【關注】劉科:電網管網綠色融合,引領汽車能源多元化變革

總的來說,讓汽車綠色化既不是完全依賴電,也不是完全依賴液體。而是適合用電的時候用電,適合用液體的時候用液體,適合混動的就用混動。不必拿一個去反對另一個,不說誰完全取代誰,這纔是科學的態度。

本文系盤古智庫學術委員會副主 任委員、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接受記者賀十一的採訪內容。文章來源於 “正和島”微信公衆號 。

本文大約2500字,讀完約6分鐘。

問:您認爲未來新能源汽車的發展趨勢是怎樣的?未來我國能源產業的發展方向是什麼?

劉科:前段時間,馬斯克、黃仁勳等科技界人士都提到了一個問題,那就是隨着AI時代到來,三年後人類面臨的問題可能會從缺芯變成缺電,甚至是缺2-3倍的電。

但當前燃煤發電仍是我們的發電主力,在碳中和的背景下,隨着AI時代人類對電力的需求日益增大,可再生能源的開發就變得十分重要。

衆所周知,可再生能源像風能、太陽能等不是很穩定。我們雖然有廣闊的沙漠和戈壁灘,有總量足夠大的風能、太陽能,但它們分佈的時間不均勻,比如太陽能可能白天和晴天有,一到晚上和陰雨天就沒有了。

風也一樣,不可能每時每刻都在刮,但我們總不可能說一到晚上、一沒風就不供電了吧,也不能沒有風和太陽時就回到燒煤發電,那是無法實現碳中和的。

所以最核心的問題就變成了該如何儲能。未來是儲電、儲氫氣還是儲液體?如果儲能的問題不解決,風能和太陽能就不可能挑大樑。

現在儲能技術發展很快,但對於電池來說,小規模和短時間的儲能是可以的,但無法做到大規模以及一天甚至是兩個禮拜的長時儲能。

基於這兩點,我認爲未來汽車不可能完全電動化,也不可能一直用液體燃油,而是要根據不同的應用場景來決定怎麼選擇最佳的路線。

未來的能源體系主要是兩條路線,電網綠色化和管網的綠色化。電網綠色化大家瞭解的比較多,但是對於綠色液體燃料大家沒有引起足夠的重視。未來液體也可以綠色化,我們可以通過太陽能、風能及生物質等來開發一些比石油更低碳的綠色液體燃料來推動碳中和的進程。

目前電動汽車有一個普遍的痛點,比如一臺續航600公里的純電動車,它的電池可能就達到600公斤,裡面要用到各種金屬材料,電池成本也不容易降下來。

現在儘管一些電動汽車品牌的銷售額很高,但事實上中國100多個電動車品牌,賺錢的就幾個,絕大多數還是在虧錢。

爲什麼虧錢呢?要知道電動汽車最貴的零部件是電池,電池要用的材料包括鈷、鋰、鎳等等,每公斤的價格就在這裡擺着,更別提600公斤的成本了。

世界上有些貴金屬的儲量和產能本就有限,就像金子一樣,哪個國家不想多產一點金子。問題是,金子這種貴金屬不是說你的需求量大,它的產量就大,不是你想要多少就有多少。

如果想要多少就有多少,那就變成鐵礦石,不是貴金屬了。

2018年,我寫了一篇“關於中國新能源汽車戰略的再思考”的文章,我說假設電動汽車的產能如果像有些人預測的那麼樂觀,未來必然會導致各種金屬價格暴漲。

當時碳酸鋰是4萬元一噸,到了去年最瘋狂的時候,碳酸鋰一噸的價格最高飆到65萬。

你想,原材料漲了15倍,車價不升反降,那是造成電動車大面積虧損的主要原因之一,最後大家都虧不起了就有很多工廠停產,於是碳酸鋰的價格又跌了回來,這就是市場經濟。

讓我困惑的是現在碳酸鋰的價格都跌到這麼低了,很多車企還是造一輛虧一輛,那這就要謹慎了。

我先前以爲前幾年虧是因爲碳酸鋰價格過高,但現在跌了還虧錢,那就說明整體材料還是用的太多。光靠着降低價格沒用,還要降低每臺車的材料用量。

對於大多數人來講,生活在城市裡,每天開車上下班120公里就足夠了,不需要600公里的續航。

600公斤的電池相當於七八個大漢的重量,其實很多人只有春節回家或出去度假那幾天可能需要600公里續航,平時絕大部分時間,沒必要天天扛着七八個大漢來回跑,那是對能源的浪費。

那麼一輛車能不能只搞120公斤的材料,這樣原來造一輛車的材料就可以造五輛車。但問題是,如果這個車只能開120公里的里程,就沒人買了,那怎麼辦呢?

解決這個問題也簡單,我們車上可以裝個50L甚至更大一點的油桶,這個桶平時裝幾升綠色燃料比如綠色甲醇即可,要跑長途的時候就把桶全加滿,這樣邊開車、邊用綠色液體燃料的發電機給電池充電,就能把我們的續航里程延長。

通過這種方式,第一把造車的成本降低了。第二不需要花大量的投資去全國搞快充的基礎設施。

要知道,目前一個標準的服務450輛車的加油站,每輛車大概停留3分鐘左右,佔地面積就算出來了。而目前的快充大概需30分鐘左右,同樣每天服務450輛電動車的快充站,佔地面積可能是標準加油站的10倍左右。

北上廣深每畝地可能上億,建這個快充站收的電費,可能都不夠回買地的本。

第三到了寒冷的冬天,純電動都不敢開暖氣太久,去年春節湖北大雪堵車,造成不少電動車在高速公路拋錨的新聞,至今讓大家記憶猶新;而醇電混動,就可以通過甲醇發電的餘熱來保持電池的最佳溫度,在寒冷的冬天也可使用。

第四的話,也可以降低電動車出事故時對駕駛員及乘客的風險。因爲現在600公里續航的純電動車,整個底盤必須全部是電池,駕駛員和乘客都是坐在電池上的,正常情況下是安全的。但如果發生車禍,車一被撞擊,電池就很容易着火,我們也看過很多電動車着火的視頻。

如果只放120公斤的電池,那就可以一部分放在車頭,一部分放在車尾,至少人不需要再坐在電池上面。

因此總的來說,讓汽車綠色化既不是完全依賴電,也不是完全依賴液體。而是適合用電的時候用電,適合用液體的時候用液體,適合混動的就用混動。不必拿一個去反對另一個,不說誰完全取代誰,這纔是科學的態度。

從能源的第一性原理來講,電的特點是易輸,每秒30萬公里,不易儲;氫氣既不好儲,也不好輸;只有液體能源既好儲,又好輸。我們要把這兩個各自的優勢發揮出來,你就把產品擺在這裡,然後讓消費者根據自己所在的區域、駕駛的里程數等等去選擇,而不是互相打口水仗。

未來的能源體系就是綠色電網和綠色管網的有機結合,來解決兩件事——各種各樣的發電問題、交通運輸的動力問題。交通運輸不僅是包括汽車,還包括輪船、飛機、高鐵等動力問題。■

文章來源於“正和島”微信公衆號‍‍‍‍

責任編輯:劉菁波