2022年3月25-27日，中國電動汽車百人會論壇（2022）正式召開。會議以“迎接新能源汽車市場化發(fā)展新階段”為主題，就新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、雙碳目標、氣候變化、供應(yīng)鏈調(diào)整、信息技術(shù)與智能技術(shù)深度應(yīng)用、人類出行方式變革、大國競爭與合作等諸多挑戰(zhàn)和機遇等話題展開深度研討。
在27日下午舉辦的以“氫能邁向規(guī)模示范新階段”為主題的氫能產(chǎn)業(yè)論壇中，中國工程院院士陳清泉圍繞主題發(fā)表了演講，主要觀點如下：
1.我國化石能源只能打減量牌，我們必須要提高可再生能源的利用率，如太陽能、風(fēng)能、水力能；
2.可再生能源需要儲能來解決穩(wěn)定供應(yīng)問題，氫能可以解決大規(guī)模電力的儲存問題；
3.我國質(zhì)子交換膜關(guān)鍵材料技術(shù)和大型化方面還是有短板，低成本技術(shù)仍然未解決，產(chǎn)業(yè)化速度應(yīng)該盡快提升；
4.緊緊依靠技術(shù)不能夠解決復(fù)雜的問題和迎接新的挑戰(zhàn)，必須將人文世界、物理世界、信息世界深度地融合。
以下為演講實錄：
各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，各位朋友，我今天很高興在“2022中國電動汽車百人會論壇—氫能論壇”和大家交流，我今天和大家交流的目的是“氫能和四網(wǎng)四流融合推進雙碳目標”，我交流的內(nèi)容可以分為三個目標：
第一個，講講“雙碳”目標；
第二個，講一講氫能在我國未來能源中的重要地位；
第三個，講一講我提倡的“四網(wǎng)四流”。這里的“四網(wǎng)”就是能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng)。這里的“四流”就是能源流、信息流、物質(zhì)流、價值流。我們通過“四網(wǎng)四流”融合，可以更好地推進碳中和，促進數(shù)字經(jīng)濟。
第一個題目，“雙碳”目標。
在最近兩會上的政府報告提出來了碳達峰碳中和，要有序推進碳達峰碳中和的工作，落實碳達峰行動的方案，推動能源革命，確保能源供應(yīng)，立足資源稟賦，堅持先立后破、通盤謀劃、推進能源低碳轉(zhuǎn)型。
《巴黎協(xié)定》代表了全球綠色低碳轉(zhuǎn)型的大方向，是保護地球家園需要采取的最低限度，各國必須邁出決定性的步伐。
這里來看看主要國家的二氧化碳排放量，我們排名第一，然后是美國、歐盟、印度和日本。
過去十年，全球溫室氣體排放以1.5%的速度增長。2018年，全球二氧化碳排放量375億噸，各種溫室氣體總排放553億噸二氧化碳當量。
全球已經(jīng)有132個國家和地區(qū)提出了實現(xiàn)碳中和的時間，發(fā)達國家多數(shù)是在2050年，也有幾個國家在這個之前。
看看歐盟在上世紀80年代就已經(jīng)碳達峰，美國在2007年達到碳達峰，日本2008年達到，而我們現(xiàn)在還要繼續(xù)往上，還沒有達到碳達峰，因為我們經(jīng)濟發(fā)展很快，所以我們要到2030年才達到碳達峰，到2060年碳中和，從碳達峰到碳中和的時間我們只有30年，而歐盟有70年，日本有40年。
我們要實現(xiàn)相應(yīng)的溫控目標，到2030年全球溫室氣體排放量必須比現(xiàn)在各國公布的國家數(shù)據(jù)中心還要再減少，今年各國要給出比數(shù)據(jù)中心還要好的、還要更進步的目標，我們要力爭溫升保證2度，比較力爭不超過1.5度。
通過碳達峰碳中和也提高了我們的理念，我們積極應(yīng)對氣候變化，不僅是為了規(guī)避氣候變化的風(fēng)險，而且是為了提高我國經(jīng)濟增長的質(zhì)量和效益，破解資源、環(huán)境的約束，事關(guān)國家的全局和未來。
