劉科院士：在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中，能源是最重要的

　　11月22日，由《財(cái)經(jīng)》雜志、財(cái)經(jīng)網(wǎng)、《財(cái)經(jīng)智庫》聯(lián)合主辦的“《財(cái)經(jīng)》年會2024：預(yù)測與戰(zhàn)略”在北京舉行。在“新能源隱憂與突圍”議題中，澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)清潔能源創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長劉科表示，僅靠基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及建一堆“空房子”來拉動GDP已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前形勢。在這種情況下，應(yīng)投資：一方面是在雙碳背景下的能源轉(zhuǎn)型;另一方面是數(shù)字化，尤其是數(shù)字化提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的效率。

　　劉科認(rèn)為，在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中，能源轉(zhuǎn)型的體量巨大能填補(bǔ)房地產(chǎn)減速對經(jīng)濟(jì)的影響

　　關(guān)于一些人對電動車的樂觀預(yù)測，劉科表示，未來的能源轉(zhuǎn)型適合用電的用電，適合用綠色液體如綠色甲醇的用液體，電動車比較適合在溫暖而且平坦的地方，如深圳。重慶雖然暖和但地勢坡陡，哈爾濱雖平坦但冬天冷，消費(fèi)者不一定選電動車。未來綠色甲醇和電的混合動力是較好的選擇之一。平時上下班，也不需要600公里續(xù)航。要用純電動保證600公里續(xù)航，電池很重，不僅材料費(fèi)昂貴，而且天天拖著一個有大又重的電池跑，也不經(jīng)濟(jì)。 其實(shí)平時絕大多數(shù)人有200公里續(xù)航就夠了，如果突然某一天要跑長途，車上裝50升液體比如綠色甲醇，邊開車邊充電，在大冬天，甲醇發(fā)電的余熱可以把電池及車維持到最佳溫度。 因此適合用純電的地方用純電，適合用液體如綠色甲醇的地方用甲醇，適合用混合動力的用混動，未來汽車不會純電動化。

澳大利亞國家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長劉科

　　以下為發(fā)言實(shí)錄：

　　各位觀眾大家好，本來要到現(xiàn)場，但因臨時有事只能在深圳通過線上交流。我將分享一下在雙碳背景下中國經(jīng)濟(jì)與能源轉(zhuǎn)型的情況。

　　如果大家關(guān)注新聞，前段時間亞運(yùn)會的火炬被綠色甲醇點(diǎn)燃，所有保障車輛也被綠色甲醇點(diǎn)燃。那么這個綠色甲醇究竟是什么?我將為大家作一個解釋。

　　首先，我將從能源數(shù)據(jù)解讀中國經(jīng)濟(jì)。中國的二氧化碳總排放量大約在103億噸，即人均每年約為7.4噸。若在座的三口之家每家每年排放約為22噸。這是按14億人口平均算的，包括幾億的低收入人群。在北上廣深這些住摩天大樓用空調(diào)，人人開車的城市，估計(jì)至少是平均的一倍， 那三口之家每年排放CO2約為40多噸，因此能源是天量工業(yè)。

　　第二點(diǎn)，我們中國的煤耗總量解讀一下經(jīng)濟(jì)，中國的工業(yè)化是自1840年鴉片戰(zhàn)爭國門被打開開始的，經(jīng)歷了160多年的工業(yè)化，到2001年，中國的煤炭總耗量僅為13億噸。因中國的電力大部分來自煤炭，因此煤炭總耗量基本反映了中國發(fā)電的量，進(jìn)而反映我們的工業(yè)化的程度。但從2001年開始，短短10余年，到了2014年，煤炭總耗量達(dá)到了38億噸。如何解讀這個曲線突然拐點(diǎn)，在短短十余年煤耗數(shù)字翻了近3倍?一個重要方面是2001年中國加入WTO，世界市場向中國開放。中國人勤勞，迅速成為世界工廠，占領(lǐng)世界市場，迎來了中國經(jīng)濟(jì)20多年最好的發(fā)展。中國的資源是我們的石油、天然氣，部分煤炭、鐵礦石、棉花、大豆、玉米以及電動車用的鈷，鋰，鎳等金屬全部進(jìn)口;而中國制造業(yè)體量巨大，就在原材料大進(jìn)，產(chǎn)品大出中迎來了中國經(jīng)濟(jì)最好的20多年。

