我国头号氢能专家，为什么反而成了氢能的大空头？

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澳大利亚技术科学与工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长 刘科

刘科院士作为我国氢能领域极具权威性的专家，其专业背景和学术成就有目共睹。他在能源科学与工程领域深耕多年，有着丰富的研究经历与实践经验，从石油炼化到氢能及燃料电池，再到煤化工等诸多相关领域，都有着深入且广泛的涉猎，其观点自然备受行业内外关注。

在全国各地的诸多演讲中，刘科院士表达了一个十分鲜明且引人深思的观点，那就是竭力反对氢能作为主要能源发展方向，反而力推绿色甲醇。

他认为，氢能不适合作为最终能源，液体能源在诸多方面更具优势，比如绿色甲醇。从能源载体理论角度来看，液体确实有着独特的优势，其体积能量密度相对较高，在陆上可以通过管路进行输送，海上也能以较为低廉的成本跨海输送，并且还能够长期储存，这些特性让液体能源在能源存储和运输等环节具备较强的实用性。

就拿绿色甲醇来说，刘科院士指出它是碳达峰碳中和国家战略下，实现风光等可再生能源长时储能的极佳载体。它既可作为载氢体，巧妙地解决氢能储运这一难题，进而推动氢能源的发展；又可作为可再生油品，替代石油，实现液体燃料的清洁化及可再生，从更大层面构建起 “绿色低碳能源体系”，新增管道输送的可再生能源储运方式，极大地增加可再生能源消纳能力，还能促进电动车、燃料电池、分布式能源热电联供等消费端系统朝着清洁化、低碳化、可再生化方向发展。

然而，氢能同样也是当下被众多人看好且积极探索的能源发展路径，有着自身独特的优势和潜力。

例如，氢燃料电池作为一项好技术，发电效率颇高，且排放物仅仅是无污染的水蒸气，在环保性能方面表现卓越。从长远的能源清洁化发展角度而言，氢能若能攻克其现有的技术难点，在未来能源格局中必然能占据重要的一席之地。

当然，刘科院士之所以对氢能持反对态度，也是鉴于氢能目前面临的诸多现实困境。

一方面，氢气是除氦外最小的分子，会进入各种金属晶格间，产生氢脆现象，这对相关的存储、运输以及使用设备等都会造成损害；另一方面，氢气的密度极低，往往需要在极高压或是极低温的条件下存储才有实际应用价值，这无疑极大地增加了储氢运氢的成本和技术难度。并且，氢气还是在封闭空间中爆炸极限最宽的气体（4%-74%），哪怕是极其微小的火花，在这个浓度范围内都可能引发瞬燃瞬爆，安全风险不容忽视，这也使得加氢站等基础设施建设面临诸多限制，不仅占地面积大，而且初期投资成本高昂，很难在人口密集区域布局。

对比之下，刘科院士倡导的绿色甲醇路线，从理论和应用层面来看，确实能在一定程度上规避氢能面临的这些棘手问题，为能源转型提供一种看似更为可行的方案。

但是，科学的发展往往是多元的，仅因氢能目前存在的难点，就完全否定它作为一种重要能源技术路线去发展的可能性，从科学探索的开放性以及产业链价值的多样性角度去思考，是否完全合理呢？这着实值得我们进一步去深入探讨和思辨。

01绿色甲醇，也有劣势

首先是制氢成本高：绿氢制取需依赖可再生能源电解水，电力成本在电解水制氢成本中占比达 60%-70%。

尽管随着光伏产业链成本下降，电解水制氢成本有所降低，但目前绿氢制备成本仍较高，如 2024 年降至 20 元 / 千克左右，而化石燃料制氢成本则相对低很多，这使得绿氢制绿色甲醇在成本上缺乏竞争力。

第二，二氧化碳捕集成本：若使用二氧化碳作为合成绿色甲醇的原料，空中捕集二氧化碳需增加设备投入和运行成本，且其化学键稳定，对化学反应的温度和催化剂要求高，导致以二氧化碳为原料生产甲醇的大型化工艺路线尚停留在中试阶段，进一步推高了绿色甲醇的生产成本。

