博客

清洁能源竞赛道路上35年来的坚定脚步(三)

专访卢安武与Jules Kortenhorst
Laurie Guevara-Stone 落基山研究所编辑

在落基山研究所庆祝创立35周年之际,我们正处于通向清洁能源未来的竞赛道路上一个令人激动但同时又极其重要的时刻。最近,我们举行了一次名为“赢得清洁能源竞赛的35个关键理念”的网络研讨会,落基山研究所CEO Jules Kortenhorst和联合创始人兼首席科学家卢安武参加了会议。会议由Kelly Vaughn主持。

本文是这次网络研讨会系列博客中的第三篇,也是最后一篇,主要探讨电动汽车、水泥、甲烷等话题。我们对问题和回答做了一些简单编辑。

Vaughn:在今后的几年里,我们能够期待交通领域的电气化进程有什么样的发展?电动汽车的续航里程能够达到什么水平?

Lovins:今年多家汽车厂商都推出了售价在35000美元左右,续航里程超过200英里以上的电动汽车。未来这一市场还会更加繁荣:在今后的三年内,几乎每一家汽车制造商都计划推出极具价格竞争力的各种车型和尺寸的电动汽车。预计在2020年代初,这些电动汽车的价格很可能将降至今天燃油汽车的价格水平。当然,因为节省了大量燃油成本,在此之前电动汽车就已经具有极高的性价比。电力的应用效率非常高,这使得驾驶电动汽车的每英里成本已经低于燃油汽车。很显然,这带给大型车队运营商的利好最为明显。如果你在使用ZipCar或Getaround(一款租用邻居家闲置汽车的软件)等共享汽车服务、来福车或优步等即时叫车服务、或者即将成为现实的自动驾驶汽车,所有这些服务都能够让更少的车辆行驶更多的里程,提高汽车利用率,从而节约大量能源成本,这些节约下来的用车成本足够抵消初期电动汽车比燃油汽车高出的购车成本。所以我们将首先在大型车队中看到这变成现实。相较于只关注私家车电气化,如果我们也关注于支持大型车队电气化,提高的电动汽车行驶里程可以增加十倍。

当然,如果我们能够减轻汽车的自重,那么汽车电气化的发展速度会更快,售价会更低。我们已经掌握让汽车的整车重量成倍降低及表面更加光滑以减少空气阻力的方法。事实上,落基山研究所在这一领域孵化了多个项目,其中之一是为汽车供应链市场提供了一项划时代的技术。这种技术已经被推向市场,这种技术能够在一分钟之内制造出尺寸达2米x 2米的碳纤维汽车部件。目前这种技术炙手可热。我最近刚去了底特律,汽车行业在轻量汽车领域取得了振奋人心的成就,继而可以使电动汽车对电池的需求量减少三分之二,因此它们将更快的实现低价化,同时拥有更快的充电速度。随之我们逐渐将更轻质的汽车和更便宜的电池变为现实——在过去5年里电池价格已下降4-5倍,在未来几年内还会再下降70%——再加上更完善的基础设施,电动汽车革命发生的速度如此之快,甚至大型石油企业如今都已经开始把电动汽车视为它们业务发展的重要威胁。

Kortenhorst:同样值得我们注意的是,这种现象并不只发生在发达国家。事实上,中国才是现在全球最大的电动汽车市场。许多知名度相对较小的电动汽车厂商都是中国企业。所以汽车电气化不只涉及到特斯拉或底特律主要的汽车制造商(OEM),这是一场全球性的革命。

这种革命的加速给我们带来了希望。许多此类转型的速度都呈现为S型曲线——它们一开始起步缓慢,但在某个时间节点之后会迅速加速。这就如同在10年前,我们没人能想象到智能手机会在今天的美国成为如此普遍的标准配置。智能手机初期起步缓慢,但现在几乎是人手一部。同样的迅猛发展也正发生在电动汽车领域,即将在太阳能领域出现,而在LED照明领域、风电领域已经成为现实。随着发展曲线从慢速发展阶段来到快速发展阶段,整个产业形态都将发生巨变。

而且这种变化不是一个偶然事件,所有这些变化都在同时发生。例如,当我们考虑电动汽车时,我们还应想到电动汽车在整个电力系统中起到的作用。你可以在夜晚回家后为电动汽车充电,但这也许并不是最理想的时刻。最理想的充电时刻应该是白天的上班时间,因为这时太阳能资源最为丰富,电力边际成本非常低。所以,对于如何将电动汽车与电网系统整合从而解决系统稳定性的问题的思考,让行业内不同的发展趋势开始朝着一个相同的方向挺进。

Lovins:当然,随着电动汽车保有量的增加,低成本电池的使用也进一步普及,这就意味着到处都可以应用分布式太阳能电力。虽然这些电池技术现在还不是最便宜的,但我们已经看到了它们具备的极高性价比。在美国的很多地方,其效益都已超过了家用太阳能发电装置的安装成本,这非常令人激动。