　　然而，由于各種情況，今年早些時間我們的出口受到挑戰(zhàn)。有人認(rèn)為出口下降我們會靠增加內(nèi)需，刺激經(jīng)濟(jì);但事實(shí)是我們這些年尤其是珠三角、長三角企業(yè)靠出口賺了錢，給員工發(fā)了工資，工資增加，內(nèi)需才能增加。如果大量靠出口的企業(yè)工人失業(yè)，如何增加內(nèi)需? 內(nèi)需的核心其一是增加老百姓今天的收入，他敢花今天的錢，其二是增加老百姓對未來的預(yù)期，他敢花信用卡的錢; 如果這兩點(diǎn)做不到，那么增加內(nèi)需就只能是口號。因此國際出口不行，增加國內(nèi)內(nèi)需的邏輯也不一定能夠完全站得住腳。大家經(jīng)常用投資、出口和內(nèi)需三駕馬車來解讀中國經(jīng)濟(jì)。因?yàn)槌隹谑艿揭欢ㄓ绊?，進(jìn)而也影響了內(nèi)需，目前我們手里的一張牌就是投資。從20多年前亞洲金融危機(jī)，到2000年互聯(lián)網(wǎng)泡沫破裂，再到2008年國際金融危機(jī)，我們手里一張牌就是大投資基礎(chǔ)設(shè)施和房地產(chǎn)， 但經(jīng)過幾十年地建設(shè)，中國的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)是全世界最好的了。我回國之前在GE工作，走了世界很多國家，中國的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)是世界最好的了。目前，中國的人均住房建設(shè)已經(jīng)達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平。我們擁有全球20%的人口，每年建有全球50%的房子，繼續(xù)靠房地產(chǎn)拉動經(jīng)濟(jì)?？倳浂啻沃v房子是用來住的，不是用來炒的，僅靠再建一堆空房子來拉動GDP已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前形勢，在這種情況下，我們應(yīng)該投資哪些資源?我們個人認(rèn)為，一方面是在雙碳背景下的能源轉(zhuǎn)型，剛才幾位嘉賓也談到了，另一方面是數(shù)字化。數(shù)字化不僅僅包括5G，大數(shù)據(jù)、人工智能，還包括傳統(tǒng)行業(yè)的數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型如煤炭，電力行業(yè)數(shù)字化能提高效率，如火力發(fā)電和電網(wǎng)調(diào)度。對傳統(tǒng)工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型與改進(jìn)，在某種程度上比那些聽起來高大上的行業(yè)對增加經(jīng)濟(jì)體量更有幫助。

　　另外一點(diǎn)，在過去的40年里，中國經(jīng)濟(jì)主要依賴勞動力和成本來取得優(yōu)勢。然而，隨著改革開放的推進(jìn)，深圳的地價和房價上漲，甚至華為等公司都搬到了東莞松山湖。我認(rèn)為深圳辦公室空置率的增加并非偶然。幾年前狂飆的房價意味著未來空置率會提高。前20多年，我們的競爭力主要體現(xiàn)在成本低，性價比優(yōu)勢。然而，幾年前我們進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)中國的制造業(yè)與美國休斯敦周圍相比，除了工資我們依然有優(yōu)勢，其他土地成本，物流成本，銀行借貸成本，電價，天然氣價格等都比我們便宜很多。如果制造業(yè)依賴成本，就無法取得其他競爭對手無法取得的優(yōu)勢，當(dāng)我們靠成本在有些制造業(yè)領(lǐng)域沒有競爭力是時，就需要通過創(chuàng)新來增加我們經(jīng)濟(jì)的競爭力。中央提出的建設(shè)創(chuàng)新社會，這不僅僅是口號，而是歷史發(fā)展到今天所面臨的挑戰(zhàn)。創(chuàng)新上不去，我們經(jīng)濟(jì)的競爭力就無法提升。

