對話 | 清華大學張達：馬斯克的理論可行，實際落地需要考慮解決更多問題

出品 | 搜狐科技

作者 | 潘琭玙

編輯 | 楊錦

北京時間3月2日凌晨五點，特斯拉CEO埃隆·馬斯克在特斯拉投資者日發表了“宏圖計劃”3，意欲以10萬億美元“改造地球”。

相比產品發布的落地，馬斯克以更加宏大的敘事，鋪開了他對地球能源實現100%可持續的暢想。但對此，清華大學能源環境經濟研究所副教授，清華三峽氣候與低碳中心副主任張達直言，“他所講的內容對于從事能源轉型研究分析的團隊而言并不新鮮。”

一方面是藍圖的壯觀，另一方面是被多方詬病缺乏落地的技術細節，有評價稱其，“有了夢想，但沒有未來。”同樣，資本市場對于馬斯克的宏圖描繪也并不買賬。在特斯拉首次投資者日活動結束后，特斯拉美股盤后持續下跌，跌幅擴大至超5%。

此前，業界預測的更低價格車型、革命性的車輛制造工藝、全新的機器人、新工廠的揭幕等令人期待的環節均沒有出現，取而代之的是馬斯克與特斯拉老生常談的公司愿景。在張達看來，“這次發布會的主題與馬斯克此前主推的與可持續發展相關的各類業務密切關聯，整體的邏輯他是一以貫之的。”但他也表示，在實際落地上應該要考慮更多的影響因素。

基于馬斯克提出的整體目標，以及實現宏圖的五大路徑，搜狐科技與張達進行了對話，他從專業角度解讀了馬斯克的能源暢想。

以下為對話實錄，經編輯：

一、“2050年實現地球能源100%可持續是很有挑戰的”

搜狐科技：馬斯克提出“實現可持續的能源經濟需要達到電池儲能240太兆瓦(TWH)，可再生電力30 TW，制造領域投資10萬億美元，需要能源為燃料經濟的一半，占地面積低于0.2%，占2022年全球GDP的10%，無法克服的資源挑戰為零等目標。”您如何評估他所提出的這些標準？

張達：240TWH、可再生電力30 TW，這個量級對于全球實現碳中和而言，是一個相對合理的數字。投資上因為公司的估算口徑不一樣會有差別，也大約是這個投資量級。占地面積上來看，全世界未利用土地安裝風電光伏再匹配儲能肯定也能夠滿足總電力需求。

但主要的問題是成本的問題，若相關設備成本沒有明確的下降，實現碳中和肯定將增加電力成本。但如果可再生能源技術和電池的技術延續過去的成本降速，那實現未來實現碳中和并不會對經濟產生很大的影響。另外，還有問題一個是電力傳輸的問題，馬斯克表述的也是比較理想情況下的水平。

搜狐科技：他設想的“如果在2030年前實現風電、太陽能發電裝機量跟2022年相比增長3倍，動力、儲能電池產量增長29倍，電動汽車產量增長11倍，那就能在2050年前實現地球能源100%可持續。”您如何評價這一觀點？是否有合理性？實現的可能性大嗎？

張達：首先，如何定義100%可持續，從狹義的電力系統可持續而言，是實現完全的風、光、水供電，若是廣義的表述，即完全的零碳，將會涵蓋核電、裝備碳捕獲與封存技術的煤電。當然實現能源系統的零碳更具挑戰。

不過馬斯克這一論述的前提條件并不充分，由于清潔技術部署的速度是可以調整的，僅僅是2030年前的發展速度不能判斷是否能在2050年前實現地球能源100%可持續。

總體而言，中國提出的是2060年前實現碳中和的目標，美國與歐洲國家均提出2050年前實現碳中和。雖然主要國家基本已提出碳中和目標，但是2050年在全球都實現無論是廣義還是狹義的100%可持續都是很有挑戰的。

搜狐科技：淘汰化石能源，利用風能和太陽能的條件，馬斯克指出“因地球上70%的面積都是水域，完全可以通過海上風力發電實現全面可持續的道路。”這樣的考慮是否過于片面？淘汰化石能源轉向清潔能源，目前全球在這方面的努力是什么？實現了哪些方面的轉變？最主要的能源優化調整的方向在哪些領域？

張達：海上風電肯定會起到很大的作用。我們和三峽集團也成立了聯合研究中心針對海上風電戰略開展研究。三峽是中國海上風電的行業龍頭企業，我們一起在研究未來海上風電產業關鍵的戰略問題。海上風電有成本高于陸上成本、出力更穩定、離負荷較近等特征，未來若在更深海域部署海上風電需要進一步降低成本。我們目前判斷未來陸上和海上風電的裝機比例，陸上應該還是占大頭。

搜狐科技：目前全球在化學能源轉向清潔能源這個過程中，全球在這方面的努力是什么？最主要的能源優化調整的方向在哪些領域？

張達：一個是盡量用更多的電去替代煤、油、氣的利用。像馬斯克提到的熱泵、通過可再生能源發電制氫替代煤、電動汽車等。

第二個大的方向就是讓電本身更加清潔，過去主要是煤與天然氣發電，未來利用風、光、水、核能或者是加上CCS的化石能源來發電可以更加清潔。

這是兩個最大的驅動力。其他選項包括比如用生物質，如秸稈來生產燃料。像馬斯克提到的遠洋輪船，用電作為驅動力不太容易，可以用氫或者生物質的燃料。

二、“馬斯克的理論可行，實際落地需要考慮解決更多問題”

