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能源专家刘科:氢非能源最终载体

知名能源专家刘科今日上午在深圳创新发展研究院演讲中表示,氢气不适合做能源载体,他认为甲醇更合适担任此角色,另外因为看不到电池技术突破方向,他也不看好电动车。

刘科是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、清洁能源研究院院长、讲席教授,曾担任原加州理工学院能源中心董事。

针对将氢气当做人类终极能源的看法,他认为欠妥,氢气本身无法开采获得,不像煤炭石油天然气,氢气是通过别的能源制造,作为载体,氢气有很多问题,一是氢气体积能量密度小,另外是分子小,意味着最容易泄漏,不易长期储存,三是氢气在封闭空间里面露天的问题不大,但是氢气害怕在封闭空间里面,氢气爆炸范围宽,在地下停车场爆炸的话可能会危机整座大楼安全。

氢气还有运输安全问题,氢气生产非常容易,阿波罗登月计划就带着液氢,化肥厂也在生产使用氢气,但是储运和使用环节会出现问题,因为氢气有安全问题,加氢站就要建得非常大。标准情况下,建加油站可以服务450辆车,充电站大约每天可以充电24辆车,加氢站只能服务30辆车,以都建一万座充电站为例,建甲醇充气站需要20亿元,建充电站需要830亿元,建加氢站则需要1.4万亿元,这还只是考虑成本价而没考虑土地成本。

刘科认为,液体能源做能源载体,是因为能量密度高,可以管路输送,可以跨海运输,运输成本低。但是压缩氢气为液态耗能很大,能源密度低又提升了运输成本。在制备液态能源上,甲醇更有优势,甲醇能量密度更大,安全性更好,而且目前中国甲醇产能巨大,现在已有8千万到一亿吨产能,生产工艺成熟。

生产甲醇的原料是煤炭,生产过程需要排放二氧化碳,刘科认为,风能和太阳能可以将二氧化碳转成绿色的甲醇,而煤制甲醇技术要产生二氧化碳,两者中和,用甲醇作为能源的载体就可以减碳67%,这可能是比较现实的碳中和路线。

在使用过程中,也可以将甲醇和氢气的优势结合起来,车上装甲醇,和水反应制氢, 氢作为燃料发电转化效率高,比直接燃烧更有经济性。1升甲醇可以储2倍的液氢的量。

风能和太阳能制氢还都无法赚钱。其实还是储能迟迟无法突破,希望蹚出一条新路,目前全中国上马了34个氢能产业园。

刘科同时认为,发展锂电池电动车,并不是一个好方向,主要原因是电池技术迟迟没有突破。我国电网只能容纳15%的非稳定性能源,从铅酸电池发明到一百多年来,人类花了应该是数千亿美金的研发经费,储能从铅酸电池的每立方米90千瓦 时增加到特斯拉的每立方米260千瓦时,并没有提升太多,每一立方汽油能量密度是8600,有巨大差异。而电动车一直没有竞争过燃油车,就和储能密度有关。此外柴油是9600,甲醇是4300。

另外一个电动车发展不利的因素是要用太多金属,一辆车要用铜53公斤,锂8.9公斤、镍39公斤,锰24公斤,钴13公斤,磷酸铁锂降低了镍需求,磷酸铁锂刀片电池的问题是气温低会影响性能。 一辆比亚迪车上大约有600公斤左右的电池。这些电池将来都会污染环境,剧毒电池分布到全中国大地,一旦泄漏会污染地下水和土壤。

他认为车的智能化和电动化,是两个问题,并无必然联系,他认为自动驾驶需要大量运算,会浪费太多能源,值得商榷。

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