第二個題目，我講一講氫能在我國未來能源中的地位。可以看出，它是越來越重要的地位。
氫能在我國未來的重要地位，習(xí)主席在2020年聯(lián)合國成立75周年會議上提出了碳達峰碳中和的目標，我們要力爭在2030年比2005年碳排放要下降65%，我們要有25%的非化石能源占比，要有12億千瓦的風(fēng)光裝機，我們力爭2060年前實現(xiàn)碳中和，控制化石能源的總量，提高現(xiàn)有能源體系的效率，加快發(fā)展可再生能源替代，構(gòu)建以新能源為主體的新型能源體系。
我國化石能源只能打減量牌，我們必須要提高可再生能源的利用率。在2018年，中國二氧化碳排放量達到了98.39億噸，占全球總排放量的29.69%，人均6.98噸，是全球人均碳排放量的1.6倍，所以我們必須大力提高可再生能源的利用率。
我國有豐富的可再生能源的資源，太陽能、風(fēng)能、水力能。我國可再生能源稟賦相當于我國峰值能源需求總量的2.7倍，但需要儲能來解決穩(wěn)定供應(yīng)問題，氫能可以解決大規(guī)模電力的儲存問題，也可以解決單一電網(wǎng)不能解決的冶金、化工行業(yè)的原料問題。
我們可以有兩條路線來制氫。第一個，通過太陽能、風(fēng)能、通過光伏，來電解制氫，來氫氣儲存。第二個，通過種植植物、生物發(fā)酵乙醇，重整制氫。這兩條路線。
我國的氫能資源是非常豐富的。我國的氫氣資源，特別是工業(yè)副產(chǎn)氫，煤制氫產(chǎn)量占世界的1/3，但是它含有雜質(zhì)比較多，不能用于質(zhì)子交換膜燃料電池，但是基本上用于化工和石油工業(yè)，燃料電池用量不到1%。主要原因是因為提純成本太高，工藝難度大，壓縮耗能高，導(dǎo)致最終的應(yīng)用成本比較高。
在質(zhì)子交換膜制氫方面，我們國內(nèi)外都做了很多的大容量裝備，可以做到大型化，但是低成本技術(shù)仍然未解決。我國質(zhì)子交換膜關(guān)鍵材料技術(shù)和大型化方面還是有短板，產(chǎn)業(yè)化速度應(yīng)該盡快提升。競爭日益激烈，必須加速。
在光伏電池方面，我們國家也取得了很大的進步。例如，國電投的光伏電池，效率可以達到25%，制氫成本可控。我們的量產(chǎn)效率達到了24.5%，達到世界領(lǐng)先水平，我們可以做到雙面發(fā)電，可以較單面電池多發(fā)電10%—30%。
這是在最近的冬奧會上我們國產(chǎn)的氫能車輛的運行情況，其中的燃料電池是由國電投來提供的，這是兩種車型的技術(shù)數(shù)據(jù)。
最后一個題目，我講一講“四網(wǎng)四流”融合推進碳中和、促進數(shù)字經(jīng)濟。
為什么我們要搞“四網(wǎng)四流”？去年12月份，由我牽頭發(fā)布了《四網(wǎng)四流產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展白皮書》，由中國電機工程學(xué)會、中國通信學(xué)會、國電投和華為一起發(fā)布，我們搞“四網(wǎng)四流”的中心核心就是能夠充分發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟，另外，充分發(fā)揮上層建筑跟經(jīng)濟基礎(chǔ)的關(guān)系。因為“四網(wǎng)”里面能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng)。人文網(wǎng)是上層建筑，而能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)是經(jīng)濟基礎(chǔ)，上層建筑和經(jīng)濟基礎(chǔ)很好的互動。還有“四流”能源流、信息流、物質(zhì)流、價值流。通過這個可以做到能源和物質(zhì)和價值的耦合和交流。所以通過“四網(wǎng)四流”，第一，我們可以充分發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟的紅利。