《石油简史》 丹阳解读

《石油简史》| 丹阳解读

关于作者

瓦茨拉夫·斯米尔，加拿大马尼托巴大学环境学院荣誉教授，是备受比尔·盖茨和扎克伯格推崇的能源科学家和科普作家。他在能源、环境、食品、人口、经济、历史和公共政策等方面均有突出建树，并且非常善于进行跨学科研究。他不仅当选了加拿大皇家科学院院士，2010年，他还被世界上最有影响力的国际时事刊物之一，美国政治学“泰斗”亨廷顿创立的《外交政策》评选为“全球百位思想家”之一。斯米尔还是一位高产的学者，出版了 40 部专著，发表了近 500 篇论文。代表作包括畅销书《美国制造》《能源神话与现实》《材料简史与材料未来》《能量与文明》等。

关于本书

石油被誉为现代文明和人类社会的血液。没有它就没有飞机、塑料、私家车，更没有国际化和现在的全球政治格局。石油衍生的世界充满机遇，但自它诞生之日起，便存在着不平等的经济关系、持续的暴利和环境污染。本书从勘探、生产和运输等环节入手，揭示了大型油田分布不均、商业化开采的特殊条件、石油加工产业链带来的巨额利润等现实问题。以及全球原油储量无法预测却能不断被中东产油国调整的原因。最后，随着科学技术的发展，石油是否会被新的能源取代？作者以深刻的洞察做出了预测。

核心内容

石油被誉为“工业的血液”，它虽然给现代社会带来了巨大的变化，但直到20世纪初才在日常生活中变得不可或缺。石油给人类带来的巨变体现在三个方面，分别是运输业、农业和塑料在日常生活中的使用。回顾石油从勘探到运输的全流程，地震勘探技术负责找油；中国在汉代发明的冲击钻探法成为了19世纪末以前，最主要的采油方法，之后的旋转钻探法帮助人类迎来了石油产量的突破；炼油主要是为了能够生产出更多符合终端市场需求的产品；最后，原油和成品油的输送主要依靠两种方式，陆上靠输油管道，水上靠超大油轮，这两种方式共同的特点就是成本低廉。全球的能源转换任重道远，最主要的原因在于现代社会对化石燃料的依赖。

你好，欢迎每天听本书，我是丹阳。今天要为你讲述的书是《石油简史》。

我们都知道，石油被誉为“工业的血液”。石油为汽车、飞机、轮船提供动力，也是机械化大生产的主要能源之一，而石油的各种衍生品，比如塑料、化肥、杀虫剂等等，则是我们日常生活和农业生产的必需品。

这种深埋在地下的化石燃料，极大地改变了人类的生产和生活。但有趣的是，从石油工业诞生的那一刻起，关于“石油终结论”的说法，就一直没有停止过。背后的观点主要集中在两个方面，一是很多专家预测石油很快就要被开采完了，而石油的枯竭将会给现代社会带来连锁反应，会有大量失业、赤贫和无家可归的人，工业文明甚至会因此走向衰落。二是很多专家认为，随着新能源的开发和利用，石油这种会造成环境污染的化石燃料将逐渐被替代。事实上，确实有越来越多的新能源汽车代替了汽油车，塑料制品也越来越多地被其他可降解材料所取代，而碳达峰、碳中和也被越来越多的国家列为战略目标。

不过，石油工业真的会在我们的时代终结吗？至少本书的作者不这么看。

首先，在他看来，一切关于“石油要被开采完了”的理论都是错误的，因为它们仅仅是基于现有的技术手段和市场需求进行分析，但事实上，随着技术的发展进步，石油的储量、开采手段和市场需求都是不确定的。其次，在能源脱碳化的浪潮之下，虽然确实会有很多化石燃料被非化石燃料所替代，比如，风资源好的地方会建很多风电场，光资源好的地方，会建很多光伏电场，但在作者看来，石油的地位依然不可替代，原因很简单，运输行业是串联起现代生活的生命线，而支撑起运输业的正是石油产品。

既然石油还将在我们的时代扮演如此重要的角色，那么，好好地了解一下它，就变得非常有必要。所以，今天就让我们借着这本《石油简史》，来对石油这种改变人类生产生活方式的黑色液体，进行一次全面深入的了解。