第三是生物质原料成本：当使用一氧化碳为原料生产绿色甲醇时，需大量生物质来生产一氧化碳，但生物质原料存在收运范围有限、受季节气候影响、物料存储时间短、分布松散等问题，会影响绿色甲醇气化当量和成本。

第四是投资成本巨大：建设绿氢制绿色甲醇项目，需在可再生能源发电设备、电解水制氢设备、甲醇合成装置以及相关配套设施等方面进行大量投资。

比如，上海10万吨/年绿色甲醇项目：总投资约 2.77 亿元，建安费约 1.07 亿元。该项目利用湿垃圾、动物粪便发酵产生的生物沼气制得的生物天然气，新建一套 10 万吨 / 年甲醇装置及相关辅助装置和公用工程。

阿拉善年产50 万吨绿色甲醇首期 10 万吨示范项目：作为中国首个 50 万吨级电解水制氢耦合工业捕集的二氧化碳合成绿色甲醇项目，由吉利远程新能源商用车集团旗下浙江醇氢绿色能源科技有限公司与运达股份、中国南水北调集团、内蒙古阿拉善能源公司共同投资建设，投资规模较大，但具体数据未明确提及。

鹏飞氢美15万吨 /年绿色甲醇项目：位于内蒙古赤峰市宁城县，投资18.2 亿元，计划新建电解水制氢和绿氢配合生物质气化制绿色甲醇厂区一处，绿氢生产规模为 8000 吨 / 年，绿色甲醇生产规模为 15 万吨 / 年。

另外，从市场角度，绿色甲醇也面临不小挑战。

市场饱和度高：我国甲醇市场已趋于饱和，煤化工制取的甲醇都难以保本，价格更高的绿色甲醇更难打入传统市场领域，市场消纳能力有限，制约了绿色甲醇产业的规模化发展。

市场依赖度高：目前全球只有欧盟市场因完善的碳市场政策和交易手段，能够消纳绿色甲醇生产工艺导致的高昂成本。

02刘科院士 “反氢能、推甲醇” 之辩

从科学角度来看，刘科院士否定氢能其他技术路线，仅力推绿色甲醇这一做法，存在一定的合理性，但可能也有其局限性。

首先，氢气自身的化学特性确实带来了诸多挑战。但仅因这些科学难题就否定氢能其他技术路线的发展，也存在一定局限。

氢能各技术环节目前也都在不断取得突破，比如在制氢方面，可再生能源制氢从长远来看是极具潜力的，利用风能、太阳能、水能等产生的电能来电解水制取氢气，能够实现全过程零碳排放，契合绿色发展理念。虽然目前面临可再生能源电力生产成本需进一步下降，以及制氢地区往往远离用氢负荷中心、储运成本高等问题，但随着技术发展和配套设施的完善，这些难题有望逐步解决。

在储氢与运氢领域，固态储氢技术展现出了较大优势，它能有效克服高压气态和低温液态两种储氢方式的不足，储氢体积密度大、操作容易、运输方便、成本低、安全等。

尽管目前尚处于技术攻克阶段，但代表了未来的发展方向。从科学探索的开放性角度而言，不应过早地对氢能的发展可能性设限，或许在未来，随着关键技术的突破，氢能能够克服现有劣势，成为重要的能源解决方案之一。

所以，刘科院士从科学角度对氢能的否定，虽然指出了当下氢能面临的切实难题，但从更长远、更具开放性的科学发展视角来看，完全摒弃其他氢能技术路线，可能并不完全合理，还需综合考虑科学技术不断进步的潜力以及氢能本身所具备的独特优势。

从产业链价值角度思辨

站在整个产业链价值角度考量，绿色甲醇路线和氢能其他技术路线在产业上下游配套、市场规模、投资成本、经济效益回报以及对相关产业带动作用等方面存在明显差异，仅侧重绿色甲醇是否完全合理，值得深入探讨。

