【关注】刘科:电网管网绿色融合,引领汽车能源多元化变革

【关注】刘科:电网管网绿色融合,引领汽车能源多元化变革
2024年10月23日 17:30 盘古智库

总的来说,让汽车绿色化既不是完全依赖电,也不是完全依赖液体。而是适合用电的时候用电,适合用液体的时候用液体,适合混动的就用混动。不必拿一个去反对另一个,不说谁完全取代谁,这才是科学的态度。

本文系盘古智库学术委员会副主任委员、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接受记者贺十一的采访内容文章来源于“正和岛”微信公众号

本文大约2500字,读完约6分钟。

问:您认为未来新能源汽车的发展趋势是怎样的?未来我国能源产业的发展方向是什么?

刘科:前段时间,马斯克、黄仁勋等科技界人士都提到了一个问题,那就是随着AI时代到来,三年后人类面临的问题可能会从缺芯变成缺电,甚至是缺2-3倍的电。

但当前燃煤发电仍是我们的发电主力,在碳中和的背景下,随着AI时代人类对电力的需求日益增大,可再生能源的开发就变得十分重要。

众所周知,可再生能源像风能、太阳能等不是很稳定。我们虽然有广阔的沙漠和戈壁滩,有总量足够大的风能、太阳能,但它们分布的时间不均匀,比如太阳能可能白天和晴天有,一到晚上和阴雨天就没有了。

风也一样,不可能每时每刻都在刮,但我们总不可能说一到晚上、一没风就不供电了吧,也不能没有风和太阳时就回到烧煤发电,那是无法实现碳中和的。

所以最核心的问题就变成了该如何储能。未来是储电、储氢气还是储液体?如果储能的问题不解决,风能和太阳能就不可能挑大梁。

现在储能技术发展很快,但对于电池来说,小规模和短时间的储能是可以的,但无法做到大规模以及一天甚至是两个礼拜的长时储能。

基于这两点,我认为未来汽车不可能完全电动化,也不可能一直用液体燃油,而是要根据不同的应用场景来决定怎么选择最佳的路线。

未来的能源体系主要是两条路线,电网绿色化和管网的绿色化。电网绿色化大家了解的比较多,但是对于绿色液体燃料大家没有引起足够的重视。未来液体也可以绿色化,我们可以通过太阳能、风能及生物质等来开发一些比石油更低碳的绿色液体燃料来推动碳中和的进程。

目前电动汽车有一个普遍的痛点,比如一台续航600公里的纯电动车,它的电池可能就达到600公斤,里面要用到各种金属材料,电池成本也不容易降下来。

现在尽管一些电动汽车品牌的销售额很高,但事实上中国100多个电动车品牌,赚钱的就几个,绝大多数还是在亏钱。

为什么亏钱呢?要知道电动汽车最贵的零部件是电池,电池要用的材料包括钴、锂、镍等等,每公斤的价格就在这里摆着,更别提600公斤的成本了。

世界上有些贵金属的储量和产能本就有限,就像金子一样,哪个国家不想多产一点金子。问题是,金子这种贵金属不是说你的需求量大,它的产量就大,不是你想要多少就有多少。

如果想要多少就有多少,那就变成铁矿石,不是贵金属了。

2018年,我写了一篇“关于中国新能源汽车战略的再思考”的文章,我说假设电动汽车的产能如果像有些人预测的那么乐观,未来必然会导致各种金属价格暴涨。

当时碳酸锂是4万元一吨,到了去年最疯狂的时候,碳酸锂一吨的价格最高飙到65万。

你想,原材料涨了15倍,车价不升反降,那是造成电动车大面积亏损的主要原因之一,最后大家都亏不起了就有很多工厂停产,于是碳酸锂的价格又跌了回来,这就是市场经济。

让我困惑的是现在碳酸锂的价格都跌到这么低了,很多车企还是造一辆亏一辆,那这就要谨慎了。

我先前以为前几年亏是因为碳酸锂价格过高,但现在跌了还亏钱,那就说明整体材料还是用的太多。光靠着降低价格没用,还要降低每台车的材料用量。

对于大多数人来讲,生活在城市里,每天开车上下班120公里就足够了,不需要600公里的续航。

600公斤的电池相当于七八个大汉的重量,其实很多人只有春节回家或出去度假那几天可能需要600公里续航,平时绝大部分时间,没必要天天扛着七八个大汉来回跑,那是对能源的浪费。

那么一辆车能不能只搞120公斤的材料,这样原来造一辆车的材料就可以造五辆车。但问题是,如果这个车只能开120公里的里程,就没人买了,那怎么办呢?

解决这个问题也简单,我们车上可以装个50L甚至更大一点的油桶,这个桶平时装几升绿色燃料比如绿色甲醇即可,要跑长途的时候就把桶全加满,这样边开车、边用绿色液体燃料的发电机给电池充电,就能把我们的续航里程延长。

通过这种方式,第一把造车的成本降低了。第二不需要花大量的投资去全国搞快充的基础设施。

要知道,目前一个标准的服务450辆车的加油站,每辆车大概停留3分钟左右,占地面积就算出来了。而目前的快充大概需30分钟左右,同样每天服务450辆电动车的快充站,占地面积可能是标准加油站的10倍左右。

北上广深每亩地可能上亿,建这个快充站收的电费,可能都不够回买地的本。

第三到了寒冷的冬天,纯电动都不敢开暖气太久,去年春节湖北大雪堵车,造成不少电动车在高速公路抛锚的新闻,至今让大家记忆犹新;而醇电混动,就可以通过甲醇发电的余热来保持电池的最佳温度,在寒冷的冬天也可使用。

第四的话,也可以降低电动车出事故时对驾驶员及乘客的风险。因为现在600公里续航的纯电动车,整个底盘必须全部是电池,驾驶员和乘客都是坐在电池上的,正常情况下是安全的。但如果发生车祸,车一被撞击,电池就很容易着火,我们也看过很多电动车着火的视频。

如果只放120公斤的电池,那就可以一部分放在车头,一部分放在车尾,至少人不需要再坐在电池上面。

因此总的来说,让汽车绿色化既不是完全依赖电,也不是完全依赖液体。而是适合用电的时候用电,适合用液体的时候用液体,适合混动的就用混动。不必拿一个去反对另一个,不说谁完全取代谁,这才是科学的态度。

从能源的第一性原理来讲,电的特点是易输,每秒30万公里,不易储;氢气既不好储,也不好输;只有液体能源既好储,又好输。我们要把这两个各自的优势发挥出来,你就把产品摆在这里,然后让消费者根据自己所在的区域、驾驶的里程数等等去选择,而不是互相打口水仗。

未来的能源体系就是绿色电网和绿色管网的有机结合,来解决两件事——各种各样的发电问题、交通运输的动力问题。交通运输不仅是包括汽车,还包括轮船、飞机、高铁等动力问题。

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