本书作者瓦茨拉夫·斯米尔，是加拿大马尼托巴大学环境学院的荣誉教授，也是国际知名的能源科学家和科普作家。他备受比尔·盖茨和扎克伯格等人的推崇，经常现身世界经济论坛和气候变化国际会议，并担任主要发言人。他是一位通才，也是一位高产的学者，在能源、环境、食品、人口、经济、历史方面都有研究，出版了40部专著，发表了近500篇论文，代表作有《美国制造》《能源神话与现实》《材料简史与材料未来》《能量与文明》等。

其中，《能量与文明》听书栏目已经解读过，那本书向我们展示了从远古采集社会到以化石燃料为基础的工业时代，人类社会的发展与能量利用之间的关系。而今天要为你介绍的这本《石油简史》，是一部关于石油的科普著作，它细致地阐述了有关石油各个方面的问题，包括石油的勘探、生产、运输、消费等等。

接下来，就让我们跟随作者走进石油的世界，先来看看这种黑色物质给我们的现代生活带来了哪些变化；再从找油、采油、炼油和输油四个环节，看看这些巨变是怎样产生的。

好，第一部分，我们先来看看石油都给我们的生产生活带来了哪些巨变。

人类什么时候发现并开始使用石油，至今还没有确切的资料。但是从一些记载可以得知，沥青是人类对石油最原始的使用方式。苏美尔人曾用沥青进行雕刻；古巴比伦人曾用沥青粘合砖墙，以抵御大洪水的破坏。你可能想不到，最早给“石油”定名的，是宋代的沈括，他在其著作《梦溪笔谈》中，最早对石油进行科学观察记录，并对石油性能、用途作了详细的研究。不仅如此，他还作出了“此物后必大行于世”的惊人预言！

虽然日后石油确实成了重要能源，但是，石油工业却没有那么革命性的开端。这要从两个概念说起，原油和石油。我们经常在国际新闻中听到“原油价格”这个词，也会在日常生活中听到“石油产品”这样的词，那么原油和石油是一回事吗？其实，原油就是开采出来，还没来得及处理、分馏、提纯的石油，也叫天然石油。而日常生活中的汽油、柴油、润滑油等，都是原油精炼加工之后的石油产品。

那么，为什么说石油工业的开端并不完全是革命性的呢？这主要体现在石油的用途和提炼技术两个方面。

首先，19世纪60年代末至70年代，从原油中提炼出来的煤油，成为人们日常生活中的照明材料，这也是石油在日常生活中的最初应用。但是，煤油在当时并不是唯一的照明材料，并且之后不久，电的出现更是主导了照明市场。

其次，由于提炼技术的限制，在石油工业最初发展的那几十年里，从原油中提炼出来的液体，质量不高，几乎没有多大的用处，加之也没有更多的应用场景，所以石油在最初都是可有可无的存在。比如说汽油，它的特性是易挥发、易燃，在家庭使用场景中，用作照明，它比不过煤油和煤气；用作取暖，当时也没有适合燃烧汽油的家用小炉子。

那么，石油什么时候才在现实生活中变得不可或缺呢？差不多要到20世纪初。那时候，汽油发动机和柴油发动机已经面世十多年，从石油中提炼出来的液体燃料，比如汽油、柴油，才开始显现出价值。因此，石油带给现代社会的第一个巨变就是在交通运输业方面。可以说，是石油成全了我们便捷、高效的出行方式。

接下来，我们分别说说汽油、煤油和柴油这三种燃料对交通运输业的影响。

我们对汽油的依赖似乎无需多言，目前汽油已经成为最重要的石油产品，而这背后最主要的原因正是汽车保有量的增长。汽车从被发明出来到逐渐普及，经历了几十年的时间，其中的关键性进展是“汽车大王”亨利·福特带来的，也就是福特汽车的创始人。一战结束之后，大规模汽车生产技术得以扩大和普及，福特借此制造出了普通人能消费得起的汽车，也就是福特的T型车。

作者说，汽车制造成本的下降、设计技术的进步、燃料的改进，以及消费水平的提升，这四个方面共同作用，使汽车使用量激增。在20世纪30年代末，美国占据了世界汽车市场90%以上的份额。如今，亚洲已经成为汽油的最大市场，中国和印度两个人口大国的汽车保有量还在逐年增加，因此，对汽油的潜在需求还在扩大。