　　南科大的理念是創(chuàng)知、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)。創(chuàng)知是基礎(chǔ)研究的結(jié)果，一旦在雜志上發(fā)表，就成了人類共有的知識，就不能再卡別人的脖子;創(chuàng)新是將人類共有的知識轉(zhuǎn)化為有用的、有價值的技術(shù)，再通過金融投資創(chuàng)業(yè)產(chǎn)生財(cái)富，再投入基礎(chǔ)研究創(chuàng)知， 工業(yè)研究創(chuàng)新，最后資本投入創(chuàng)業(yè)，人類社會就是再創(chuàng)知，創(chuàng)新，創(chuàng)業(yè)中實(shí)現(xiàn)螺旋發(fā)展。我與臺灣林院長討論過一張圖，臺灣工研院的創(chuàng)始人是張忠謀，張忠謀去辦臺積電，林垂宙先生接任院長從1000人發(fā)展到9000人，近期臺灣地區(qū)人均GDP超過日韓，成為亞洲第一，工研院功不可沒。幾十年前臺灣吸引海外人才回國，基礎(chǔ)研究寫文章的人進(jìn)臺大、清華及中研院;但臺灣專門成立臺灣工研院，從50強(qiáng)挖工業(yè)界的人才回國，幾十年前的政策，奠定了臺灣高科技企業(yè)今天的基礎(chǔ)，使得今天它的人均GDP甚至超過日本。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院旨在培養(yǎng)將政產(chǎn)學(xué)全部鏈接到一起的既懂技術(shù)，又懂管理的企業(yè)家。一提創(chuàng)新，大家認(rèn)為科學(xué)家是創(chuàng)新的主體，其實(shí)科學(xué)家是創(chuàng)知的主題，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的的主體是那些既懂技術(shù)，又懂管理，像比爾-蓋茨、埃隆-馬斯克及馬化騰這批既懂技術(shù)，又懂管理的企業(yè)家。因此我們和巴黎商學(xué)院一起發(fā)起了企業(yè)領(lǐng)袖培養(yǎng)計(jì)劃(iLeap)，巴黎商學(xué)院是歐洲100多年歷史的管理名校，我們本著由企業(yè)家來培養(yǎng)企業(yè)家的理念。商學(xué)院需要教授，也需要企業(yè)家。這就是為什么邀請宋志平先生和寧高寧先生等著名企業(yè)家來給iLeap上課的主要原因我們需要更多既懂技術(shù)又懂管理的企業(yè)家來一起培養(yǎng)更多的企業(yè)家。

　　只有培養(yǎng)好企業(yè)家，解決就業(yè)問題和稅收問題，社會才能發(fā)展。這就是我們?yōu)槭裁匆▌?chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院的原因。

