我国正大力开展电动车，假定技能不打破，不把钴和锂的用量降下来，造得越多资料越贵。

　　碳中和是一个十分杂乱的体系工程，需求经过多种技能途径及各种尽力去减碳；每个职业对自己的减碳道路都有所着重，但对其他职业的减碳途径及各种途径对减碳奉献的量不是很明晰，群众对碳中和的应战及认知有必定限制，存在以下几个误区，需求用数据来阐明：

　　比火电都廉价了，因而太阳能和风能彻底能够代替火电完成碳中和。这句线小时，而我国的太阳能每年发电小时数因地而异，在1100小时到2000多小时之间不等，超越2000多小时的区域不多，全国均匀大约在1450-1750小时左右。也便是说太阳能大约在1/6–1/5的时刻段比火电廉价；而在其他5/6-4/5的时刻段，假定要储电，其本钱会远远高于火电。并且，电网靠电池储电的概念是十分风险的。据预算，现在全国际电池出产商5年多的电池产能仅能满意东京全市停电3天的电能。假定说咱们有4/5的时刻或许5/6的时刻要靠电池储电，这是不行幻想的。何况，这个国际也没有那么多的钴和锂，无法让咱们造那么多的电池。

　　在这种状况下，弃光弃风的问题十分严峻，由于电网只能包容~15%的非安稳电源。风能、太阳能发出来的电，电网无法悉数接受。假定持续添加风能、太阳能的一起，大规模储能问题处理不了，只能抛弃更多。

　　因而，太阳能和风能需求大力开展，但在储电本钱依然很高的其时，在可见的未来依然无法彻底代替化石动力发电。

　　这个假定太大了，由于自铅酸电池创造至今一百多年来，人类花了数千亿美元的研制经费研讨储能，可从铅酸电池的90千瓦时/立方米添加到今日

　　的260千瓦时/立方米，电池的能量密度并没有得到革命性的底子的改动。要知道，汽油是8600千瓦时/立方米。一起，迄今大规模GW(十亿瓦特发电装机容量)级的储电最廉价的仍是100多年前就被创造的抽水蓄能技能。不同职业的前进不相同，计算机职业有摩尔定律，这么多年的确开展得很快，可是动力职业现在还没找到相似摩尔定律相同的规则，“碳中和”有必要挑选实际可行的道路来推进。

　　公司总裁讲，假定飞机职业的技能前进跟计算机相同快，那现在人人都能够不必开车，改为开私家飞机了。波音公司的总裁说，假定我的技能跟你相同的话，这个国际就没人敢坐飞机了，由于那个时代计算机动不动就死机。所以说，咱们不要以为某一个职业开展很快，其他全部职业就都相同能够快速开展。动力职业自身便是一个不断地砸钱但技能前进缓慢的职业。未来储能技能必定会有新创造与打破，咱们鼓舞储能技能的立异与开展，但拟定战略时，要以今日现已被大规模证明的技能为根底，没证明技能打破不能先假定这个技能必定会有打破。

　　这些要能转化、能赚钱，能够去干，可是这些无法从底子上处理二氧化碳的问题。大略预算，一个三口之家一年均匀排放碳22吨，但什么产品一个家庭一年也耗费不了20多吨。

　　另一方面，据预算全国际只需大约13%的石油就出产了咱们全部的石化产品，剩余的大约87%的石油都是被烧掉的。假定把全国际的化学品都用二氧化碳来造，也仅仅处理13%的石油排碳的碳中和问题。二氧化碳转化为其他化学品对减碳的奉献是适当有限的。

　　讲这个话我或许会开罪许多人，但咱们科学家要讲现实，拿数字说话。我也参加过许多关于碳中和的论坛，许多时分乃至有些经济学家在讲的时分，没稀有字的概念，只需一个粗概，

　　第四个误区，是说能够许多地捕集和运用二氧化碳。运用CCUS(碳捕集、运用与封存技能)技能，把出产过程排放的二氧化碳进行捕获提纯，再投入到新的出产过程中进行循环再运用或封存。理论上能够完成二氧化碳的大规模捕集。现在咱们说在电厂把二氧化碳别离，别离完往后打到地下能够做驱油和埋藏等等其他的效果。我看到一个数字，

　　并且驱油这个阶段是一部分二氧化碳进到地里，还有一部分会跟着油出来，它不是一个彻底的埋藏。

　　我回国前在GE从前研讨过这个作业。把煤和水、氧转成氢气和二氧化碳，氢气焚烧发电发生水蒸气，二氧化碳就打到地底下。其时咱们做了演示工程，前后花了28亿美元，有上百名博士参加，用了7年的时刻建成了630MW的IGCC火电厂，一度时刻从前方案把这个每天耗6000多吨煤的IGCC电厂发生的CO2别离后悉数打到地下埋藏，这个技能能够完成净零排放，可是不具备经济性。咱们做完这个项目往后，才发现即便不别离埋藏CO2，这一630MW的近零排放的IGCC火电厂是GE自爱迪生创建通用电气以来100多年以来建造的最杂乱的一套工业体系，在先进性、环保性方面具有优势，不过这个本钱太高了。