说完汽油，咱们再来说说煤油。如今，煤油的作用已不再是当初点亮生活的照明材料，而是成为我们日行千里的重要保障，因为煤油是现今大多数民用飞机最主要的动力燃料。你没听错，飞机飞行主要是烧煤油。那你可能会问了，飞机最初就是烧煤油的吗？为什么不是汽油或者柴油呢？这就要说到石油这些不同衍生燃料的特性了。

煤油之所以可以在航空燃料的角逐中获胜，有内外两个方面的原因。外部原因是飞机发动机的更迭。最初飞机的发动机是五缸星型发动机，也叫往复式航空发动机，它匹配的燃料确实是汽油；但是，这款发动机限制了飞机的时速和极端天气下的飞行时间，因此被后来的燃气涡轮发动机取代了。燃气涡轮发动机的发明，给航空业带来了翻天覆地的变化，不过，由于它内部结构更精密，所以对燃料的要求更高，相比汽油，煤油不容易积炭，对飞机发动机的腐蚀更小，确保了高精度引擎的正常运转。

当然除此之外，煤油还具备其他优势。和汽油相比，煤油的密度更大，在单位油箱内，可以装下的煤油比汽油多；另外，煤油的闪点更高，所谓闪点就是，挥发形成的燃料蒸汽与空气混合在一起，一旦超过某一个温度，再遇到明火就会爆炸。煤油的闪点高，意味着它更稳定、安全。和柴油相比，煤油也具备一个重要的优势，那就是低温流动性好。飞机飞到万米高空的时候，气温一般会低至零下30摄氏度，这个时候，柴油很容易变得黏稠，会影响发动机的燃烧效率，引发故障，而煤油则不会。结合以上特性，煤油成为最主要的航空燃料可谓是理所当然。

那么，柴油在交通运输领域的主要用途是什么呢？你可能首先想到的是大货车和拖拉机，它们烧着柴油，冒着股股黑烟，发出呛人的气味。不过，这本书告诉我们，柴油更广泛的使用场景其实是水路运输。书中有数据显示，现在大约90%的货轮采用柴油发动机，包括世界上最大的原油油轮和集装箱船。它们不断往返于全球各地，成为世界范围内消费者和生产者之间的重要纽带。我们日常使用的某一个海外代购的商品，可能就是这样一艘烧着柴油的货轮漂洋过海给我们送来的。

无论是陆路、水路，还是航空运输，石油衍生品已经渗透到交通运输的大部分领域。书中写到，目前，在全球范围内，运输业消耗的成品油大约占成品油总量的三分之二。所以，毋庸置疑，这是石油带给我们的最直观，也是最深刻的变化。

但是，你以为石油带给我们的巨变，仅仅是在交通运输方面吗？远远不止。石油还在农业生产活动中发挥着巨大的作用。甚至，在作者看来，石油衍生出的液体燃料，给人类带来的最深刻的变革不在运输业，而是在农业。

那么，石油是如何影响农业的呢？主要有两个方面，一个是耕种、收割的机械化；一个是农用化学品的使用，如肥料、防虫剂、除草剂等。咱们先来看农业机械化的发展。传统的农业都是采用高度劳动密集型的生产方式，几乎80%的社会劳动力，都需要参与到农业生产活动中去，但是随着拖拉机和自推进式农业机械的使用，这种高度劳动密集型的生产方式得以改变。

作者为我们提供了一组美国的数据，美国农业劳动力占全部劳动人口的比例，在1900年到1970年的70年间，从40%下降到5%，而现在，农业劳动力的比例只有1.5%。可以说，机械化几乎已经贯穿了整个农业生产环节，从耕种前的犁地，到播种、灌溉，再到农作物的收割、加工，每一步都有机械的参与。那么，为农业机械化提供动力支持的是谁呢？正是汽油和柴油。

石油在现代农业中的作用，除了体现在机械化上，还体现在农用化学品的使用上。传统农业的生产，之所以说是靠天吃饭，就是因为人们能利用的资源太有限，以至于一旦出现耕种不当、产量降低、自然灾害，就容易让人类陷入周期性的粮食危机。而现代农业在农作物的产量上实现了飞跃，这取决于石油在两个环节的赋能。