　　在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中，能源是最重要的。中國的太陽能和風(fēng)能日益便宜，從每天的新聞可以看到各大公司，各地都建設(shè)了不少的太陽能和風(fēng)能，按常理，煤價應(yīng)該跌呀?前兩年煤價不跌反升是什么原因?廣東最近電力不足，又要建幾個GW的火電廠。如此多的風(fēng)能和太陽能，為什么火電廠不減少還增加?世界上沒人喜歡火電，之所以建那么多火電廠，是因?yàn)榘l(fā)展中國家在資本有限的情況下，火電是最便宜的穩(wěn)定電源。太陽能再便宜，珠三角一年發(fā)電大概1200小時左右，長三角一年大概也就1000小時左右，即使到了內(nèi)蒙古包頭一年也就1800小時左右;風(fēng)能在臺灣海峽每年有近4000小時，全國平均也就2200小時左右;一年總共8760小時， 即使風(fēng)光互補(bǔ)，大部分時間也是沒法以來風(fēng)光的。風(fēng)光發(fā)電再便宜，但它是的非穩(wěn)定電源，有風(fēng)有太陽時便宜，一儲就貴了。電池給手機(jī)、電腦、電動車沒問題，但今天最便宜的大規(guī)模儲電還是抽水蓄能;而抽水蓄能的技術(shù)100多年前就有了。我經(jīng)常說，電池研究了100多年，大規(guī)模儲電的成本還是比不上100多年前就存在的抽水蓄能，儲電的技術(shù)可能就要換賽道了。另外，抽水蓄能，電池及把壓縮空氣一般也就儲幾個小時的電;遇到兩個禮拜連陰雨咋辦，遇到2021年夏天，整個夏天北半球風(fēng)很小怎么辦?因此除了短期儲能技術(shù)，還需要長時儲能技術(shù);什么是長時儲能技術(shù)?后面我會講，長時儲能就是把太陽能、風(fēng)能轉(zhuǎn)成綠色液體。碳中和有很多事可以做，但目前主要做的是風(fēng)能、太陽能、電動車、氫能這四件事;風(fēng)能、太陽能已經(jīng)講了，下面簡單講一下電動車，氫能的事。其實(shí)電動車并不新，110年前紐約、倫敦、巴黎大街上跑的電動車遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于燃油車，到了20年代、30年代后，整個燃油車碾壓電動車，歷史為什么這樣發(fā)展?西班牙80年前進(jìn)入換電的車可能只能行駛300公里，現(xiàn)在我們已經(jīng)發(fā)展到了500公里。盡管技術(shù)有所進(jìn)步，但仍然相對較慢。人類在110年前擁有電動車，然后從20年代起選擇了燃油車，其內(nèi)在原因是什么? 首先，液體是最佳的能源載體，因?yàn)橐后w每立方米的能量密度最大。氫氣每立方米僅有3.2千瓦時，天然氣為10千瓦時。鉛酸電池于1859年發(fā)明，達(dá)到90千瓦時。人類花費(fèi)了上萬億研發(fā)，已有上百年歷史。如今，每公斤電池目前也就不到400千瓦時，而液體的汽油每立方米約為8600千瓦時，每立方米柴油9600千瓦時，而太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)換的綠色液體甲醇為4300千瓦時。 液體的能量密度最大。液體在大陸上面管路輸送非常便宜，液體從世界上任何碼頭到另一個碼頭， 運(yùn)費(fèi)每升不超過7分錢，而且像甲醇這種液體可以長期儲存。其次，為什么人類第一條流水線是福特發(fā)明的?因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)生產(chǎn)第一臺樣機(jī)很貴，但當(dāng)圖子定型，用流水線每年生產(chǎn)百萬臺時，每臺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，我撰寫了《中國新能源汽車戰(zhàn)略再思考》文章，根據(jù)當(dāng)時的數(shù)據(jù)，我估算了每輛車需要多少公斤鋰和鎳和鈷，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我當(dāng)時指出如果電動車像某些人預(yù)測的那樣樂觀，必然導(dǎo)致這些金屬價格的暴漲，而事實(shí)上，我寫文章當(dāng)時碳酸鋰每噸4萬左右，而去年一度升到60萬每噸，盡管最近回落了不少，但也比4萬元一噸貴很多，原材料價格暴漲，車價不能升反而降。這就是為什么我們花了上萬億補(bǔ)貼。電動車產(chǎn)業(yè)看似熱鬧，但100個品牌只有幾個能掙錢的主要原因。近期歐洲電池法案的最重要點(diǎn)是可以出口車，但誰再歐洲賣電動車，誰負(fù)責(zé)電池回收。三元電池因錮價值較高，可以回收，而且回收有些利潤; 但磷酸鐵鋰目前回收是虧錢的。大家提出氫能的優(yōu)勢，它的最大好處是氫氣在空氣中的氧，在80度下發(fā)電，第一次不靠燃燒產(chǎn)生動力。