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儲氫，要么壓縮，要么冷凝?？杉词估淠?，1升液氫也就72克。而1升甲醇和水反應所得氫量是同量液氫冷凝的2倍。顯然，由風能、太陽能和煤結合制出比較便宜的甲醇，通過車載甲醇制氫并與燃料電池系統集成，比直接燃燒的發動機效率高。這條碳中和路線未來是有可能實現的，前提是各種政策的調整和施行碳稅。如果碳稅上去了，這條線路就有經濟性。

20年前，世界第一輛汽油在線轉化制氫的燃料電池汽車，是我領著日本日產汽車公司（以下簡稱尼桑）和荷蘭皇家殼牌的工程師造出來的。

這有一個小故事。那時，日本豐田汽車公司、本田汽車公司，美國通用汽車公司都已經造出了高壓氫燃料電池，尼桑發現自己落后了，找到殼牌，又找到我們（我當時是美國聯合技術-殼牌合資公司系統工程總監）。問：能不能造一輛車，加的是汽油，汽油在車上和水、空氣反應造氫，然后推動燃料電池？這樣，燃料電池的效率高，同時可以不用加氫站。

為什么當時沒有直接做甲醇汽車？

因為那時候頁巖氣革命還沒有發生，天然氣很貴，導致制甲醇成本太高。技術存在不可預測性。美國的頁巖氣革命讓世界突然發現了上百年用不完的天然氣，也使得天然氣價格從17美元/百萬英熱單位狂降到1.5美元/百萬英熱單位，而后平盤到3美元/百萬英熱單位左右。

當天然氣價格高企時，甲醇沒有經濟性。所以，當我們考慮用車上的汽油制氫時，我就對老板說這個項目肯定不掙錢。但他跟我說：“我做阿波羅登月（項目）的時候根本沒有想到掙錢，但事實上我們阿波羅登月開發的技術后來在各個領域都用上了?，F在尼桑給我們錢，只要把技術做到極限，最后在其他領域也能有用?！蔽艺f：“只要別拿掙錢衡量，我們把技術做到極限那是好事?！焙髞?，我們幾年之內造出了第一輛汽油轉化制氫的燃料電池汽車。

有了這個技術做鋪墊，甲醇制氫比汽油轉化制氫容易很多。一方面甲醇干凈得多，不含硫；另一方面汽油轉化需要850攝氏度以上，甲醇和水反應只要200攝氏度左右就可以了。

為什么提甲醇這條路線？

當前甲醇可以以煤、天然氣為原料，未來可以先用太陽能制氫再與二氧化碳反應制取，或太陽能光催化二氧化碳和水制取，就形成綠色甲醇了。中科院大連化物所的李燦院士以及南方科技大學都在做綠色甲醇的研發，中科院已經在蘭州建設了1000噸的論證示范工廠?，F在，中國甲醇產能為世界最高，至少有8000萬噸/年。另外，頁巖氣革命讓世界發現了百余年用不完的天然氣。這意味著將有百余年用不完的甲醇。未來如果真正實施碳稅了，我們也可以用風能和太陽能制氫，這樣生產的甲醇就完全是綠色的了。

這個世界不需要追求絕對的零碳。國際上常提的零碳排放，通常是近零（Near Zero）和凈零（Net Zero）。講碳中和的時候一定要強調，碳太多不好，但是追求絕對的零碳是不科學的。因為我們吃的食品、植物生長和光合作用都需要二氧化碳。如果把中國的經濟從煤經濟轉到天然氣經濟或者甲醇經濟，就可以減碳67%，那么基本上就可以做到碳平衡了。因此，中國講的碳中和、國外講的凈零排放，都是在排放碳的同時通過其他的技術或者措施實現排放平衡。

我個人覺得，從天然能源稟賦和工業基礎來看，中國有很成熟的煤制甲醇技術，只是會產生很多二氧化碳。所以要補氫才能達到甲醇合成所需要的碳氫比。如果那部分氫可以在西部用太陽能和風能制，同時副產氧氣供煤氣化用，就能夠解決很多排放問題。

煤制甲醇工廠，空氣深冷分離制氧氣的空分裝置是投資最大的。未來這塊投資省下來可以做太陽能電解水裝置生產氧氣和氫氣供煤制甲醇用，這樣煤轉化成甲醇就不會排放二氧化碳。再用甲醇作為能源載體，就可以做到減碳60%以上。這可能是未來比較現實的一條碳中和路線。說穿了，就是利用現有的基礎設施把太陽能以甲醇液體的形式儲存下來。這是未來風能、太陽能儲能的另外一條途徑。

甲醇路線是否有經濟性？

今天氫氣制造很便宜，可一旦壓縮到幾百標準大氣壓的時候成本就上去了。張家口冬奧會做氫能示范，國家補貼了大量資金，目標是在未來幾年氫氣價格可以達到30元/千克。但是，如果在車上用甲醇，就按今天的市場價格買甲醇，每千克氫氣的成本只有15元。

所以，一方面是甲醇制氫的成本低了；另一方面，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。一般的加油站可能是6個罐，前期替換成1個甲醇罐、5個汽柴油罐，再過10年，替換成2個甲醇罐、4個汽油罐。這樣，整個能源轉型就不需要再花多少萬億去建加氫站和充電樁了。

簡單估算一下布局成本。按照加油站450輛車/天的加注能力、充電站24輛車/天的充電能力、小型氫氣加注站30輛車/天的加注能力來測算，假設都建1萬座，改裝甲醇站大約需要20億美元，建充電站大約需要830億美元，建加氫站大約需要1.4萬億美元。這個1.4萬億美元還沒有考慮地價因素。

電動車和燃料電池最大的問題在于基礎設施的土地成本和冬天續航?，F在城市土地很貴，好多人為了拿國家補貼在郊外搞充電站。但是，如果買一輛電動車要開車來回一個小時才能到充電站或加氫站，你會買嗎？現在我國已建成的公共充電樁利用率平均只有4%左右，充電樁鋪設最多的北京、上海使用率僅為1.8%、1.5%。電動車存在里程焦慮，冬天無法滿足供暖且遇冷可能會趴窩。要知道，全世界80%的主要發達城市位于北緯25度以上。紐約、倫敦、巴黎、莫斯科、東京、北京、多倫多，這些城市都有冬天。如果一輛汽車只能夏天開冬天開不了，你會買嗎？我曾在北京專門找電動出租車坐。上車后我發現，司機大冬天穿著軍大衣、棉靴子，不敢開暖氣。我說把暖氣打開，司機說他不敢。因為不開暖氣只能跑100多公里，如果開了暖氣馬上就沒電了，他根本賺不了錢。

如果車上永遠裝50升甲醇就好辦了。沒電的時候可以用車上的甲醇和水制氫，用氫發電。這樣根本不需要再建那么多充電站和加氫站。而且甲醇和水反應只需要200攝氏度左右，余熱就可以把電池維持在最佳溫度，也解決了電動車冬天的續航里程焦慮。車上永遠裝50升甲醇，相當于你晚上睡覺把手機充滿，同時還帶了一個充電寶。

作者為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、清潔能源研究院院長