第一个是耕种环节，现代农业离不开化肥，化肥中最主要的氮肥，曾经是从煤炭中生产出来的，而现在主要是用天然气和石油生产。第二个是防虫、除草的环节，都会用到农用化学品，这些也都离不开石油。

农用化学品和农业机械化的共同发展，一方面提升了农作物产量，另一方面降低了劳动力的需求，因此，农业生产力得到飞速增长。1900年，美国农民平均需要劳作3分钟才能产生1000克小麦，但到2000年，每付出2秒钟的劳动，就能产生1000克小麦，而最优秀的生产者，甚至可以仅用1秒就能完成这个任务。所以，曾有学者打趣说，我们如今吃的土豆里都有石油。

除了交通运输和农业生产，关于石油给现代生活带来的巨变，还必须说到另一样超级衍生品，也就是塑料产品的应用。塑料诞生于石油，它是由石油提炼、加工而来的合成物。毫不夸张地说，现代人从出生到死亡都离不开塑料产品。

写这一段的时候，我环顾了一下我的办公桌，仅仅简单一瞥就发现，新书的“塑料”包装还没拆封，手机安然地立在“塑料”支架上，桌面幸亏有了“塑料”收纳盒，才有了基本的秩序。当然，如果你是一个环保主义者，你可能会尽可能减少使用塑料，但是，有一个地方却是塑料产品的大本营，并且，这个地方我们每个人都无法避开，那就是医院。从医生用的丁腈手套，到护士用的托盘，再到病人用的静脉输液包等等，都是塑料。这些塑料都是从石油中诞生出来的。

所以，可以看到，无论是吃进嘴里的农产品，还是日常的交通方式，又或者是生活中的日用产品，我们的生活已经被石油产品包围和塑造。

说完石油为我们的生产生活带来的巨变，你肯定会好奇，石油工业到底是如何开展的。那么，接下来的第二部分，我们就深入到找油、采油、炼油和输油四个环节，全面地了解一下石油工业。

首先是如何找油，这应该是人类面对石油这种能源的第一个重大挑战。高山湖泊、荒漠草原、茫茫海洋，哪里才有石油呢？

在早期的时候，石油勘探人员找油主要依靠一些特殊的地表现象，比如焦油岩、焦油湖等，但是这些地表现象非常罕见，因此，找到油矿的难度很大。之后，因为地震勘探技术的应用，这个问题才有了科学的解决方案。勘探人员可以通过测震仪向地下发射脉冲波，再通过不同类型岩层反射回来的时间长度，描绘出地下岩层、矿藏的面貌。

值得一提的是，测震仪最初是一战期间德军用来精确定位盟军位置的。一战结束后，美国也发明了测震仪，在1921年的一次现场测试中，确定了这种技术确实可以勘探到地下的含油情况。在1928年，他们最终依靠测震仪的探测结果打到了一口有油的井。

随着计算机技术的发展，地震勘探技术也迎来了技术革新。基于大数据的计算，现在勘探人员已经可以用三维的方式呈现地下岩层构造，这也为之后开采石油提供了最佳的钻探方案。作者在书中说到，当今一次普通的勘探活动结束后，计算机所要解读的原始数据量比过去增加了5000多倍。

不过，我们依然要清醒地认识到，科学技术再进步，也无法消除我们打到没有油的干井的风险。

在找到油矿之后，第二个挑战接踵而来，那就是怎么把油开采出来。要知道，石油大部分都是埋在几千米深的地下。然而，你可能不知道的是，在采油这个环节中，古代的中国人贡献了自己的智慧。你可能会问，石油这种工业化的产品，和古代中国这样的农业国家有什么关系呢？这就要追溯到汉朝时期的川蜀地区了。

当时，那里的人们要生产一种珍贵的商品——盐。而盐是通过蒸发卤水制造出来的，蒸发的过程需要大量的燃料。当地人发明了冲击钻法，在地下开采出天然气，然后，通过竹筒把天然气输送到装着卤水的大铁锅下面，作为蒸发卤水的燃料。

这种钻探方法一直沿用到19世纪末。1895年，随着第一座旋转钻机在得克萨斯州的科西嘉纳油田投入使用，钻探才有了新方法。有了旋转钻探这一新方法的加持，石油产量也随之迎来了突破，到1901年，美国已经可以日产8万桶油。20世纪50年代之后，旋转钻井技术已经在世界范围内占据主导地位，最深的钻井已经超过6000米。

