12月10日，中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任、清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院歐陽(yáng)明高教授在《中國(guó)企業(yè)家》雜志社舉辦的“第二十屆中國(guó)企業(yè)領(lǐng)袖年會(huì)暨第二十二屆中國(guó)企業(yè)未來(lái)之星年會(huì)”上做了主旨演講。主要包括以下幾方面內(nèi)容：
01 要實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)，必須推進(jìn)新能源革命。
02 預(yù)計(jì)2035年左右，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)將發(fā)展成為年銷(xiāo)量2500萬(wàn)輛，全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值近10萬(wàn)億的大產(chǎn)業(yè)。
03 關(guān)于鋰離子電池的未來(lái)應(yīng)用，不僅是電動(dòng)車(chē)，儲(chǔ)能也是一個(gè)重要方向。大型鋰離子電池儲(chǔ)能電站的安全問(wèn)題是一個(gè)挑戰(zhàn)，但有技術(shù)解決方案。
04 氫能汽車(chē)為先導(dǎo)，將帶動(dòng)綠色氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，成為一個(gè)更大的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
05 新能源智能汽車(chē)，既是智能終端也是智慧能源的儲(chǔ)能方式，就像手機(jī)是移動(dòng)的信息網(wǎng)一樣，電動(dòng)汽車(chē)將成為移動(dòng)的能源互聯(lián)網(wǎng)。
06 汽車(chē)行業(yè)的智能化技術(shù)變革，吸引了幾乎所有的信息與互聯(lián)網(wǎng)廠商介入智能汽車(chē)行業(yè)，這也是一個(gè)大的風(fēng)口。
07 預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模普及，會(huì)帶來(lái)基于車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的智慧能源生態(tài)，形成萬(wàn)億級(jí)的智慧能源產(chǎn)業(yè)。
08 新能源汽車(chē)與新能源革命將帶來(lái)工業(yè)革命與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。未來(lái)二三十年，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、交通裝備產(chǎn)業(yè)和能源化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)將發(fā)生百年未有之大變局。
以下為演講全文，略有刪減。
1
碳中和與新能源革命的背景
首先我們面向“碳中和”的目標(biāo)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，必須推進(jìn)新能源革命。大家知道，在歷史上，全球已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)多次能源轉(zhuǎn)型。第一次能源革命，動(dòng)力是蒸汽機(jī)，能源是煤炭，交通工具是火車(chē)，它帶動(dòng)了第一次工業(yè)革命。第二次能源革命，動(dòng)力是內(nèi)燃機(jī)，能源是石油和天然氣，燃料主體是汽柴油，交通工具就變成了汽車(chē)——這大概是在100多年前實(shí)現(xiàn)的。
我們現(xiàn)在正在經(jīng)歷的是第三次能源革命，這一次我們將以可再生能源為主體，以各種電池為主要?jiǎng)恿?，然后我們的能源載體將會(huì)是電和氫，新的交通工具是電動(dòng)汽車(chē)。我們認(rèn)為第四次工業(yè)革命將是在此基礎(chǔ)上引發(fā)的，那就是以可再生能源為基礎(chǔ)的綠色化和以數(shù)字網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的智能化。
新能源革命的核心有四大要素。大家一定知道這本書(shū)叫《第三次工業(yè)革命》，它提到了五大支柱，新能源的五大支柱是：第一，向可再生能源轉(zhuǎn)型，尤其是光伏和風(fēng)電。第二是集中和分布式結(jié)合的發(fā)電系統(tǒng)，讓我們的建筑變成微型發(fā)電廠。第三是用氫氣、電池等技術(shù)存儲(chǔ)間接式能源。第四就是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)，最后使電動(dòng)汽車(chē)成為用能、儲(chǔ)能并回饋能源的終端，這就是《第三次工業(yè)革命》這本書(shū)給我們提出的新能源革命的五大支柱。
它有四大要素，就是硅能、氫能、儲(chǔ)能、智能?，F(xiàn)在在我們中國(guó)，光伏風(fēng)電已經(jīng)完全具備大規(guī)模推廣條件，但是它的靈活性調(diào)節(jié)資源是瓶頸，因?yàn)轱L(fēng)電光伏是靠天吃飯，是波動(dòng)的，所以需要靠?jī)?chǔ)能電池、綠色氫能、電動(dòng)汽車(chē)、智慧能源來(lái)解決。因此我們新能源的主攻方向就是氫能、儲(chǔ)能、智能。