　　我回国之前和曾和原GE核能的总经理沟通，他在一次揭露讲演中也说到GE往后会经过煤炭零污染的火电厂处理二氧化碳的问题，可是讲完就下来跟我说，

　　因而，碳中和的事不光是一个技能的问题，更是经济和社会平衡开展的归纳性问题。现在在电厂把二氧化碳别离，别离完往后打到地下能够做驱油和埋藏这条路，在能够驱油的当地能够改，还有一些经济效益，我国新疆等地现已有相似的二氧化碳驱油工程。在现在的技能手法下，靠CCUS运用来处理的本钱很高，效果也是有限的，当然这方面的本钱经过研制也能够降一些，经济上能否有竞争力，取决于未来碳税的价格。

　　现在的技能水平在量上对碳中和的奉献是有限的。当然，这不是说让咱们不去做，咱们每一个人能应该尽心竭力去推进以上减碳的技能前进，都尽力去做，究竟集腋成裘。

　　由于我国经济和出产水平的飞速开展，前10年咱们碳排放添加得更多，在新增的许多工业类别中，现已很大程度地进步了能效、削减了排放。

　　煤的耗量表明电的耗量，电的耗量表明工业化的程度。这期间能效必定进步了许多，可是单凭能效也难以处理碳中和的问题。因而，进步能效是减碳的重要手法，但只需依然在运用化石动力，进步能效对碳中和的奉献也是十分有限的，不能光靠能效进步就能够到达碳中和。

　　为什么靠电动车不能彻底处理碳中和的问题？只需我国的动力结构彻底改动往后，电动车才干算得上清洁动力，也才有或许做到碳中和。假定动力结构不改动，假定电网首要仍是煤电，那电动车的扩张对削减碳排放的奉献十分有限，这个你们去算一下就知道了。只需动力结构和电网里大部分是可再生动力构成的时分，电动车才干算得上清洁动力。

　　电动车这个概念并不新，100多年前如1912年，纽约、伦敦、巴黎，还有洛杉矶的大街上，跑的电动车远远多于燃油车。(图1)

　　电动车和燃油车之争不是今日刚刚开始。1912年，以爱迪生为首的一批科学家，就觉得将来电动车能够统领国际。铅酸电池早于内燃机创造二十多年。有了铅酸电池，再接一个发动机，便是今日高尔夫球场开的车，上面再加一个车体便是轿车了。所以电动车不是全新的技能，它这么多年来立异的中心在电池和电控体系。那么，为什么前一百年电动车没有竞争过燃油车？国际前100年挑选了燃油车的底子原因是什么？我在这里不猜测未来，只用数据来讲前史，跟咱们解说几个原因。

　　100多年前就创造的铅酸电池的能量密度是90千瓦时/立方米，人类花了上千亿美元和100多年的探究，电池能量密度到现在特斯拉的电池、

　　的刀片电池，也便是260千瓦时/立方米。而汽油的能量密度是8600千瓦时/立方米，柴油是9600千瓦时/立方米。第二个原因，液体是最好的储能的载体。液体动力有个十分好的特色，陆上能够管路运送，海上能够十分廉价地跨海运送，并且能够在常温常压下长时刻贮存。

　　2016年我到深圳作业不久，在一个动力研讨会上，我向许多动力界、学术界的朋友提了一个问题，其时很长一段时刻在深圳开车加油是7块钱左右一升，假定这个汽油是从休斯敦的炼油厂用船拉到深圳盐田港

　　再到加油站，这一升的运费是多少钱？我让许多搞动力的朋友猜，有人猜是一半(3块5)，乃至有人猜5块，也有人猜1块的，我说线分钱的时分咱们没人信任，但一算就理解了。现在的大油轮一条大船能够拉30万吨，折算汽油是约4亿升(折算原油约3.6亿升)。液体的优点在于，运用泵和管道就能装船，不需求人工。到了深圳的码头，管道连接好后，运用泵就能打到罐里，也不要人工。路上耗费的便是船的油钱和折旧费，4亿升，假定一升一毛钱便是4000万元，但跑一趟船底子用不了这么多油钱。这便是为什么国际上产石油的只需那么几个当地，但任何一个旮旯都能够很方便地加油开车。我冬季到加拿大那些接近北极的镇子去看，那里没有电网、天然气网，许多村镇只需一个加油站，一罐汽油、一罐柴油拉过来就能够满意日常生活了。在国际上再偏远的旮旯，只需有公路的当地，拉曩昔就能够长时刻贮存，拉一罐，一两个月就够了，但电和天然气管网没那么简略能够铺设到。