但我在03年擔(dān)任國際氫能協(xié)會主席，美國、日本和歐洲在氫能上投入上千億美金，至今沒有大規(guī)模推起來。原因在于氫氣不適合作為人類共有的能源載體，它是最小的能量密度、最小的分子，最容易泄露，在露天氫氣泄漏問題不大，但北上廣深尤其深圳，超過90%的車輛停在地下車庫。在封閉車間內(nèi)，氫氣一旦泄露，是爆炸范圍最寬的氣體，一遇火星，就會瞬間爆炸。由于氫氣的特殊性，前100年中煉油廠發(fā)生的事故，絕大多數(shù)由于氫氣的泄漏造成的;因此建加氫站需要一定的安全距離，相應(yīng)的占地面積要大，加氫站占地及設(shè)備成本太高，是氫能無法產(chǎn)業(yè)化的主要原因之一。氫能之所以熱，是因?yàn)?，西部建了大量的風(fēng)能，太陽能， 有些無法上網(wǎng);大家就自然提出把上不了網(wǎng)的電去做電解水制氫;但問題是內(nèi)蒙古、新疆、青海電解水制的氫怎么運(yùn)到北上廣深?未來可能需要修管線，但氫氣管線是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，輸?shù)缴钲诘臍鋷仔r內(nèi)必須用完，否則再大的罐也容不下。在管線沒修前，要依賴?yán)瓪涞墓捃?高壓罐車目前用鋼瓶很，約49噸重，但一個49噸重的高壓罐車，只能拉350公斤氫，而到了北上廣深，只能卸載250公斤。很多人認(rèn)為氫能是人類的終極能源，這句話聽起來對，但實(shí)際上魔鬼在細(xì)節(jié)，只對了一半。但也不是沒有解決方案;我們使用棄光棄風(fēng)的電解水制綠氫、制綠氧;再用綠氧氣化一些碳源生成H+CO，再加上電解水制的綠氫就可生產(chǎn)綠色甲醇。有了綠色甲醇，就既可以開車開船，晚上沒太陽沒風(fēng)時也可以用甲醇制氫在通過高效率的燃料電池發(fā)電，因此綠色甲醇是一種長時儲能技術(shù)。電動車比較適合在溫暖而且平坦的地方，如深圳;重慶雖然暖和但地勢坡陡，哈爾濱雖平坦但冬天冷，消費(fèi)者不一定選電動車。未來綠色甲醇和電的混合動力是較好的選擇之一。平時上下班，也不需要600公里續(xù)航。要用純電動保證600公里續(xù)航，電池很重，不僅材料費(fèi)昂貴，而且天天拖著一個有大又重的電池跑，也不經(jīng)濟(jì)。 其實(shí)平時絕大多數(shù)人有200公里續(xù)航就夠了，如果突然某一天要跑長途，車上裝50升液體比如綠色甲醇，邊開車邊充電，在大冬天，甲醇發(fā)電的余熱可以把電池及車維持到最佳溫度。 因此適合用純電的地方用純電，適合用液體如綠色甲醇的地方用甲醇，適合用混合動力的用混動，未來汽車不會純電動化。去年，吉利擁有世界第一輛綠色甲醇和電的混合動力車帝豪，我也受邀參加了帝豪的發(fā)布儀式，并給了演講。。在貴陽，近2萬輛甲醇出租車及電動車已開了近12年，甲醇加注站已經(jīng)開發(fā)了80個左右，純電混合動力解決了電動車的一系列痛點(diǎn)。未來如果燃料電池成本降低到一定程度，綠色甲醇可以作為綠氫的液體載體給燃料電池汽車供氫。疫情前，國內(nèi)已經(jīng)發(fā)展了30多個氫能產(chǎn)業(yè)園，當(dāng)時科技部一位黨組成員知道我20年前就任國際氫能協(xié)會(International Hydrogen Association)理事,在美國從事氫能, 故來廣東調(diào)研氫能。后來，在科技日報頭版頭條登載劉科院士談?wù)摷状冀?jīng)濟(jì)與氫能。未來，風(fēng)能和太陽能實(shí)際上會變得更便宜，能上網(wǎng)的盡量上網(wǎng)，直接上網(wǎng)永遠(yuǎn)是最便宜的選擇;而無法上網(wǎng)的則轉(zhuǎn)成液體。中國西部地區(qū)海拔較高，通過管路自動流向北上廣深，沿著西氣東輸?shù)墓芫€再幫一根小管線，輸?shù)窖睾?，既可以開車，晚上也可以發(fā)電，因此綠色甲醇是一個長時儲能戰(zhàn)略。

　　目前，歐洲已經(jīng)有204條大船改為燒綠色甲醇。我想提一點(diǎn)，煉油廠利潤最低的油品是船油，每噸3000多元的船油都能被甲醇取代， 那么，每噸8000左右的汽油有什么理由不能被甲醇取代?另外，目前無人機(jī)用電池，因電池太重，飛不了多少時間就要換電池;甲醇每公斤的能量密度是電池的10倍左右，可以飛行約5到10小時。無人機(jī)在低空飛行，燒油污染太重，而燒綠色甲醇像酒精一樣，污染會減小。

　　最后，未來的能源轉(zhuǎn)型適合用電的用電，適合用綠色甲醇的用甲醇，適合用混合動力的用混動，電不要用一個去反對另一個。我不認(rèn)為未來汽車會全部純電動化。 這次亞運(yùn)會已經(jīng)展示出來了，中國的綠色甲醇技術(shù)已經(jīng)走到世界前列，綠色甲醇也是能源轉(zhuǎn)型的重要的環(huán)節(jié)之一，值得大家關(guān)注。