第二個，通過“四網(wǎng)四流”可以把沒有用的能源變成有用，同時促進碳中和。其中最主要的原因，因為我們做到了“人—機—物”的結(jié)合，所謂“人—機—物”，就是人文世界，“機”就是計算機，信息世界，和物理世界，就是人文世界、信息世界、物理世界的融合，產(chǎn)生智能。這就是說，我們通過人文世界、信息世界跟物理世界，我們通過數(shù)字孿生把數(shù)據(jù)變信息，再進一步通過融合孿生，在人文世界的幫助下我們進一步把信息變成知識。再通過人文世界的幫助，我們進一步把知識變成智能，就是通過認知卵生，使我們的知識可以自主學(xué)習(xí)，不斷地替代，變成智能。有了智能我們就可以有智能的能源，這個就是“四網(wǎng)四流”的幾個要素。
第一個，我剛才講了定義，就不再重復(fù)了。
這個機理是什么呢？通過融合以后，能夠達到耦合和設(shè)備的共享，提高網(wǎng)絡(luò)中能源和資源的效率，融合的關(guān)鍵是通過人文網(wǎng)將耦合中的動態(tài)因果關(guān)系、復(fù)雜邏輯關(guān)系搞清楚，這樣融合的效果就通過價值流來調(diào)整融合中的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、生態(tài)的演化，最后就產(chǎn)生提高經(jīng)濟效益，也提高環(huán)保效益。
“四網(wǎng)四流”的科學(xué)、哲學(xué)思想。它的哲學(xué)思想就是整體大于個體的總和，上層建筑和經(jīng)濟基礎(chǔ)的互動。它的科學(xué)理論，探索出能源、信息和人的行為的互動規(guī)律。而它的工程實踐，就是將能源技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合，開發(fā)了智能能源操作系統(tǒng)，采用端邊云的結(jié)構(gòu)，將能源體系和人工智能大數(shù)據(jù)結(jié)合，實現(xiàn)增值效益。
舉個例子來說。我們可以用“四網(wǎng)四流”的理念來破解四大矛盾，也就是化石能源和可再生能源，因為可再生能源是有不確定性的、隨機性的，還有集中能源和分布式能源的矛盾，一次能源和二次能源的矛盾，電力能源和化工能源。通過“四網(wǎng)四流”的融合，我們可以解決。
舉個案例來說。在能源里面有多種能源形態(tài)，電力、氣、煤，我們把各種不同的能源形態(tài)耦合。比如說在發(fā)電當中，我們用風(fēng)能、太陽能、燃氣、傳統(tǒng)的煤電，假如我們的風(fēng)能、太陽能太多，因為它是間歇性的，風(fēng)能、太陽能太多，電網(wǎng)不能接受，就拿來制氫，就是把能源流變成物質(zhì)流，需要的時候氫氣跟氧氣結(jié)合，就是通過燃料電池發(fā)電。在這個同時，在能源的生產(chǎn)和消費當中又產(chǎn)生二氧化碳，也產(chǎn)生氫氣，二氧化碳跟氫氣就變成和合成能源甲烷乙炔，實際上就是用氫氣來捕捉二氧化碳，同時能夠來促進電力能源和化工能源的矛盾。所以通過“四網(wǎng)四流”產(chǎn)生智能，產(chǎn)生智能以后，一方面我們能夠把沒有用的變成有用，另一方面我們來促進碳中和。氫氣在里面起著很重要的作用，因為氫氣具有能源和物質(zhì)的屬性，氫氣具有燃料和材料的屬性。所以能夠耦合電力能源和化工能源，能夠耦合能源流和物質(zhì)流。
“四網(wǎng)四流”有三個載體：第一個載體，我們要有區(qū)域的智能能源管控中心。第二個，電動汽車是載體，它是移動的，因為電動汽車是移動的能源、也是移動的儲能。第三個載體，是光伏的建筑。因為光伏的建筑它是固定的載體，在光伏建筑它是一個發(fā)電廠，并且這個發(fā)電多余的可以跟電網(wǎng)連接，可以制氫，可以給電動汽車充電。所以我們通過這三個載體，把電力網(wǎng)、能源網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)結(jié)合，從納米網(wǎng)一直可以連到區(qū)域網(wǎng)的國家電網(wǎng)。