　　第三点，为什么人类的第一条流水线是福特的流水线？内燃发动机是机械的东西，造一台很贵，但当规划一旦定型，在一条流水线万台的时分，每台的本钱会极大下降。1913年，福特的流水线一上去量产，就让美国的轿车从4700美元降到380美元，让每个蓝领工人都能够买得起轿车。

　　产能扩张后每台本钱会有所下降，可是下降不多。电动车的资料本钱占大头，加工本钱并不是干流，所以选用流水线能够下降一些，但不能有底子的下降。我国的电动车从2016年末的51.7万辆添加到2018年第一个季度的79.4万辆，增量为28万辆，相关于其时整个轿车商场一年2900万辆的产值的1/1000，但同期追寻全国际的钴的价格和锂的价格，别离涨到了本来的四倍和两倍。这种状况告知咱们，假定技能不打破，不把钴和锂的用量降下来，造得越多资料越贵。当钴的价格翻了四倍，锂价格翻了一倍的时分，全国际没有一家公司宣称经过收回电池里的钴和锂能完成盈余，这反过来告知咱们，电池的收回技能还有待打破。

　　最近许多原资料提价，一方面是由于量化宽松，另一方面便是这些金属本来的供需联系发生了改动。本来的供需联系是十分安稳的，由于工业上用到的钴、镍这些的量十分有限。现在忽然来了这么多造车新势力，供需联系就变了。当供需联系变了往后价格肯定不会说是按份额添加，比方国际上100个人，可是只需99瓶矿泉水，最终1瓶的矿泉水必定不是涨到1.1倍，而是最终一个人买不起的价格。就按今日的价格，电动车的本钱其实每个人心里都稀有。我列出来，每辆车需求铜53.2公斤，锂8.9公斤，镍39.9公斤，锰24.5公斤，钴13.3公斤，石墨66.3公斤，稀土0.5公斤，其他0.3公斤。

　　这便是为什么人类的第一条流水线是福特的流水线。这都不是偶尔的。这些问题咱们群众不清楚，可是职业里边是清楚的。现在资本商场很热，可是一旦补助方针中止了，能不能赚钱冷暖自知。

　　电动车遇到这些问题，并不意味着不去开展电动车和电池技能，电池技能的研制永远是重要的。

　　氢能一点也不新，早在上个世纪六十时代，阿波罗登月的时分便是带着液氢液氧上天，氢能发的电供仪器用，发生的水宇航员喝。

　　上世纪90时代一直到2005、2006左右，这个期间美国花了上百亿美元在燃料电池上的研制。虽然在这期间培养了的许多的科学家和研制人员，可是关于工业的推进和环境的改动是微乎其微的。

　　这个国际有煤田、油田、天然气田，但没有氢田。氢和电以及甲醇相同，是经过其他动力制作的，可是作为载体，氢不具备上面说到的液体动力在能量密度、管道及跨海运送、长时刻贮存方面的优势。

　　许多人犯了一个概念性的误解，说氢是能量密度最大的，这句话又是对了一半。假定论公斤(质量能量密度)，氢的能量密度是最大的。可是关于轿车压重和轮船有压舱水来说，油箱体积不能太大，应该论每立方米，论公斤含义不大。假定转成相同的动力概念，它的体积能量密度是最小的。为了添加体积能量密度，只好添加压力。现在看到全部的氢燃料电池车里的储氢罐，都是350和700公斤大气压。储氢罐假定拿不锈钢规划有必要做得十分厚，由于压力太高。学过理工的人都知道，700公斤压力的高压设备，不是那么简略出产制作的。

　　氢气高压会有一个问题，氢气是元素周期表中最小的分子，最小的分子就意味着最简略走漏，长时刻贮存是问题。

　　在关闭的空间里，氢气就会有巨大的问题。氢气是爆破规模最宽的气体，能够从4%到74%。小于4%是安全的，大于74%只着火不爆破。可是在4%到74%这个很宽的规模内，遇火星就爆。

　　现在北上广深这些城市，尤其在深圳，90%以上的车是停到地下车库这一关闭空间里的。当许多氢能轿车进到地下车库，若有一辆车走漏，就会发生巨大的风险。一旦走漏遇到火星，一个大楼都有或许销毁。所以在关闭的空间里，运用氢气要十分留意。第四，本钱问题。制氢简略，但储氢、运氢有难度。国际上其实氢气的运用很广泛，我国的氢气产能现已到达3000多万吨/年了，可是现在没有一个化肥厂、炼油厂是靠太阳能、风能制氢、制化肥。什么原因？太贵，要是廉价的话，这些化肥厂，炼油厂早就改了用太阳能、风能制氢了。

