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记录海归故事|刘科:能源创新的务实派

海外网 2025-12-25 21:58:30


开栏语

 深圳,一座将创新刻入基因的城市。无数海归人才,正是这基因中最活跃的段落。作为改革开放的窗口与先锋,她以澎湃的活力与无限的机遇,吸引着一批批海外学子纷至沓来。他们带回来的,不仅是前沿的知识与全球的视野,更是改变未来的梦想与担当。由深圳市归国华侨联合会、深圳欧美同学会主办的“归家筑梦 海创鹏城”——记录海归故事系列人物专访,正是对这些时代前行者的生动印记。我们将走近一批在深圳闪耀的顶尖海归代表:他们中,有培育栋梁的教育家,有深耕科研的院士专家,也有勇立潮头的创新创业者。他们将分享各自领域的真知灼见,更将讲述——在这片热土上,如何触摸到那股无与伦比的创新脉动,并获得扎根成长的力量。

“能源发展要遵循第一性原理,不能脱离实际空谈趋势。”南方科技大学创新创业学院院长、澳大利亚国家工程院外籍院士刘科,深耕能源领域数十年,兼具学术深度与产业视野。

他打破“唯纯电动论”的思维定式,倡导新能源多元化发展;他立足深圳创新沃土,为城市能源技术革命建言献策。从海外科研探索到归国躬身实践,这位能源领域的领航者,正以理性的思考、创新的理念,在鹏城书写着海归学者赋能绿色发展的时代答卷。

01

溯源能源演进:解码“电车-油车

-电车”的历史逻辑

“很多人不知道,电动车的出现其实早于燃油车,但到20世纪30年代后直到今天大多数人还是选择了燃油车,如今电动车的复兴,并非简单的循环往复,而是时代需求与技术进步的必然结果。”谈及能源载体的演进历程,刘科的分析直击核心,背后是对能源第一性原理的深刻洞察。

在刘科看来,液体之所以能成为人类社会长期依赖的能源载体,核心优势在于其极高的体积能量密度。数据最有说服力:每立方米氢气能量密度仅3.2度电,天然气10度电,即便是目前最先进的比亚迪刀片电池,每立方米能量密度约400多度,而每立方米汽油的能量密度高达8600度电。历经百年发展,电池能量密度的提升仍远不及液体能源,这一先天差距,决定了早期电动车在续航、载重等核心需求上难以满足社会发展需要,二十世纪20-30年代后,燃油车逐步占据主导地位,成为历史的必然选择。

如今电动车的复兴

有着鲜明的时代背景

“为什么要发展电动车、氢能这种新能源汽车?主要解决两个问题:第一是我们国家的石油不够。” 

刘科补充道,“我十年前回国的时候,中国的石油总消耗量只有4亿吨,但是短短十年之内,由4亿吨增加到7亿吨。我们前二十年勉强还能产2亿吨,但到了2017年2亿吨都维持不了,只有1.91亿吨。到了2018年,1.91亿吨都没法维持,降到了1.89亿吨,这几年又有所回升。我们现在将近73%的石油靠进口。这是一个国家能源安全的问题。”

“第二就是大家都能看到的雾霾和空气污染问题。”

正是我国石油资源匮乏、碳排放管控趋严的现实需求,倒逼能源结构转型;同时新能源发电成本下降、电池技术持续进步,为电动车发展提供了可行性。但刘科同时强调,风能、太阳能的不稳定性,以及电池在大规模储能上的局限,仍然有很多问题需要解决。

“抽水蓄能是目前最便宜的大规模储能方式,而未来的最优解,是将绿电转化为常温常压的液体储存,这一理念已慢慢得到不少人的认可。”通过太阳能电解水制氢、再结合碳源合成低碳甲醇等液体燃料,既能发挥液体能源的高密度优势,又能实现清洁低碳,正是刘科眼中能源存储的未来方向。

02

破局新能源汽车:

倡导“多元化”而非“一刀切”

在新能源汽车发展的浪潮中

“纯电动”成为不少人心中的唯一方向

但刘科始终保持着理性的清醒

坚定主张“多元化发展

才是新能源汽车的未来”

