“就像冷战时期对核毁灭的恐惧一样，能源问题像世界末日的威胁一样笼罩着文明世界。”《能源传》的作者理查德·罗兹（RichardRhodes）在书中这样写道。

年10月16日，联合国秘书长古特雷斯在第二届联合国全球可持续交通大会开幕式上发出警告，气候行动的大门正在关闭。他呼吁所有交通工具脱碳，在年前实现全球净零排放。

为应对气候变化，中国已于年提出，二氧化碳排放力争于年前达到峰值，于年前实现碳中和。

在双碳目标之下，电动汽车怎么更好地担负起高效出行、低碳出行的重任？电动汽车最好的能源解决方案究竟是什么？

我们试着给出一种可能的答案。

首先，我们要弄懂一个问题：目前电动汽车亟待解决的最大痛点是什么？

今年国庆期间，电动汽车车主在高速上排队充电的新闻，大家应该并不陌生。“排队4小时，充电一小时”，旅途变囧途。

当前电动汽车补能还不够便捷，具体表现有两点，一是充电时间长，二是充换电设施不足。虽然这两个问题，产业界也正在慢慢解决，但短时间内恐怕仍然是影响电动汽车车主使用体验的主要因素，以及制约潜在消费者购买电动汽车的主要因素。

另外，当前的电动汽车并不真正环保。

因为电动汽车的电来自电网，而目前我国电网67%的电为火电。正如刘科所说，“如果电网的电还是67%的煤电，这个能源结构不改变的话，那电动车是增加碳排放，不是减少碳排放。”而能源行业的转型是缓慢的，计算机行业的摩尔定律在这里并不适用。

以上两点，可以说是当前电动汽车面临的最主要的两大痛点。

那么，怎么解决这两个痛点呢？

刘科提出了一种方案：利用氢能来为电动汽车赋能。

氢作为能源，有很多优势。首先，氢气与氧气反应，不管是热能还是化学能，生成物都只有水，被誉为最清洁的能源。第二，氢用于燃料电池，发电效率高。第三，相比锂电池贵金属的回收，氢燃料电池的回收技术要更加成熟。

此外，我国是世界第一产氢大国。据年数据统计，国际制氢年产量万吨左右，中国每年产氢约万吨，占世界氢产量的三分之一。

但氢能也有它的明显劣势：氢气储存、运输成本高，能量密度低，目前的储罐达到70MPa的大气压，储罐及管路都需要特殊材料防止氢气的侵蚀渗透；氢气安全隐患大，是封闭空间下爆炸范围最宽的气体，空气中体积密度在4%-74%时，遇火星便会引发爆炸；加氢站占地面积大，周围一定距离内不能有居民，基础设施投资大。

关于氢能及氢燃料电池技术，我们在“五大问题穿透氢燃料电池汽车”的视频中，从技术、应用场景等多角度有更多详细的介绍，可以观看，在此不再赘述。在视频中我们有一个重要的结论：当前氢燃料电池更适用于商用车，用在乘用车上并不现实。

总结一下，当前氢燃料电池汽车发展的最大制约因素包括氢气储运成本高、加氢站基础设施贵以及安全隐患；电动汽车普及的最大制约因素包括充电时间长、充换电设施不足、充换电站成本高。

这么一看，两种能源路线各有长短，哪一种也不是完美的解决方案。

但如果换个思路，将氢燃料电池和动力电池两者互相结合，取长补短，能否为新能源乘用车开辟出一种新的能源路线呢？

基于对当前电动汽车及氢燃料电池汽车痛点的思考，刘科提出了一种新的能源形态的汽车——插电式醇氢混合动力车。

简单地讲，就是在目前的纯电动汽车装配上甲醇容器、甲醇制氢设备，以甲醇为氢源来制作氢燃料电池，再由燃料电池为动力电池充电。这辆车，既可以通过外接电源充电，又可以通过加注甲醇充电，两种能源补给手段双管齐下。动力电池没电的时候，甲醇制氢发电为电池供电，甲醇制氢装置相当于电动汽车的一个“充电宝”。

之所以选中甲醇作为氢源，是因为它是一种液体能源，

在实际应用中，无论从性能、成本还是用户体验角度，液体能源都表现出强劲的优势。在地面上，液体能源可以公路输送，在海上，可以跨海输送。需要能源的地方基本都可以供应，而且可以长期储存，储运的成本也很低。

刘科院士在清华碳中和论坛上做报告时提到：在深圳开车，一升油7块钱，假设汽油是从休斯敦炼油厂用船拉到深圳的盐田港，一升汽油的运费7分钱不到。一条船拉30万吨，30万吨大概是4亿升，一升1毛钱的话是万元，而实际运费到不了这个数字。因为液体有个好处，装船的时候，管子一伸，哗就流进去了，不需要人工，到了码头，只要一个大罐，管子一接，哗就流出来了。路上耗的只是折旧费和油钱。这就是为什么世界上产石油的只有这么几个地方，而任何一个角落都可以开车的根本原因。