搜狐科技：馬斯克提出了在具體的領域做出調整。首先是可再生能源重新為現有電網供電，目前能源結構是否有在朝著這方面調整？會遭遇的難點是什么？真正實現的可能性大嗎？

張達：以風、光為代表的可再生肯定是比例會很高。以我國為例，現在可再生風、光大概是略高于10%，實現碳中和時將會超過一半甚至達到2/3左右。但是未來電網仍然有相當部分的基荷是由水電、核電和加裝CCS的化石能源發電提供。例如在我國，水電在未來可能也會占百分之十幾，核電我們希望它能占到10%以上，核電雖然不屬于可再生能源，但是它是零碳的。傳統的化石能源發電加裝CCS技術之后，也會有一定的空間。

搜狐科技：馬斯克提出了從傳統汽車轉為電動汽車，這也是目前的趨勢。實現完全的汽車電動化能夠節約多少能源？我們離全面電動汽車的時代還有多遠？還有哪些需要突破的難題？

張達：我覺得是非常明確的，未來肯定電動汽車將是主流，特別是乘用車，商用車也沒有太大的問題，但是長途貨運的電動化會困難一些。長途貨運到底是用電動還是用氫能路線，也沒有完全確定。

搜狐科技：馬斯克還提到在家庭、企業和工業中轉向用熱泵，能否解釋一下其原理？會是可持續的發展方向嗎？將如何實現？

張達：舉一個不是很準確的例子，熱泵可以理解成空調反過來運行。空調自己并不產生冷，而通過搬運熱能讓夏天讓外面更熱，里面更涼。熱泵反過來是在冬天做熱的搬運，讓外面更冷，房間里面更熱。這與直接用電取暖是不一樣的。

熱泵肯定是一個比較明確的方向，北方城鎮的供暖過去主要靠集中燃煤。但是為了實現碳中和目標，需要考慮用電來替代煤。最近北方農村在煤改電過程中，已經把部分小煤爐換成了熱泵。目前熱泵算是比較成熟的技術，工業、企業里面是有使用的。雖然成本相對較高，但是在可接受的范圍內，未來也將在城鎮普及。

搜狐科技：馬斯克還提出使用氫氣來完全替代煤炭，以氫代煤似乎也是當下能源轉型的方向之一，您認為這是可以廣泛應用的嗎？

張達：用氫替代煤炭也是一個方向，特別是在工業領域，因為在發電領域替代煤主要靠風電光伏和儲能。工業領域用氫完全替代雖然理論上是可行的，但是實際落地需要考慮解決很多問題。除了成本問題之外，以煉鋼使用焦炭為例，氫能替代它需要解決煤炭在整個生產過程中間扮演的作用問題。因為焦炭在高爐煉鐵的過程中間，一方面是用作能源，提供熱；一方面作為還原劑，另一方面在整個反應過程中間起了骨架支撐的作用，類似于材料結構的作用，同時還提供一些碳元素，因為煉鋼需要碳提供性能。如果用氫替代，雖然其能夠起到熱源跟還原劑的作用，但是還需要再造流程工藝，產生額外的成本。

搜狐科技：馬斯克提到飛機與船只都可以用電來驅動，您認為這個是否好實現？

張達：這都是正在發生的，但是還有很多的技術挑戰，相比起用電力來驅動乘用車而言難度會高很多。馬斯克也提到比如用甲烷、氫或者生物質燃料，會更容易一些。利用這些方式作為驅動從物理原理上都沒有問題，主要是成本的問題。

搜狐科技：馬斯克還提出“開水煮一鍋意大利面的能源，可以讓Model 3行駛一公里。”這是什么量級的能耗？電動車的節能性能夠達到這個程度嗎？

張達：這個比喻在量級上不存在太大問題，因為一度電大概能讓車行駛不到10公里，一公里大概是0.1度電多一些。那么你煮面的話，用一個1000瓦的電磁爐，燒不到10分鐘差不多也是這么多電，所以這個比喻是沒問題，是目前已經達到的程度。他的比喻看似有點夸張，但事實是確是這樣，煮面的能效很低，它有很多熱是水直接耗散出去的，煮完的熱水倒掉也是一種能源損失。

三、“企業在能源轉型中起到規模化降低成本的作用”

搜狐科技：關于馬斯克的宏圖計劃3，不少人認為他缺乏細節，您如何評價馬斯克此次關于實現可持續的能源經濟的總體觀點？他是在以企業家的角度提供一個切實可行的方向嗎？想象與實際落地的差距會有多大？

張達：他的大方向其實是能源向綠色低碳轉型的方向，是沒有太大問題的。但是確實技術的細節是需要更加明確。另外，這個報告畢竟是在投資者日發布，他應有自己的商業目的考量。但聯系馬斯克此前與低碳轉型相關的各種動作，其實大的邏輯他是一以貫之的。

他所講的內容對于能源轉型研究分析的團隊而言并不新鮮。2060年前中國要實現碳中和，全世界平均來講也應差不多在這個時間點要實現碳中和，為此能源系統需要非常徹底的轉型。

搜狐科技：您認為在能源轉型過程中，企業可以扮演什么樣的角色？

張達：企業將扮演非常重要的角色，一個是原創技術的創新動力，很多技術是從企業中間誕生出來的，而不只是從大學或是科研院所的實驗室。企業另一個非常關鍵的作用是在技術從研發到大規模商業化的過程中間，起到規模化降低成本的作用。就像原來中國企業對于光伏電池成本與儲能電池成本下降的貢獻，特斯拉電動汽車量產也是如此。所以未來全球實現碳中和，從技術上是可行的，但是需要做很多控制成本的努力。降低成本需要企業做很多工作。

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