刘科院士：在经济转型中，能源是最重要的

　　11月22日，由《财经》杂志、财经网、《财经智库》联合主办的“《财经》年会2024：预测与战略”在北京举行。在“新能源隐忧与突围”议题中，澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学清洁能源创新创业学院院长刘科表示，仅靠基础设施建设及建一堆“空房子”来拉动GDP已经不能适应当前形势。在这种情况下，应投资：一方面是在双碳背景下的能源转型;另一方面是数字化，尤其是数字化提升传统产业的效率。

　　刘科认为，在经济转型中，能源转型的体量巨大能填补房地产减速对经济的影响

　　关于一些人对电动车的乐观预测，刘科表示，未来的能源转型适合用电的用电，适合用绿色液体如绿色甲醇的用液体，电动车比较适合在温暖而且平坦的地方，如深圳。重庆虽然暖和但地势坡陡，哈尔滨虽平坦但冬天冷，消费者不一定选电动车。未来绿色甲醇和电的混合动力是较好的选择之一。平时上下班，也不需要600公里续航。要用纯电动保证600公里续航，电池很重，不仅材料费昂贵，而且天天拖着一个有大又重的电池跑，也不经济。 其实平时绝大多数人有200公里续航就够了，如果突然某一天要跑长途，车上装50升液体比如绿色甲醇，边开车边充电，在大冬天，甲醇发电的余热可以把电池及车维持到最佳温度。 因此适合用纯电的地方用纯电，适合用液体如绿色甲醇的地方用甲醇，适合用混合动力的用混动，未来汽车不会纯电动化。

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刘科

　　以下为发言实录：

　　各位观众大家好，本来要到现场，但因临时有事只能在深圳通过线上交流。我将分享一下在双碳背景下中国经济与能源转型的情况。

　　如果大家关注新闻，前段时间亚运会的火炬被绿色甲醇点燃，所有保障车辆也被绿色甲醇点燃。那么这个绿色甲醇究竟是什么?我将为大家作一个解释。

　　首先，我将从能源数据解读中国经济。中国的二氧化碳总排放量大约在103亿吨，即人均每年约为7.4吨。若在座的三口之家每家每年排放约为22吨。这是按14亿人口平均算的，包括几亿的低收入人群。在北上广深这些住摩天大楼用空调，人人开车的城市，估计至少是平均的一倍， 那三口之家每年排放CO2约为40多吨，因此能源是天量工业。

　　第二点，我们中国的煤耗总量解读一下经济，中国的工业化是自1840年鸦片战争国门被打开开始的，经历了160多年的工业化，到2001年，中国的煤炭总耗量仅为13亿吨。因中国的电力大部分来自煤炭，因此煤炭总耗量基本反映了中国发电的量，进而反映我们的工业化的程度。但从2001年开始，短短10余年，到了2014年，煤炭总耗量达到了38亿吨。如何解读这个曲线突然拐点，在短短十余年煤耗数字翻了近3倍?一个重要方面是2001年中国加入WTO，世界市场向中国开放。中国人勤劳，迅速成为世界工厂，占领世界市场，迎来了中国经济20多年最好的发展。中国的资源是我们的石油、天然气，部分煤炭、铁矿石、棉花、大豆、玉米以及电动车用的钴，锂，镍等金属全部进口;而中国制造业体量巨大，就在原材料大进，产品大出中迎来了中国经济最好的20多年。