就绿色甲醇路线而言，它在产业链的多个环节展现出了独特价值。从市场角度来看，绿色甲醇的应用场景十分广泛，在交通领域，甲醇汽车已经有了规模化的运行案例。

像吉利集团的甲醇乘用车已规模化运行超 2.7 万辆，总运行里程达到 80 亿公里，最高单车运行里程已突破 120 万公里。

甲醇商用车也在逐步推广，并且在船舶领域，随着国际海事组织减排目标的启动，甲醇燃料船舶订单量激增，成为船舶减碳的 “新宠”。

此外，在供暖供冷以及土地治理等方面也能发挥积极作用，这意味着其市场规模具备较大的拓展空间，能带动多个相关产业协同发展，从经济效益回报来看，随着规模效应的逐步显现以及技术进步带来的成本降低，其盈利能力也有望进一步提升。

反观氢能的其他技术路线，在产业链各环节同样有着不可忽视的价值。

在应用端，氢燃料电池和氢内燃机等不同应用技术路线，也分别在城市公交、中长途运输、工程机械等不同场景中有着各自的优势和应用潜力，能满足多样化的市场需求，带动诸如燃料电池制造、氢能汽车研发生产等相关产业发展。

由此可见，氢能的各技术路线在产业链价值方面有着各自的贡献和发展潜力，如果仅侧重绿色甲醇路线，而忽视氢能其他技术路线的发展，可能会导致整个能源产业在转型过程中失去多元化发展的机会，无法充分发挥不同技术路线之间的协同效应，在满足不同应用场景需求以及构建更完善、更具韧性的能源产业链体系方面或许会有所欠缺。

所以，从产业链价值的多样性角度思考，仅因当下氢能存在的一些问题就完全否定它其他技术路线的发展，可能并非完全合理，需要权衡各路线的优势与潜力，共同推动能源产业的健康、可持续发展。

03科学家，应有更为客观的立场

在科学探索的道路上，科学家们肩负着揭示真理、推动技术进步的重任，而秉持客观立场则是履行这一重任的基石。

面对多种技术路线选择时，客观意味着要全面、公正且深入地分析每一种可能性，摒弃个人偏见以及片面的认知局限，以科学事实和严谨的数据作为判断依据。

就如同在能源领域，不同的能源技术路线各有其复杂的特性、优势与面临的挑战。以氢能和绿色甲醇为例，科学家不能仅凭主观喜好或者对某一技术路线的初步印象就下定断，而是需要深入研究氢能从制氢、储氢、运氢到应用等各个环节的具体情况，分析不同制氢技术在成本、碳排放、资源依赖等方面的差异，考量储氢和运氢技术在效率、安全性、适用场景上的不同表现，以及探讨氢燃料电池和氢内燃机等应用技术在能量转换、成本、普及难度等层面的优劣。

同样，对于绿色甲醇，也要从原料获取、生产工艺、应用场景拓展、减碳与储能效果等多维度进行剖析。

刘科院士积极推广绿色甲醇这一技术路线，无疑为能源转型提供了极具价值的思路和方案。

绿色甲醇在减碳与储能方面展现出显著优势，例如利用生物质气化与绿氢技术耦合制取绿色甲醇，既能充分利用可再生生物质资源，又可切实减少二氧化碳排放；在储能上，它能解决太阳能、风能等新能源间歇性问题，作为长时储能优质载体，助力能源稳定供应。在应用场景方面，其应用范围涵盖交通、供暖供冷、土地治理等多个领域，像吉利集团甲醇乘用车的规模化运行，以及甲醇燃料船舶在航运业减碳中的突出作用等，都彰显了绿色甲醇的应用潜力。

然而，刘科院士因氢能目前面临的氢脆、储氢运氢成本高、安全风险大等诸多现实困境，而在一定程度上否定氢能其他技术路线，从更宏观、更全面的视角来看，这一观点或许存在可完善之处。一方面，刘院士的观点可能受个人研究侧重领域的影响，其长期专注于绿色甲醇相关研究及应用推广，对氢能技术路线的最新进展和潜在突破关注度相对有限。

例如在制氢领域，可再生能源制氢虽目前面临成本和储运等问题，但从长远看它契合绿色发展理念，有望成为氢源的终极解决方法；在储氢方面，固态储氢技术正逐渐展现出克服现有储氢方式不足的巨大潜力，虽处于技术攻克阶段，但代表着未来方向。

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