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2021前瞻碳中和峰會專家劉科院士:電動車盲目擴張是在增加碳排放

12月18日,在工業和資訊化部電子第五研究所、深圳市科學技術協會的指導下,由前瞻產業研究院、前瞻碳中和戰略研究院、前瞻經濟學人主辦,華聯城市中心承辦的“洞見趨勢「碳」望未來——2021前瞻碳中和低碳科技產業發展峰會”盛大召開。

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圍繞“碳中和的現實與路徑”發表了獨到見解,為綠色低碳轉型提供了全新思路。

2021前瞻碳中和峰會專家劉科院士:電動車盲目擴張是在增加碳排放

電動車真的能助力實現碳中和嗎?

在雙碳目標的願景下,汽車產業的發展正進入至一個百年未有的產業重構新時代。碳達峰、碳中和的宏偉目標為汽車產業的發展提供了新的機遇,也帶來了新的挑戰。

汽車行業的綠色轉型作為全球碳減排中的重要一環,我們不禁要問:電動車是汽車行業解決碳中和的答案嗎?

在此次前瞻碳中和低碳科技產業發展峰會上,劉科院士給出了一個特別的答案:“電動車的盲目擴張是在增加碳排放,而非減少碳排放。”

前100年電動車就未能戰勝燃油車

電動車這個概念並不新,劉科院士表示:早在1912年,在紐約、倫敦、巴黎,還有洛杉磯的大街上,電動車數量就遠遠多於燃油車。然而,20世紀30年代之後,電動車便幾乎銷聲匿跡,直到今天,燃油車仍然佔據絕對統治地位。

劉科院士在峰會上給出了燃油車打敗電動車的三個理由:

1.液體的體積能量密度大。每種能源蘊含的能量密度大小,決定了汽車能行駛的距離遠近。100年前就發明的鉛酸電池能量密度是90千瓦時/立方米。經過上百年的研究,如今最好的鋰電池的能量密度也不過是260千瓦時/立方米。而汽油的能量密度是8600千瓦時/立方米,柴油則是9600千瓦時/立方米。

2.液體是最佳的能源載體。液體燃料既能在陸地上實現管路運輸,也能實現跨海運輸,且運輸成本低廉。比如,汽油從休斯敦煉油廠用船拉到深圳鹽田港再到加油站,每升運費不超過7分錢。這也是為什麼儘管世界上的產油國寥寥無幾,而世界上的任何一個角落都能很方便地加油開車。

3.相比於氫氣、電等能源,液體可以長期儲存。

表面上是電開車,實際上是煤開車

儘管燃油車具有先天優勢,但由於中國73%的石油依靠進口,加之霧霾問題的存在,中國發展電動車帶有必然性。

此次峰會的主辦方前瞻產業研究院提供的資料表明:2019年和2020年,電動車行業市場交易規模分別為851億元和1046億元,增速達19.9%和22.9%,行業市場規模快速增長。

2021前瞻碳中和峰會專家劉科院士:電動車盲目擴張是在增加碳排放

但劉科院士也表示:依靠電動車並不能完全解決碳中和問題,因為電動車能降低碳排放的前提是能源結構以清潔能源為主。

作為富煤少油的國家,中國全年發電量有63.7%的電力來源於火電,而火力發電量中接近90%使用的是煤炭。可以說,我國的火力發電本質上就是煤炭發電。

因此,在這種情況下,劉科院士表示:表面上是電開車,實際上是煤開車,電動車的盲目擴張是在增加碳排放,而非減少碳排放。

氫能的未來充滿驚喜嗎?

電動汽車的普及攪動著能源改造深池的同時,“零排放”的氫能車也開始進入公眾視野。

在這波熱潮的推動下,氫能車的成長情況如何?在規模化的落地中會面臨哪些難解題?氫能車會取代電動汽車嗎?這些正是峰會現場的嘉賓和觀眾所關注的重點問題。

針對上述問題,劉科院士發表了自己的觀點。

劉科院士表示,雖然氫燃料電池車具有諸多優點,例如能降低對石油的依賴、發電效率高、排放為水蒸氣、如果能量產可以有效降低成本。但是氫能作為能源載體,它存在三大痛點亟待解決。

1.儲氫運氫成本高

按每立方米來算,氫的體積能量密度是最小的。為了增加體積能量密度,必須增加壓力。而高壓下,氫作為元素週期表中最小的分子,十分容易洩露。因此,儲罐及管路,均需要用特殊材料防止氫氣的侵蝕滲透。

2.安全隱患大

氫氣被稱為“煉油廠的魔鬼”,是封閉空間爆炸極限最寬的氣體,可以從4%到74%。在這個範圍裡,遇到火星就會爆炸。如今,大量的車都停放在地下車庫這樣的密閉空間中,一旦有一輛車洩露遇火星爆炸,引起其他車爆炸,則整個後果不堪設想。因此,出於安全考慮,已建成的地下停車場必須進行改造。

3.加氫站佔地面積大,基礎設施投資高昂

加氫站周圍一定距離不能有居民,建設約5畝地面積的加氫站,動輒需要數萬億美元的投資。

要解決上述痛點,劉科院士在峰會現場提供了一個全新思路,即車載甲醇制氫並與燃料電池系統整合,也就是“燃料電池氫供應鏈解決方案”。

2021前瞻碳中和峰會專家劉科院士:電動車盲目擴張是在增加碳排放

綠色甲醇是絕佳的液體儲氫、運氫載體

甲醇是非常好的液體儲氫、運氫載體,1L甲醇的產氫量是1L液氫的2倍(143g vs. 72g)。由於低成本甲醇可作為最好的氫能載體,線上制氫可用於分散式供電。

分散式能源廣泛用於基站供電、充電樁建設、資料中心等場合,和光伏、風能等不穩定可再生能源可形成互補。一方面可以讓現有的煤制甲醇實現近零碳排放,另一方面可透過太陽能、風能、核能電解水製備綠色環保的氫氣和氧氣。以此形成良性迴圈的產業鏈條,讓煤制甲醇廠擺脫二氧化碳(CO2)排放問題,逐步實現甲醇取代汽油、柴油。

甲醇制氫不僅成本更低,而且由於甲醇常溫常壓下是液體,甲醇站可以用已有的液體加油站改裝,而無需大費周章,多花上萬億建設加氫站和充電樁。

劉科院士最後在峰會上補充道:綠色甲醇液體燃料的廣泛使用,不僅能夠解決石油不夠的問題,充分利用其能量密度高、儲運安全便捷的優點,而且還是打破石油美元及實現碳中和的重要戰略。

發展到今天,“碳中和”戰略的重要性已經成為不言而喻的社會共識。政府、企業和個人如何融入到“碳中和”的大藍圖中也已成為不可迴避的問題。

2021前瞻碳中和低碳科技產業發展峰會的召開,為雙碳願景下低碳產業關鍵技術的成長模式與發展趨勢、新時代低碳產業相關發展新機遇提供了突破口,既為企業的綠色轉型提供了思路,也為地方政府進行生態文明建設和實現高質量發展提供了樣板。

分類: 健康
時間: 2021-12-19

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