　　然而，由于各种情况，今年早些时间我们的出口受到挑战。有人认为出口下降我们会靠增加内需，刺激经济;但事实是我们这些年尤其是珠三角、长三角企业靠出口赚了钱，给员工发了工资，工资增加，内需才能增加。如果大量靠出口的企业工人失业，如何增加内需? 内需的核心其一是增加老百姓今天的收入，他敢花今天的钱，其二是增加老百姓对未来的预期，他敢花信用卡的钱; 如果这两点做不到，那么增加内需就只能是口号。因此国际出口不行，增加国内内需的逻辑也不一定能够完全站得住脚。大家经常用投资、出口和内需三驾马车来解读中国经济。因为出口受到一定影响，进而也影响了内需，目前我们手里的一张牌就是投资。从20多年前亚洲金融危机，到2000年互联网泡沫破裂，再到2008年国际金融危机，我们手里一张牌就是大投资基础设施和房地产， 但经过几十年地建设，中国的基础设施已经是全世界最好的了。我回国之前在GE工作，走了世界很多国家，中国的基础设施已经是世界最好的了。目前，中国的人均住房建设已经达到发达国家的水平。我们拥有全球20%的人口，每年建有全球50%的房子，继续靠房地产拉动经济。总书记多次讲房子是用来住的，不是用来炒的，仅靠再建一堆空房子来拉动GDP已经不能适应当前形势，在这种情况下，我们应该投资哪些资源?我们个人认为，一方面是在双碳背景下的能源转型，刚才几位嘉宾也谈到了，另一方面是数字化。数字化不仅仅包括5G，大数据、人工智能，还包括传统行业的数据化转型如煤炭，电力行业数字化能提高效率，如火力发电和电网调度。对传统工业的数字化转型与改进，在某种程度上比那些听起来高大上的行业对增加经济体量更有帮助。

　　另外一点，在过去的40年里，中国经济主要依赖劳动力和成本来取得优势。然而，随着改革开放的推进，深圳的地价和房价上涨，甚至华为等公司都搬到了东莞松山湖。我认为深圳办公室空置率的增加并非偶然。几年前狂飙的房价意味着未来空置率会提高。前20多年，我们的竞争力主要体现在成本低，性价比优势。然而，几年前我们进行了调查，发现中国的制造业与美国休斯敦周围相比，除了工资我们依然有优势，其他土地成本，物流成本，银行借贷成本，电价，天然气价格等都比我们便宜很多。如果制造业依赖成本，就无法取得其他竞争对手无法取得的优势，当我们靠成本在有些制造业领域没有竞争力是时，就需要通过创新来增加我们经济的竞争力。中央提出的建设创新社会，这不仅仅是口号，而是历史发展到今天所面临的挑战。创新上不去，我们经济的竞争力就无法提升。

　　南科大的理念是创知、创新、创业。创知是基础研究的结果，一旦在杂志上发表，就成了人类共有的知识，就不能再卡别人的脖子;创新是将人类共有的知识转化为有用的、有价值的技术，再通过金融投资创业产生财富，再投入基础研究创知， 工业研究创新，最后资本投入创业，人类社会就是再创知，创新，创业中实现螺旋发展。我与台湾林院长讨论过一张图，台湾工研院的创始人是张忠谋，张忠谋去办台积电，林垂宙先生接任院长从1000人发展到9000人，近期台湾地区人均GDP超过日韩，成为亚洲第一，工研院功不可没。几十年前台湾吸引海外人才回国，基础研究写文章的人进台大、清华及中研院;但台湾专门成立台湾工研院，从50强挖工业界的人才回国，几十年前的政策，奠定了台湾高科技企业今天的基础，使得今天它的人均GDP甚至超过日本。创新创业学院旨在培养将政产学全部链接到一起的既懂技术，又懂管理的企业家。一提创新，大家认为科学家是创新的主体，其实科学家是创知的主题，创新创业的的主体是那些既懂技术，又懂管理，像比尔-盖茨、埃隆-马斯克及马化腾这批既懂技术，又懂管理的企业家。因此我们和巴黎商学院一起发起了企业领袖培养计划(iLeap)，巴黎商学院是欧洲100多年历史的管理名校，我们本着由企业家来培养企业家的理念。商学院需要教授，也需要企业家。这就是为什么邀请宋志平先生和宁高宁先生等著名企业家来给iLeap上课的主要原因我们需要更多既懂技术又懂管理的企业家来一起培养更多的企业家。