我們通過“四網(wǎng)四流”可以將不同的能源形態(tài)（電力、氣、熱）通過數(shù)字化耦合優(yōu)化，將廢棄的能源轉(zhuǎn)化為有用，并來助推碳中和。
所以我再做個小結(jié)。也就是說通過“四網(wǎng)四流”我們可以全方位全力推動數(shù)字經(jīng)濟，發(fā)揮數(shù)字經(jīng)濟的紅利。我們所謂的能源網(wǎng)，實際上就是把能源網(wǎng)跟信息網(wǎng)結(jié)合。所謂車聯(lián)網(wǎng)，實際上就是把交通網(wǎng)、能源網(wǎng)、信息網(wǎng)結(jié)合。而我提出來的“四網(wǎng)四流”，將人文網(wǎng)，就可以更好發(fā)展出氫氣，什么是人文網(wǎng)？人文網(wǎng)就是先進的思想、先進的法規(guī)、先進的政策，剛才我在那個圖里面講了，通過人文網(wǎng)我們可以更好地把數(shù)據(jù)變信息、信息變知識、知識變智能。
畢竟通過我提出來“四網(wǎng)四流”，也有助于推動第四次工業(yè)革命到第五次工業(yè)革命。我們回顧一下，第一次工業(yè)革命是蒸汽機的發(fā)現(xiàn)，第二次工業(yè)革命是電力的發(fā)明，第三次工業(yè)革命是計算機的出現(xiàn)、數(shù)字革命，第四次工業(yè)革命很厲害，是人工智能，也因為它的影響力會超過前三次革命。但是光靠人工智能不夠，因為人工智能沒有加人文網(wǎng)的指導(dǎo)，人工智能也可以做破壞性的東西，所以要把人工智能要加上人文、要加上環(huán)境，這也就是第五次工業(yè)革命的主要內(nèi)容，就是我們現(xiàn)在正在從第四次工業(yè)革命演化到第五次工業(yè)革命。
歐盟也提出來歐盟工業(yè)5.0，歐盟工業(yè)5.0也就是以人為本、可持續(xù)、高韌性。而日本也提出來日本社會5.0，日本社會5.0是以人為本需要成為考慮的核心因素。
我最后做一個小結(jié)。上個世紀我們專注于物理世界的進步，本世紀初我們專注于網(wǎng)絡(luò)信息世界的發(fā)展和數(shù)字化的復(fù)興。網(wǎng)絡(luò)信息世界創(chuàng)造了新的價值，提高了我們的生產(chǎn)力，改變了我們的人際關(guān)系。但是我們要進一步顛覆性的思維，將物理世界、信息世界、人文世界深度融合，這樣我們可以更好地把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息、信息轉(zhuǎn)化為知識、知識轉(zhuǎn)化為智能，解決復(fù)雜問題。在現(xiàn)實世界中，緊緊依靠技術(shù)不能夠解決復(fù)雜的問題和迎接新的挑戰(zhàn)，必須將人文世界、物理世界、信息世界深度地融合。
最后我還經(jīng)常用我提出來的“六個眼睛”和大家勉勵。因為眼睛的英文叫做“eye”，就是眼睛，我們要有六個眼睛，我有四個眼睛都不夠。
第一個，我們把眼睛放在前面，有前瞻性的思維。第二個，我們把眼睛放在后面，要吸取歷史教訓(xùn)。第三個，我們把眼睛放在上面，要有中和思維。第四個，我們把眼睛放在腳底下，可以落地。第五個，我們把眼睛放在右邊，看看歐美國家。第六個，我們把眼睛放在左邊，看看日韓國家。無處不曉，無所不知。
眼睛的英文叫“eye”，所以第一個，我們要有Inspiration激情，有了激情我們有第二個Imagination想象力，有了想象力我們可以有第三個Innovation創(chuàng)新，但是不要忘記今天我特別強調(diào)的要集成、要融合Integration，“四網(wǎng)四流”就是深度的融合，然后我們要Implementation實現(xiàn)，也需要投資Investment。
謝謝大家！
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