为电动汽车能够减少碳排放的前提是能源结构以清洁能源为主。

作为一个富煤缺油的国家，中国每年的发电量有63.7%来自于火电，近90%的火电都使用煤炭。可以说，中国的火力发电本质上是煤炭发电。

因此，在这种情况下，虫火谷院士说：表面上看，电驱动实际上是煤驱动，电动汽车的盲目扩张是增加碳排放，而不是减少碳排放。

氢能的未来充满惊喜吗？

电动汽车的普及正在搅动能源转型的深潭，与此同时，“零排放”的氢能汽车也开始进入大众视野。

在这股热潮的推动下，氢能汽车的增长是怎样的？大规模落地会面临哪些难题？氢能汽车会取代电动车吗？这些都是峰会嘉宾和观众关心的关键问题。

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针对上述问题，刘科院士发表了自己的观点。

刘科院士表示，虽然氢燃料电池车具有诸多优点，例如能降低对石油的依赖、发电效率高、排放为水蒸气、如果能量产可以有效降低成本。但是氢能作为能源载体，它存在三大痛点亟待解决。

1.储氢运氢成本高

按每立方米来算，氢的体积能量密度是最小的。为了增加体积能量密度，必须增加压力。而高压下，氢作为元素周期表中最小的分子，十分容易泄露。因此，储罐及管路，均需要用特殊材料防止氢气的侵蚀渗透。

2.安全隐患大

氢气被称为“炼油厂的魔鬼”，是封闭空间爆炸极限最宽的气体，可以从4%到74%。在这个范围里，遇到火星就会爆炸。如今，大量的车都停放在地下车库这样的密闭空间中，一旦有一辆车泄露遇火星爆炸，引起其他车爆炸，则整个后果不堪设想。因此，出于安全考虑，已建成的地下停车场必须进行改造。

3.加氢站占地面积大，基础设施投资高昂

加氢站周围一定距离不能有居民，建设约5亩地面积的加氢站，动辄需要数万亿美元的投资。

要解决上述痛点，刘科院士在峰会现场提供了一个全新思路，即车载甲醇制氢并与燃料电池系统集成，也就是“燃料电池氢供应链解决方案”。

绿色甲醇是绝佳的液体储氢、运氢载体

甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体，1L甲醇的产氢量是1L液氢的2倍(143g vs. 72g)。由于低成本甲醇可作为最好的氢能载体，在线制氢可用于分布式供电。

分布式能源广泛用于基站供电、充电桩建设、数据中心等场合，和光伏、风能等不稳定可再生能源可形成互补。一方面可以让现有的煤制甲醇实现近零碳排放，另一方面可通过太阳能、风能、核能电解水制备绿色环保的氢气和氧气。以此形成良性循环的产业链条，让煤制甲醇厂摆脱二氧化碳（CO2）排放问题，逐步实现甲醇取代汽油、柴油。

甲醇制氢不仅成本更低，而且由于甲醇常温常压下是液体，甲醇站可以用已有的液体加油站改装，而无需大费周章，多花上万亿建设加氢站和充电桩。

刘科院士最后在峰会上补充道：绿色甲醇液体燃料的广泛使用，不仅能够解决石油不够的问题，充分利用其能量密度高、储运安全便捷的优点，而且还是打破石油美元及实现碳中和的重要战略。

发展到今天，“碳中和”战略的重要性已经成为不言而喻的社会共识。政府、企业和个人如何融入到“碳中和”的大蓝图中也已成为不可回避的问题。

2021前瞻碳中和低碳科技产业发展峰会的召开，为双碳愿景下低碳产业关键技术的成长模式与发展趋势、新时代低碳产业相关发展新机遇提供了突破口，既为企业的绿色转型提供了思路，也为地方政府进行生态文明建设和实现高质量发展提供了样板。