　　只有培养好企业家，解决就业问题和税收问题，社会才能发展。这就是我们为什么要建创新创业学院的原因。

　　在经济转型中，能源是最重要的。中国的太阳能和风能日益便宜，从每天的新闻可以看到各大公司，各地都建设了不少的太阳能和风能，按常理，煤价应该跌呀?前两年煤价不跌反升是什么原因?广东最近电力不足，又要建几个GW的火电厂。如此多的风能和太阳能，为什么火电厂不减少还增加?世界上没人喜欢火电，之所以建那么多火电厂，是因为发展中国家在资本有限的情况下，火电是最便宜的稳定电源。太阳能再便宜，珠三角一年发电大概1200小时左右，长三角一年大概也就1000小时左右，即使到了内蒙古包头一年也就1800小时左右;风能在台湾海峡每年有近4000小时，全国平均也就2200小时左右;一年总共8760小时， 即使风光互补，大部分时间也是没法以来风光的。风光发电再便宜，但它是的非稳定电源，有风有太阳时便宜，一储就贵了。电池给手机、电脑、电动车没问题，但今天最便宜的大规模储电还是抽水蓄能;而抽水蓄能的技术100多年前就有了。我经常说，电池研究了100多年，大规模储电的成本还是比不上100多年前就存在的抽水蓄能，储电的技术可能就要换赛道了。另外，抽水蓄能，电池及把压缩空气一般也就储几个小时的电;遇到两个礼拜连阴雨咋办，遇到2021年夏天，整个夏天北半球风很小怎么办?因此除了短期储能技术，还需要长时储能技术;什么是长时储能技术?后面我会讲，长时储能就是把太阳能、风能转成绿色液体。碳中和有很多事可以做，但目前主要做的是风能、太阳能、电动车、氢能这四件事;风能、太阳能已经讲了，下面简单讲一下电动车，氢能的事。其实电动车并不新，110年前纽约、伦敦、巴黎大街上跑的电动车远远多于燃油车，到了20年代、30年代后，整个燃油车碾压电动车，历史为什么这样发展?西班牙80年前进入换电的车可能只能行驶300公里，现在我们已经发展到了500公里。尽管技术有所进步，但仍然相对较慢。人类在110年前拥有电动车，然后从20年代起选择了燃油车，其内在原因是什么? 首先，液体是最佳的能源载体，因为液体每立方米的能量密度最大。氢气每立方米仅有3.2千瓦时，天然气为10千瓦时。铅酸电池于1859年发明，达到90千瓦时。人类花费了上万亿研发，已有上百年历史。如今，每公斤电池目前也就不到400千瓦时，而液体的汽油每立方米约为8600千瓦时，每立方米柴油9600千瓦时，而太阳能和风能转换的绿色液体甲醇为4300千瓦时。 液体的能量密度最大。液体在大陆上面管路输送非常便宜，液体从世界上任何码头到另一个码头， 运费每升不超过7分钱，而且像甲醇这种液体可以长期储存。其次，为什么人类第一条流水线是福特发明的?因为内燃机生产第一台样机很贵，但当图子定型，用流水线每年生产百万台时，每台成本就可以降低很多，今天的成本大概就是100元/千瓦左右。

