本文来自微信公众号: 纯科学 ,作者:纯科学
今年美以伊战事爆发之前,人类经历了三次石油危机,时间段分别是1973至1974年、1979至1980年、1990至1991年。每次都是石油的供给方出了问题。
本次战事对全球石油市场冲击之大,并不亚于历史上的三次石油危机。但有了前三次危机的教训,各国加强了石油战略储备,这在相当程度上缓解了战事带来的实际影响。结果,全球范围内的第四次石油危机,目前还没有真正出现。当然,如果战事长期化,不排除出现的可能性。
评判是否发生全球石油危机,学术界往往采用三个指标:供需缺口超过10%;油价涨幅一倍以上且持续超过3个月;冲击传导至全球实体经济。第四次石油危机没有降临的另外一个重要因素,是新能源技术的大发展。可以说,每一次石油之“危”,都成为新能源发展之“机”。
针对石油的两大主要用途--化工原料和能源燃料,科技界和产业界一直致力于实现替代和市场突破。作为化工原料,替代品是煤;作为能源燃料,替代品主要是非石油燃料和不用燃油的纯电动。
在煤化工领域,中国产业规模最大,技术领跑全球,已经可以实现用煤化工替代所有石油化工产品。煤化工是以煤炭为原料,通过化学加工转化为气体、液体和固体燃料以及各类化学品的工业过程。如果说石油是“工业的血液”,煤化工产品就是“工业的仿生血液”。为替代石油、天然气,缓解能源对外依赖,中国开发出不少拳头产品,传统煤化工方面有合成氨(尿素原料)等,现代煤化工方面有烯烃(乙烯和丙烯)、乙二醇等。
在非石油燃料油方面,有多种替代方案,包括煤制油(煤制汽油、柴油和航煤油)甲醇制汽油、绿醇制油、生物燃油,等等。绿醇制油路径之一就是利用太阳能和风能等电解制氢,然后将氢与二氧化碳合成甲醇,再通过甲醇制汽油。2025年末,国内已投产总产能约为90万吨/年,而规划在建及备案的,总产能超5600万吨/年,未来3年会集中释放。甲醇也可用于烯烃、乙二醇、醋酸等大宗化工产品的生产,因此,绿醇是我国目前重点推广的技术之一。当前存在的问题是成本较高,但降本的方法也越来越多。
在纯电动方面,进展更让人兴奋。到2026年3月,中国高速服务区充电桩的覆盖率已达98.8%,预计到2026年底接近100%,其中大功率快充(250kW+)占比超过25%(官方硬性指标),一级公路普及率72%至78%。当前中国新能源车渗透率已经稳定超过50%,各方普遍预期到2026年底新能源车保有量会达到6200万至6400万辆。这样一来,充电企业仅通过市场本身,就可获得正向收益,从而使整个产业进入自我良性循环轨道。
随着电池技术不断获得突破,人们对电动车充电时间、续航能力等的担忧逐渐缓解。目前,5分钟充上千公里的1500kW闪充技术已开始大规模建设,与加油之间的时间差异将被消除;600公里以上续航的纯电动车已经进入普及阶段。
除上述技术外,中国的太阳能、风能、水电也大规模普及,太阳能发电成本在2020年就已经低于火电。到2025年底,全国光伏累计装机达9.8亿千瓦,是2020年的4倍;年发电量1.2万亿千瓦时,占比已达14.3%,是仅次于煤电的第二大电源,且增长较快,成本还在以每年10%左右的速度下降。
此外,第四代核电技术开始进入爆发期。值得一提的是,第四代核电设施很多都能小型化,可用在大型货轮上,从而极大替代传统石油燃料。综上所述,中国在新能源技术上全方位无死角的大面积突破,有可能让新能源产业大爆发,在5到10年内形成全面满足市场的产能。2025年中国石油对外依存度依然高达72.7%,届时这一比例将大幅度降低。
美以伊战事造成的石油短缺,正促使上述替代技术更快地得到应用。海关总署的数据表明,2026年第一季度,中国的新能源相关产品出口持续增加,电动汽车、锂电池、风力发电机等绿色产品出口额均增长四至七成。显然,受战事影响,石油燃料成本飙升,各国正在加速能源替代。
乐观地预计,石油作为能源的主角将来会逐渐“退居二线”,而石油危机也终将成为历史。(作者系复旦大学中国研究院特邀研究员)(内)
编后,附加资料