尽管现代石油工业的机械化程度很高，但是，石油钻机的操作仍然需要很多人工才能完成，而且这些工作伴随着巨大的危险。钻井机组最低等级的员工要装卸、搬运、清洁钻探设备；负责技术性工种的员工要负责操作钻进泵、绞车、转盘等；在钻井平台上任何操作的疏忽，都可能会造成不可估量的后果。

说回到钻井，我们通常会以为，勘探到石油，就可以开始开采了吧？但其实没那么快。当钻孔达到一定的深度，开采者就要开始仔细、全面地评估这口井的商业潜能。即便是验证了商业潜力，也不会立即投产，而是要做更详细、长远的规划，以便准确地判断可开采的油量和最佳开发路线。

从目前石油市场来看，全球对于液体燃料的消费还在不断上升，而石油生产又集中在几个最大的产油区，因此供需之间存在一定的差距。那么，要应对这个问题，就要从两个方面入手，一是精炼环节，尽量生产出符合各种终端需求的石油产品。二是规模化运输，尽可能弥补产销之间的鸿沟。

咱们先来看看炼油的环节。还记得我们在最开始的时候介绍的原油和石油的区别吗？原油是由多种有机化合物组成的复杂混合物。那么，为什么要炼油呢？原油不可以直接燃烧吗？其实是可以的，书中作者也提到，在一些产油国也仍然在用燃烧原油的方式发电。但是这样做是对石油的巨大浪费，所以，这一部分原油在全球的总产量中只占不到1%。剩下的原油在流入终端市场之前，都会经历精炼的环节，通过脱盐、蒸馏、催化裂化法等物理和化学的方式，分离成特定燃料，如石油、柴油、煤油等，还有一些非燃料产品，如润滑油、蜡等。

不得不说的是，现在的炼油工艺相较于过去有了很大的提高，这确保了我们可以根据市场需要调整终端产品的比例。比如说，早期炼油厂依靠简单的热蒸馏法分离原油，只能产生一小部分用作汽油，而现代炼油厂，以美国为例，已经可以达到原油精炼产品的一半都是汽油。有数据显示，2015年，车用汽油已占到成品油的46%。

前面我们也提到，现代生活对石油产品的依赖是全方面的，尤其是随着全球汽车保有量的持续上涨，汽油已经成为精炼产品中最重要的产品。但是，全球的石油资源分布并不均匀，从2000年到2014年发现的90个大型油田中，其中5个超大型油田就占了全球原油储量的四分之一。对于大多数的国家和地区，石油主要依赖进口。当然，除了产能的限制，进口石油并做好能源储备，对任何一个国家来说，都具有战略意义。

那么问题来了，这些大的石油产区产出的石油，要如何运送到全球各地呢？有两个最主要的方式，陆路是通过输油管道；水路是通过超级油轮。

起初，用管道运输石油的方法只能用在短途运输中，并且最原始的输油管道是木制的。如果想在陆地上实现长途运输原油，则是要把油装到木桶里，然后再用马车运送，运输成本非常高。

管道运输的成本虽然低，但是木制管道也有难以克服的缺陷，那就是容易漏油。不过，巧合的是，输油管道扩张期刚好撞上了廉价钢铁面世。这个时候，美国一对叫做曼内斯曼的兄弟发明了一种无缝钢管，最终为输油管道的大规模扩张开辟了道路。目前，美国约三分之二的液体燃料运输都要通过输油管道。能与美国媲美的是俄罗斯，俄罗斯国土辽阔，石油产区与石油消费区远隔千里，这就需要建设长距离的管道，因此，俄罗斯是全世界拥有最长大管径输油管道的国家。

输油管道之所以可以成为陆上最主要的输油方式，最根本的原因就在于成本低。作者告诉我们，如果要从加拿大的艾伯塔省往美国的得克萨斯州运送一桶原油，管道运输的成本只需要3.8到4.5美元，而铁路运输则需要11到17美元。

无法通过陆上管道输送的石油，就必然要走水路。第一艘走水路的原油运输船是1861年出航的美国“伊丽莎白·瓦茨号”，它的使命是从费城往伦敦输送200吨原油。但是第一艘真正意义上的油轮，是载重量为2300吨的德国船只“格留考夫号”，也叫“好运号”。这之后到一战前，大型油轮从设计到载重量并没有太大进展，因为在当时全球范围来看，最主要的交通工具还是船舶和火车，主要的燃料都是煤炭。