所以，液体能源是人类的首选。

而氢能的储运成本高、基础设施贵、安全隐患等问题，也都与氢气的能源形态有关。如果氢以液体形态存在，这些问题就能迎刃而解。

说到液体形态，可能首先会想到液氢，但液氢的制备需要达到零下℃，要求的技术成本很高，且液氢储存对储罐材料及密闭性要求高。

那有没有既不能是氢又能载氢的液体呢？

科学家们看上了被称为“液态阳光”的甲醇。

甲醇是非常好的液体储氢、运氢载体。根据刘科的研究成果，1L甲醇的产氢量是1L液氢的2倍，1L甲醇和水反应（CH3OH+HO→CO+3H）可以放出g的氢，1升液氢冷凝到零下度只有72g。

简单来讲，根据甲醇制备过程中排放CO的量，由多到少依次定义甲醇的颜色为灰色、蓝色、绿色。

刘科院士指出，短期内，中国北方内陆可用丰富的煤炭资源制灰色的甲醇，沿海地区可利用国外的天然气制蓝色的甲醇；中长期来看，可以利用太阳能、风能发电，进行电解水反应，与二氧化碳结合制绿色的甲醇。煤制甲醇便宜，风能制甲醇贵点，两者结合差不多就是中间天然气制甲醇的成本。

制成蓝色的甲醇作为氢的载体，应用到车上，再通过车载甲醇制氢并与氢燃料电池系统集成，为动力电池充电。

现有的加油站可以经改造，既可以加注甲醇，也可以直接甲醇发电为电动汽车充电，减少对电网的冲击。车上装50L甲醇，氢即制即用，并通过氢燃料电池为电动汽车供电，过程中产生的热可以为车供暖。这样一来，氢能的储运成本、安全以及电动汽车的补能难、冬季趴窝等痛点都可以得到好的解决。

这样一款插电式醇氢混动车，成本上会比电动车要高，但如果考虑到甲醇的补能能适当降低电池的比重，或许能平衡一些成本。与氢燃料电池汽车相比，甲醇制备与储运成本看上去比储氢罐、输氢管道、加氢站的综合成本要低。

可以看出，这种插电式醇氢混动车是为电动汽车融入了液体能源及氢能的优势，从而达到为其赋能效果。这种能源形态不只可以应用到车上，也将是未来5G供电和分布式能源的一个发展方向。

实际上，已经有车企在生产这样的车了。据汽车之家报道，年11月5日，第二届中国国际进口博览会上，爱驰汽车生产的GumpertNathalie正式首发。新车搭载了一套甲醇氢燃料电池动力系统，由四个电动机驱动，系统综合最大功率为马力（千瓦）。爱驰汽车联合创始人兼总裁付强称该动力为“甲醇重整制氢高温燃料电池电堆作为增程器的动力总成解决方案”。

这种车载甲醇制氢供电的技术在车上的应用，目前来看，还面临不少问题，如果推广，牵涉面不小，不仅要做好车上的动力系统集成，还需要动员能源生产企业、储运、加注企业的联动推进，挑战很大。

甲醇加氢站已经来到我们身边。

年10月21日，液态阳光加氢站应用示范项目发布会在河北张家口年冬奥会现场召开。该项目在中科院大连化学物理研究所李灿院士指导下，由张家港产研院联合中集安瑞科控股有限公司等企业合作开发。

年李灿团队研发的全球首套液态阳光甲醇合成示范工程在兰州完成，随后液态阳光加氢站示范项目通过产业促进会组织的技术成果鉴定，被推荐作为张家口冬奥会可再生能源示范区项目。

由液态阳光供给的绿色氢能示范项目是利用风光水电高效电解水制氢，耦合二氧化碳加氢合成“液态阳光”甲醇，并作为储氢储能载体，在此基础上设计开发集在线制氢、分离纯化、升压加注及二氧化碳液化回收于一体的液态阳光制氢加氢装备技术。

据报道，这是我国具有自主知识产权的首个液态阳光加氢站技术。

将风能、太阳能转化为液体能源储存　　下来是未来可再生能源利用的有效途径。液体可以是甲醇，也可能是其他液体，有观点认为液氨更适合作为氢的载体，另外还有甲基环己烷，日本、瑞士公司已有成熟产品，南科大团队也正在进行相关产品的研发。

当然，电池的研发永远是重要的，因为不管是燃油车、氢燃料电池汽车、电动汽车，都离不开电池；燃料电池技术的研发也是重要的，需要完成氢化学能到电能的转化。

而由甲醇为电动汽车、氢燃料电池汽车赋能，不敢说是未来最好的汽车能源解决方案，但至少，它提供了一种可行的思路。