因篇幅所限,上述正式发表的文章中尽可能精减了很多写作中提供的技术素材。例如,甲醇是有众多途径可获得的材料,它可以是煤化工的副产品,也可以通过新能源电解氢,加二氧化碳合成。中国很早就想将甲醇作为燃料替代石油,但直接使用甲醇有很强的腐蚀性,需要专用的发动机。M100是接近100%的甲醇燃料,有对应的国标GB/T 42416-2023。也可以与汽油掺混一定比例。如M15是指在85%的汽油中掺混15%的甲醇。这个有行业标准T/CNCA 039-2022《车用甲醇汽油(M15)用改性甲醇》。
当然,最好的方式是不用改汽车发动机,直接在现有汽油车上就可以用,这有两个途径,一是文中提到的甲醇制汽油,专业术语叫MTG。这个存在转化率的问题,一般约2.5–3.0吨甲醇转1吨汽油,理论极限约2.29 t/t。这就会增加成本。还有一个突破性的途径是对甲醇添加一定的改性剂,叫“改性甲醇”。它可以直接在现有的汽柴油车上使用,也可以与现在的汽油任意比例掺混。这个途径当然是容易普及的。目前中国在改性甲醇上已经获得商用突破。
2026年1月22日,中国能源研究会醇基新能源专业委员会成立,专门推广甲醇燃料。这个专委会成立的背景就是甲醇全链条的技术已经成熟。
未来有可能汽车全部纯电动化,即使如此,甲醇燃料也还是有很大生存空间的。大型的船舶最终有可能采用核动力,大量中小型船舶一部分可能采用纯电动,但最终还是有相当大部分必须采用液体燃料。另外飞机在相当长时间内依然只能采用液体燃料。因此,通过甲醇尤其是绿醇替代石油燃料,是一个有很大必要性的途径。
太阳能和风能存在较大波动,需要储能技术的辅助。目前中国在储能技术上不断获得全系列的突破。如:
钠离子电池。2026年是钠离子电池商用元年。2025全球出货约9GWh。2026年预计15–27GWh,总产能约80GWh。目前量产的能量密度140–175Wh/kg。其突出的技术优点是低温特性,-40℃容量保持率>90%。规模化后成本0.2–0.3元/Wh,低于磷酸铁锂。其关键材料钠普遍可得,没有锂资源约束。虽然能量密度偏低,但对储能来说这个不是太大问题。
红砖储热(主要是储能供热,转成电效率不高)。
安全性极高,用于大规模储能的各种液流电池如下:

锂电池未来的发展并非只有全固态一个方向。以下是目前都有人在做的各种锂电池技术及进展状态。

需要说明的一点是,锂空气电池是终极的锂电池。如果只算电池本身的材料,理论能量密度高达11.4kWh/kg,也就是每公斤11.4度电。这个数据着实吓人,几乎是汽油的能量密度水平。
如果把参与反应的氧气质量也加进去算,理论最大值约5.21kWh/kg。业界保守估算实际有可能实现3500Wh/kg左右,这通常是考虑了实际封装和系统重量后的预估,这依然是现有锂电的5到10倍。目前实验室已经实现1200Wh/kg。所以,不要对燃油车心存任何幻想。目前最好的量产磷酸铁锂电池就已经能实现对燃油车的完全替代。
目前晶硅太阳能电池技术量产效率25.5%–26.5%(TOPCon、HJT、IBC),已经接近理论极限。接棒的钙钛矿光伏电池市场已经顺利启动。2025年被称为钙钛矿电池量产元年。2025年2月,全球首条1GW钙钛矿组件产线正式投产,大尺寸(约2.88m²),量产效率18%–20%。2026年则被称为钙钛矿电池的商业化元年。成本接近晶硅、叠层电池放量、多场景应用落地。
单结晶硅光伏电池效率的理论极限≈29.4%(SQ极限:肖克利-奎伊瑟极限,全称Shockley–Queisser Limit,是单结半导体光伏电池在标准光照,即AM1.5G、室温下的理论光电转换效率上限,也是光伏领域最核心的基础理论。)
钙钛矿的单结最佳材料理论极限≈33%
晶硅+钙钛矿双结叠层理论SQ极限≈42%~43%。目前实验室水平已达34.7%–35%。位于昆山的协鑫光电全球首条GW级叠层产线的量产组件,2026年6月通过中国计量院认证的2042cm²大面积效率30.23%。良率98%+,已获IEC61215/61730认证。通威股份2025.9贯通的兆瓦级试验线,商用尺寸(210×105cm²)叠层电池效率为31.11%,小尺寸实验室34.94%。
三结及以上叠层理论极限可突破50%。