大型油轮的快速发展要到第二次世界大战之后，欧洲和日本对于原油的需求量越来越大，并且无法自给自足，所以只能依靠进口原油。又因为地理位置的特殊，所以极大地推动了大型油轮的发展。这一发展最重要的体现就是油轮的载重量，20世纪50年代初，这一波发展刚开始的时候，油轮的载重量差不多是在5万吨，但是经过短短不到十年的发展，载重量就涨到20万吨。现在超大型油轮的载重量最大可达到50万吨。

而大型和超大型油轮的优势，还不仅仅在于它们够大能装，更在于它的运输成本也十分低廉。作者在书中帮大家算了一笔账，假设两个相距3800千米的地方，用载重30万吨的大型油轮输送原油，那么，这一路所消耗的能源差不多只占这船油的1%。所以，在2015年，全球近乎一半的出口原油，全都是靠油轮运输的。

好，这本《石油简史》的主要内容我就为你解读完了，让我们来简单总结一下。

首先，石油虽然给现代社会带来的变化是巨大的，但开端并不完全是革命性的。直到20世纪初，石油才在现代生活中变得不可或缺，这主要是因为汽油发动机和柴油发动机的发明与使用。因此，石油给人类带来的第一个巨变就是在运输业。第二个巨变是石油在农业中的应用，一方面是农业机械化，另一方面是农用化学品。第三个巨变就是塑料制品在日常生活中的使用。

其次，回顾石油从勘探到运输的全流程，我们要记得地震勘探技术帮助我们找到了石油；中国在汉代发明的冲击钻探法一直沿用到19世纪末，之后的旋转钻探法帮助人类迎来了石油产量的突破；炼油是为了能够生产出更多符合终端市场需求的产品，也是为了更好地利用石油这种化石能源；最后，原油和成品油的输送主要依靠两种方式，陆地上靠输油管道，水上靠超大油轮，这两种方式共同的特点就是成本低廉。

石油确实重塑了我们的生活，它在带来便捷、高效的同时，也让我们付出了环境代价。比如，巨型油轮漏油对海洋环境的污染。虽然从20世纪70年代以来，漏油事件发生的频率一再降低，但是有研究表明，漏油地点的污染将长期、持久地影响那片海域的生物。比如，见怪不怪的雾霾天，很大一部分原因就是来自于汽车尾气的排放和化石燃料的燃烧。这些烟雾会给人的眼睛、肺部带来损伤。再比如，相比于煤炭，石油精炼燃料的碳排放已经有所减少，但是，依然是世界上最大的碳源。

所以，面对这样的处境，人类也一直在寻找化石燃料的替代品，从个人层面来看，人们的环保意识在不断增强，新能源汽车也越来越多；从国家层面看，碳达峰、碳中和成为很多国家的战略目标。风力发电、太阳能发电、水力发电都是我们在能源转换上，正在进行的尝试和努力。不过，我们需要清醒地认识到，人类历史上每一次能源转换都经历了长达几十年的漫长过程。这里既有技术的限制，也有观念的制约。虽然2020年风能和太阳能发电量，比2015年增长了两倍之多，但是，依然只占全球总发电量的十分之一。而全球的能源转换之所以任重道远，最主要的原因在于我们对于化石燃料的依赖。

正如作者所说，21世纪还不是石油终结的时代，我们也只能在依赖中探索，在限制中前行。

好，以上就是这本书的精华内容。你可以点击音频下方的“文稿”查看全文和脑图，还可以点击“红包”，把这本书免费分享给你的朋友。恭喜你，又听完了一本书。

划重点

1. 21世纪，石油的地位依然不可替代，原因很简单，运输行业是串联起现代生活的生命线，而支撑起运输业的正是石油产品。

2. 石油衍生出的液体燃料，给人类带来的最深刻的变革不在运输业，而在农业。

3. 人类历史上每一次能源转换都经历了长达几十年的漫长过程。这里既有技术的限制，也有观念的制约。

4. 全球能源转换之所以任重道远，最主要的原因在于我们对于化石燃料的依赖。