　　在2018年，我撰写了《中国新能源汽车战略再思考》文章，根据当时的数据，我估算了每辆车需要多少公斤锂和镍和钴，根据这些数据，我当时指出如果电动车像某些人预测的那样乐观，必然导致这些金属价格的暴涨，而事实上，我写文章当时碳酸锂每吨4万左右，而去年一度升到60万每吨，尽管最近回落了不少，但也比4万元一吨贵很多，原材料价格暴涨，车价不能升反而降。这就是为什么我们花了上万亿补贴。电动车产业看似热闹，但100个品牌只有几个能挣钱的主要原因。近期欧洲电池法案的最重要点是可以出口车，但谁再欧洲卖电动车，谁负责电池回收。三元电池因锢价值较高，可以回收，而且回收有些利润; 但磷酸铁锂目前回收是亏钱的。大家提出氢能的优势，它的最大好处是氢气在空气中的氧，在80度下发电，第一次不靠燃烧产生动力。但我在03年担任国际氢能协会主席，美国、日本和欧洲在氢能上投入上千亿美金，至今没有大规模推起来。原因在于氢气不适合作为人类共有的能源载体，它是最小的能量密度、最小的分子，最容易泄露，在露天氢气泄漏问题不大，但北上广深尤其深圳，超过90%的车辆停在地下车库。在封闭车间内，氢气一旦泄露，是爆炸范围最宽的气体，一遇火星，就会瞬间爆炸。由于氢气的特殊性，前100年中炼油厂发生的事故，绝大多数由于氢气的泄漏造成的;因此建加氢站需要一定的安全距离，相应的占地面积要大，加氢站占地及设备成本太高，是氢能无法产业化的主要原因之一。氢能之所以热，是因为，西部建了大量的风能，太阳能， 有些无法上网;大家就自然提出把上不了网的电去做电解水制氢;但问题是内蒙古、新疆、青海电解水制的氢怎么运到北上广深?未来可能需要修管线，但氢气管线是一个非常复杂的系统工程，输到深圳的氢几小时内必须用完，否则再大的罐也容不下。在管线没修前，要依赖拉氢的罐车;高压罐车目前用钢瓶很，约49吨重，但一个49吨重的高压罐车，只能拉350公斤氢，而到了北上广深，只能卸载250公斤。很多人认为氢能是人类的终极能源，这句话听起来对，但实际上魔鬼在细节，只对了一半。但也不是没有解决方案;我们使用弃光弃风的电解水制绿氢、制绿氧;再用绿氧气化一些碳源生成H+CO，再加上电解水制的绿氢就可生产绿色甲醇。有了绿色甲醇，就既可以开车开船，晚上没太阳没风时也可以用甲醇制氢在通过高效率的燃料电池发电，因此绿色甲醇是一种长时储能技术。电动车比较适合在温暖而且平坦的地方，如深圳;重庆虽然暖和但地势坡陡，哈尔滨虽平坦但冬天冷，消费者不一定选电动车。未来绿色甲醇和电的混合动力是较好的选择之一。平时上下班，也不需要600公里续航。要用纯电动保证600公里续航，电池很重，不仅材料费昂贵，而且天天拖着一个有大又重的电池跑，也不经济。 其实平时绝大多数人有200公里续航就够了，如果突然某一天要跑长途，车上装50升液体比如绿色甲醇，边开车边充电，在大冬天，甲醇发电的余热可以把电池及车维持到最佳温度。 因此适合用纯电的地方用纯电，适合用液体如绿色甲醇的地方用甲醇，适合用混合动力的用混动，未来汽车不会纯电动化。去年，吉利拥有世界第一辆绿色甲醇和电的混合动力车帝豪，我也受邀参加了帝豪的发布仪式，并给了演讲。。在贵阳，近2万辆甲醇出租车及电动车已开了近12年，甲醇加注站已经开发了80个左右，纯电混合动力解决了电动车的一系列痛点。未来如果燃料电池成本降低到一定程度，绿色甲醇可以作为绿氢的液体载体给燃料电池汽车供氢。疫情前，国内已经发展了30多个氢能产业园，当时科技部一位党组成员知道我20年前就任国际氢能协会(International Hydrogen Association)理事,在美国从事氢能, 故来广东调研氢能。后来，在科技日报头版头条登载刘科院士谈论甲醇经济与氢能。未来，风能和太阳能实际上会变得更便宜，能上网的尽量上网，直接上网永远是最便宜的选择;而无法上网的则转成液体。中国西部地区海拔较高，通过管路自动流向北上广深，沿着西气东输的管线再帮一根小管线，输到沿海，既可以开车，晚上也可以发电，因此绿色甲醇是一个长时储能战略。

　　目前，欧洲已经有204条大船改为烧绿色甲醇。我想提一点，炼油厂利润最低的油品是船油，每吨3000多元的船油都能被甲醇取代， 那么，每吨8000左右的汽油有什么理由不能被甲醇取代?另外，目前无人机用电池，因电池太重，飞不了多少时间就要换电池;甲醇每公斤的能量密度是电池的10倍左右，可以飞行约5到10小时。无人机在低空飞行，烧油污染太重，而烧绿色甲醇像酒精一样，污染会减小。

　　最后，未来的能源转型适合用电的用电，适合用绿色甲醇的用甲醇，适合用混合动力的用混动，电不要用一个去反对另一个。我不认为未来汽车会全部纯电动化。 这次亚运会已经展示出来了，中国的绿色甲醇技术已经走到世界前列，绿色甲醇也是能源转型的重要的环节之一，值得大家关注。