他认为,汽车能源选择必须立足场景实际,脱离地域、用途差异的“一刀切”,只会造成能源浪费与发展失衡。

纯电动车的局限性,在不同场景下尤为突出。从地域来看,它更适配深圳这类既平坦又暖和的城市,用于出租车等固定线路运营车辆性价比颇高。

在重庆,天气虽然暖和但地处山区,电池自重叠加爬坡需求,耗电量会比平路激增8倍;在哈尔滨,虽然地势平坦但属于寒冷地区,冬季电池掉电严重,甚至无法满足暖气供应需求。

从用户需求来看,多数人日常仅需短途通勤,却要为春节返乡等小概率长途出行背负沉重的大容量电池,本质上是对能源的极大浪费,额外增加了车辆行驶的能量消耗。

更关键的是基础设施瓶颈:若全国普及纯电动,需建设海量快充站,不仅电网投资巨大、占地面积广,快充带来的负荷波动还会加剧电网不稳定性,而当前弃光弃风现象,早已暴露了电网对大波动能源的容纳短板。

与之相对,混合动力模式则展现出更强的适配性与灵活性。

采用绿色液体燃料与小容量电池的组合,平时上下班仅需120公里续航的电池,大幅减轻车辆重量、降低能源损耗;遇到长途出行,添加液体燃料后通过小型稳态高效的发电机边开边充,轻松实现600公里续航。

同时,混合动力可采用慢充模式,能在谷电时段消纳绿电,助力电网稳定;冬季行驶时,液体发电的余热还能维持车辆与电池的最佳温度,彻底解决纯电动车的冬季续航难题。

刘科进一步指出,不同类型车辆的能源选择应各有侧重:轿车需区分场景,出租车可纯电但私家车不宜一刀切;卡车若采用纯电动,电池重量可达五六吨,山区行驶完全不具备可行性,混合动力是最优解;轮船电池载重数十吨甚至更多,充电与续航难题难以突破,应采用清洁液体燃料;飞机与无人机受限于电池续航,未来需依托清洁液体燃料或混合动力,才能拓展应用场景。

此外,他还提醒,汽车技术发展不应陷入“过度化”误区,当前部分电动车堆砌智能语音开门、冗余信息化设备等功能,既增加成本又非刚需,“汽车的核心是保证性能、耐久性和安全,不应本末倒置变成家或电子设备的综合体”。

03

赋能鹏城发展:

挖掘深圳能源革命的独特优势

作为扎根深圳的科研工作者

刘科始终关注城市发展需求

精准捕捉深圳

在能源技术革命中的独特优势与机遇

为城市绿色转型

提供切实可行的路径

在电池产业领域

深圳有着先天优势

以比亚迪为代表的企业领跑全球电池技术,欣旺达等企业在电池回收领域成效显著。刘科认为,深圳应持续放大这一优势,尤其要重视电池回收的技术研发与体系建设。随着电动车普及,废旧电池带来的环境污染风险日益凸显,若能在回收技术上实现突破、搭建完善的产业体系,深圳不仅能规避环境风险,更能引领全球电池回收产业发展,政府可适当加大技术研发补贴,助力产业升级。

港口污染治理是深圳建设绿色城市的

重要课题,也是刘科重点关注的方向

他指出,深圳港口59%的硫氧化物排放来自进出码头的船舶与货柜车,这些“脏柴油”是污染的主要源头。解决方案在于清洁能源替代:利用丰富的太阳能、风能资源,制备清洁液体燃料,替代传统柴油与船油;同时推广吉利醇电混动卡车等环保车型用于港口运输。“若深圳能率先实现港口污染的标本兼治,将为全球港口城市提供可复制的治理经验,彰显深圳的城市担当。”

针对深圳大力发展的低空经济

刘科也提出了精准的优化建议

当前低空飞行多依赖电池驱动,能量密度低、续航短的短板,难以支撑万亿级产业规模,且面临横切风等安全隐患。他建议,深圳应将低空经济的能源方向聚焦于绿色液体与电池的混合动力,如低碳甲醇与电池组合,既能保证能源清洁性,又能大幅提升续航里程,为低空经济发展扫清能源障碍。“深圳应加大这一方向的科研经费支持,抢占低空经济能源技术的制高点。”

结语

从解码能源演进规律,到倡导新能源多元化发展,再到赋能深圳能源革命,刘科始终以理性的思维、务实的态度,在能源领域不断探索创新。作为海归学者,他将海外积累的科研经验与产业视野融入国内发展,立足鹏城、服务全国。未来,这位能源领航者还将继续以创新理念推动技术突破,以实干精神赋能绿色发展,在归家筑梦的道路上,为国家能源转型、城市高质量发展贡献更多智慧与力量。

来源:同心鹏城

责编:张靖雯、侯兴川

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