正如Johan Rockström最近强调的,我认为所有这些殊途同归又相互增强的趋势都展示了人们对能源未来的两种不同发展观:一种认为能源产业将基于新工艺、新发展、新商业模式、新科技与设计,和数百种产业一样以S型曲线越来越快地成长,尤其是通过共同发展的方式;而另一种观点则认为其将被现有产业的惰性阻碍成长。我认为后者并不是正确的发展方向,将被时代抛弃得越来越远。这并不是说这些产业不强大,也不是说它们不具备社会所需要的某些重要能力。但它们需要迅速适应变化,这可能会是这些产业的巨大文化挑战。它们都是非常庞大和复杂的组织,但令我们欣慰的是,它们中一些与我们合作的产业已经开始改变态度,主动改变自己去适应新的能源体系,而不是盲目的保护旧体系。

Kortenhorst:确实,电力系统的转型速度越来越快,我们能够实现更多社会部门的电气化,这都非常令人激动。但我们还需要面对的一个挑战是,电气化并不是,或不完全是一些经济领域实现减排的完美解决方案。例如,水泥产业由于其本身特性,在生产过程中会释放二氧化碳。而且其生产过程需要非常大的热量,因此很难实现电气化。我们需要改革水泥的物理生产方式,比如用完全不同的技术或使用不同的燃料,从而消除这一产业的排放。此外还有一些其他产业也面临着类似的情况。卢安武和我经常探讨电动或氢气燃料飞机在短期内的可行性,或者是在航空业使用生物燃料的可能性。当前还有一些经济领域的低碳发展之路尚未成形,在这些方面还有许多研究、分析、实验工作需要开展。归根结底,我们需要推进未来解决方案的实施。

Lovins:关于你提到的水泥业的例子我想再多说几句,市场中已经出现了一些新技术,这些技术使水泥生产需要的热量更少,需要达到的温度更低。当然,非峰值风电等廉价可再生电力能源还能带来一些积极的副作用——我们可以从中制造氢气,可用于实现工业生产过程所需的超高温度,而且氢气非常容易存储。

Vaughn:我希望二位可以谈谈新型技术实现的时间表。当我们了解到落基山研究所的这些创新观点和项目以及其他正在进入市场的新兴技术时,我们也想知道这些颠覆性的项目何时才会真正普及?

Lovins:我们不需要对这些技术做出预测,没有必要,因为它们都将处在市场作用的影响下。无论我们还是任何其他分析师,都不应从中评判孰优孰劣,否则将是非常官僚主义的做法。如果我们营造了良好竞争氛围,那些最好的技术自然会脱颖而出。在不同地点脱颖而出的技术会有不同,不同环境下不同技术的表现形式也不同,这很好。比起我们人为选择,市场会引导创新更快的发展。

Kortenhorst:但我认为你的这个关于时间表的问题非常重要。气候变化问题的紧迫性和重要性迫使我们开始思考哪些方案能够在更短的时间发挥真正的作用。因此,我才对我们的全球甲烷计划激动不已。甲烷是一种温室气体,但它与二氧化碳有两方面不同。一方面,它的温室作用更加明显。但另一方面,它在大气中的存留时间远比二氧化碳短,所以它消失得更快。这就意味着如果我们能够减少甲烷排放,那么就能够收获立竿见影的成果。

因此我们正在着手于一项关于甲烷排放的计划,尤其关注在石油天然气供应链的上游。从某些方面看,这个计划可能存在一定困难和争议,因为我们必须与石油天然气产业进行沟通,而他们并不总对此类交流持开放态度。但在另一方面,这些企业,尤其是欧洲的石油天然气企业,已经越来越意识到,天然气在未来能源体系中的地位将主要取决于甲烷泄漏问题。因此,与石油天然气产业合作,减少甲烷泄漏,减少会造成甲烷泄露的放空天然气燃烧行为,对我们来说是一次重要的机会,而我们也正在这方面加紧努力。我们正在尝试做一些大型投资,并在寻求更多支持,因为这是一个我们能够迅速收获实质成果的领域。

Lovins:这是减缓全球变暖趋势最快的方法。

Vaughn:在结束我们的谈话之前,二位还有什么看法想要表达?

Lovins:我们很荣幸能拥有这些极具才华与奉献精神的同事们。与他们一起工作,并见证我们能够共同实现的事业让我感到非常快乐。这完全超越了我最初的期待,我甚至已经无法跟上前进的脚步。

Kortenhorst:我要再补充一点:谢谢你,卢安武。35年前,你决定在阿斯彭山谷创建落基山研究所,这一大胆而无畏的想法对改变全球能源应用产生了巨大影响,为我们创造了一个清洁、繁荣且安全的未来。我们已经一路走过了35个春秋,在下一个35年中我们必将走得更远。我们还要向所有支持我们的听众表示感谢,没有你们的支持就没有此次研讨会的成功举办。感谢大家!

这是我们记录网络研讨会所探讨重要议题系列博客中的第三篇。请读者同时关注本系列的第一篇第二篇,或下载完整会议记录