　　现在全国际每年已稀有千万吨的氢商场，并且供应到炼油厂氢是最贵的，每个炼油厂边上都有个大的气体公司。用风能、太阳能制氢不是不行以做，仅仅现在没有满足的经济吸引力。

　　这条道路未来是有或许的。我只能说有或许，不能确保，首要取决于各种方针的调整和碳税。假定碳税上去了，这条线L甲醇和水反响能够放出143克的氢。储氢要么紧缩，要么冷凝。即便冷凝，1L的液氢也就72克，而1L甲醇和水反响的产氢量是1L液氢的2倍。甲醇制氢比汽油转化简略许多，由于一方面甲醇洁净得多，没有硫；另一方面汽油转化需求850度以上，甲醇和水反响200多度就能够了。

　　为什么我提甲醇这条线路？甲醇能够从煤、天然气来制，未来能够用太阳能制氢与CO2反响制，或太阳能催化二氧化碳和水来制甲醇，就变成绿色的甲醇。

　　我国科学院大连化物所的李灿院士以及咱们南边科技大学都在做绿色甲醇的研制，中科院在兰州现已建造了1000吨的证明演示工厂。

　　另一方面，甲醇常温常压下是液体，甲醇站能够用已有的液体加油站改装。关于一般的加油站，近年或许是6个罐，前期替换成1个甲醇罐、5个汽柴油罐，再过十年，替换成2个甲醇罐，4个汽油罐。这样整个动力转型就不需求再花多少万亿去建加氢站和充电桩了。

　　简略预算一下布局本钱，依照加油站450辆车/天的加注才能，充电站24辆车/天充电才能，小型氢气加注30辆车/天的才能来测算，假定都建一万座，甲醇大约需求20亿美元，充电站大约需求830亿美元，加氢站大约1.4万亿美元，并且这个1.4万亿还没有考虑地价的要素。

　　我不以为咱们会把花了几万亿建起来的液体燃料根底设施销毁再重新建加氢站和充电桩，没有必要。石油假定排碳太高，能够用绿色的液体代替，并且咱们能够把太阳能和风能转成液体贮存下来，这就改动了储能的概念，本来咱们多少年花了多少万亿便是研讨储电，可是储电干了一百年都干不过一个抽水储电，这条线上再给十亿的研制经费，成功的概率也便是万分之十、千分之一。

　　一方面能够让现有的煤制甲醇完成近零碳排放，另一方面是经过太阳能、风能、核能电解水制备绿氢和氧气，合成气不经水汽改换，这样让煤制甲醇厂不在排放CO2；再用甲醇代替汽柴油开车，或甲醇和水在线制氢发电推进燃料电池轿车或作为电动车的充电宝；这样把我国强壮的太阳能风能发电才能开释出来，把风能和太阳能以甲醇液体的方式贮存下来；是值得去探究的别的一条储能战略，让太阳能，风能能够大力开展减碳。(图5)

　　经过别离之后，该做燃料就做燃料，该做土壤做土壤，分流往后，这边开释二氧化碳，更多的森林长起来把二氧化碳吸回来，这样做了彻底能够到达碳中和。(图6)

　　西部缺水，水一浇就漏下去了，因而，咱们能够选用十分保水的资料。可是西部再保水，大太阳晒仍是长不出来，怎么办？有了太阳能板，底下的蒸发削减了，就能够种东西。太阳能有一个最大的优点，便是要定时冲这个板，有了发电，咱们能够花一点钱拿PVC管子接点黄河水曩昔，每几周给光伏板冲水，一起，水资源名贵，冲过的水咱们还能够用来给农作物做滴灌。这样，发电的一起还能够把底下悉数变成绿色，变好了再把太阳能板搬个几百米，一片片土地能够管理出来。(图7)

　　电欠好贮存，能够用热的方式贮存下来，运用分布式储热模块，在谷电时段把电以热的方式储下来，再在需求时用于供热或空调，这样能够让1/4乃至是1/3的时刻的电不至被糟蹋，可大大下降CO2排放，完成真实的煤改电，再合作房顶光伏战略及县域经济，进一步削减电能耗费。能量不只仅是电能，国内储能范畴关于储电重视较多，但实际上大多数的能量从消费端来看都是用在了热能范畴，储热技能也是需求咱们去重视和开展的。

　　第五，运用可再生动力制甲醇，然后做分布式的发电。能够运用甲醇氢能分布式动力代替全部运用柴油机的场景，和光伏、风能等不安稳可再生动力多能互补。用甲醇液体作为太阳能及风能的载体，甲醇和水制氢再发电代替柴油发电机做分布式热电联供，结合房顶光伏及储热及热泵技能在广阔乡村代替燃煤，不只低碳，环保并且能够减碳。(图9)