以下视频来源于网易科技
刘科,全球知名能源专家、澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学清洁能源研究院院长,在美国工作了20余年,曾带领UTC、尼桑、壳牌石油三大跨国公司的工程师团队,耗资上亿美金研发了全球第一辆“车载汽油制氢的燃料电池汽车”,并作为首席科学家承担美国能源部项目,研发一系列技术用于加氢站建设,连续三届担任美国氢能与燃料电池峰会主席。
当前造车新势力纷纷入局,新能源汽车赛道一片火热,在网易新闻携手中国移动重磅打造的全新演讲IP“未来公开课”上”,刘科院士说,如果电池技术没有取得突破,一味盲目地追求电动车的发展是危险的事情,一百年前,电动车已经被发明,但并没有竞争过燃油车。
电动车之所以在百年前没能赢过燃油车,刘科在网易未来公开课现场为我们详解了其中的各种原由。
继而,氢能热兴起。人们发现氢能是一种很好的动力燃料,洁净无污染,量产成本低、发电效率高,但同时,它也是一朵带刺的“花”,不好储存和运输,容易爆炸,存在安全隐患,并且占地面积大、基建成本高。这都制约了氢燃料电动车的发展。
刘科院士团队研究发现,如果用甲醇作为载体来制氢,是比较理想的一种办法,而且储运也方便,能够避免氢能的上述痛点。
刘科认为,不需要绕开已经很成熟的加油站系统,另外投入巨资兴建充电站或加氢站。出于降低建设成本的考虑,完全可以通过对已有的加油站进行改造,使加油、加氢(或充电)并行,就可以使当前电动车的里程焦虑、冬天电池不耐用等问题成为可解项。
大家好,我是刘科,南方科技大学创新创业学院(和南科大清洁能源研究院)的院长。
今天我给大家分享《电动车和氢能的历史与未来》。为什么要发展电动车,氢能这种新能源汽车?
主要解决两个问题:第一是我们国家的石油不够。我记得我十年前回国的时候,中国的石油总耗量只有4亿吨,但是短短的十年之内,由4亿吨增加到7亿吨石油。我们前20年我们勉强还能产两亿吨我们中国,但是到了2017年两亿吨都维持不了,只有到1.91亿吨。到了2018年1.91亿吨都没法维持,降到了1.89亿吨,那么我们现在将近73%的石油靠进口。
这是一个国家能源安全的问题。
那么第二点就是大家都能看到雾霾和空气污染问题。
因为要解决这两个问题,我们就要开发新的能源汽车新的更清洁的汽车,所以电动车和氢能自然就被推上历史的舞台。
但是电动车并不新。其实一百年前在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。为什么?
是因为铅酸电池早于内燃机发明20多年。
那么在一百多年前,以爱迪生为首的一批科学家就在赌电动车。我是在GE回国的,爱迪生就是GE公司(通用电气)的创始人。那么以福特为代表的是赌的燃油车。但是到了30年代以后电动车就几乎销声匿迹了,那么到今天,全世界燃油车占着绝对的统治地位。
第一个历史原因是什么?我们在搞汽车的人或者搞交通运输燃料的时候,很重要一个概念,叫能量密度。那么对于汽车来讲,重点(量)无所谓,但是我的油箱不能无穷大。那么这张图就告诉大家,假设我们的油箱都是1立方米,每种能源能跑多少公里,就是它的能量密度。
那么铅酸电池是90千瓦时/立方米,这个一百多年前就发明了。人类花了将近上千亿美金,一百多年的探索,今天这个电池的能量密度,只从90提高到260,就特斯拉现在的这种电池,包括比亚迪最近的刀片电池,大概就是260千瓦时/立方米,而汽油是多少?8600。柴油多少?9600。我一会儿提到的甲醇的液体多少?4300。
所以其实人类花了一百多年历史(研究),电池的能量密度并没有得到革命性的根本的改变。
那么第二点,液体能源它有个非常好的特点,路上可以管路输送,海上可以非常便宜地跨海输送。
我记得2016年我到深圳不久,当时我请美国能源部部长、诺贝尔奖获得者朱棣文先生,还有当时我们中国工程院主管能源的副院长谢克昌院士,还有当时中国科学院主管能源的副院长李静海院士,现在是我们国家自然基金委主任,三位朋友专门到深圳去,我们成立当时南科大清洁能源研究院,我当院长,一个揭牌仪式,我请了三位朋友到深圳。
在一个能源研讨会上,我问了大家一个问题。我说当时很长一段时间深圳开车加油是7块钱一升,我说假设这个汽油是从休斯敦炼油厂拿船拉到我们深圳的盐田港,你加油站是7块钱一升,这个运费从休斯敦运到深圳的运费,这一升是多少钱?我让大家好多在场的搞能源的朋友猜,有人猜是3块5,甚至有人猜5块,也有人猜1块的,但是我给大家讲真正的答案是这一升7分钱不到运费。
但是车上永远装5升的甲醇,为什么?你要不装这5升的甲醇,我现在在深圳,我买一个电动车,我(往)广州都不敢跑,因为跑到那就回不来。我到哪去充电,而且一充充几个小时,对吧?但是我车上有了5升甲醇,甲醇制氢发电,那么电可以给电池充电,我们做一个相当于电动车的充电宝。
那么怎么办?我们提出来就像把太阳能和风能转成一个液体,类似甲醇的液体的东西,用它来储氢,那么今天液体能源的所有的新的概念都可以应用。
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