新能源總體是兩大系統(tǒng)——?jiǎng)恿ο到y(tǒng)和電力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)自于新能源汽車(chē)；電力系統(tǒng)，就是我們現(xiàn)在要改造升級(jí)的能源電力系統(tǒng)。這兩大新能源系統(tǒng)具有相似性，新能源動(dòng)力系統(tǒng)和新能源電力系統(tǒng)的共性技術(shù)是相似的，共性的瓶頸都是儲(chǔ)能技術(shù)。同時(shí)我們兩大新能源系統(tǒng)還有依從性。新能源汽車(chē)需要綠電和綠氫才能成為真正的新能源汽車(chē)。而新能源的發(fā)展又需要新能源汽車(chē)的電池和氫能技術(shù)，解決發(fā)電波動(dòng)問(wèn)題?，F(xiàn)在新能源汽車(chē)已經(jīng)發(fā)展起來(lái)了，大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入普通人的家庭，所以可以以新能源汽車(chē)來(lái)推動(dòng)新能源革命。
我在清華的課題組也是這樣做的，我們以前是做新能源汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)，現(xiàn)在也進(jìn)入新能源技術(shù)領(lǐng)域來(lái)推動(dòng)新能源革命。這就是我們現(xiàn)在的團(tuán)隊(duì)面向新能源革命的儲(chǔ)能、氫能、智能三位一體的研發(fā)體系，我們不僅僅做研究，我們也有三個(gè)板塊的產(chǎn)業(yè)化推廣中心和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的企業(yè)群。
下面我想就三個(gè)問(wèn)題給大家介紹。這三個(gè)問(wèn)題是純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)與電池儲(chǔ)能、燃料電池汽車(chē)與綠色氫能、自動(dòng)駕駛汽車(chē)與智慧能源。
2
關(guān)于純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)與電池儲(chǔ)能
大家知道我們國(guó)家在“十二五”選擇了以純電動(dòng)作為新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的突破口，這是根據(jù)中國(guó)交通體系的特色和交通電氣化的優(yōu)勢(shì)來(lái)決定的。我們有電氣化的高鐵，我們有電氣化的城市交通，比方地鐵、新能源大客車(chē)等。我們還有面向城鎮(zhèn)和農(nóng)村的，廣大的農(nóng)村大部分都采用的是電動(dòng)自行車(chē)，我們有幾億輛，所以我們可以在這樣一個(gè)電氣化交通優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，發(fā)展新一代的個(gè)人轎車(chē)，就是小型電動(dòng)轎車(chē)。因此在2009年，我們正式形成了純電驅(qū)動(dòng)的中國(guó)新能源汽車(chē)技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。這就是中國(guó)的純電驅(qū)動(dòng)跟以豐田為代表的國(guó)際模式的區(qū)別。他們是從先進(jìn)的燃油車(chē)到混合動(dòng)力車(chē)，再到燃料電池車(chē)，而我們是以鋰離子電池和純電動(dòng)汽車(chē)為平臺(tái)，帶動(dòng)混合動(dòng)力和燃料電池汽車(chē)的全面發(fā)展，這就是我們的戰(zhàn)略。
在2014年，我國(guó)確立了新能源汽車(chē)是中國(guó)從汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路，中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化從此進(jìn)入了快速發(fā)展階段。我們從2011年的年產(chǎn)6000輛，到今年要超過(guò)600萬(wàn)輛，十多年增長(zhǎng)了1000倍。再往后看，我們還會(huì)快速的增長(zhǎng)。比如我們今年大概會(huì)到600多萬(wàn)輛，增長(zhǎng)速率90%，明年可能增長(zhǎng)速率會(huì)下來(lái)，但是基數(shù)變大了，到2025年就會(huì)達(dá)到1200萬(wàn)輛的年產(chǎn)量。所以預(yù)計(jì)2035年左右，電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)將發(fā)展成為年銷(xiāo)量2500萬(wàn)輛，全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值近10萬(wàn)億的大產(chǎn)業(yè)。
新能源汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中，帶動(dòng)了我們動(dòng)力電池上水平、上規(guī)模。比如大家熟悉的，電動(dòng)汽車(chē)剛開(kāi)始的續(xù)航里程100多公里，電池的比能量只有100多瓦時(shí)，現(xiàn)在我們的比能量已經(jīng)不斷提升到300瓦時(shí)、350瓦時(shí)，續(xù)航里程也在不斷提升，現(xiàn)在普遍達(dá)到500公里以上，甚至1000公里的續(xù)航也是可以做到的，只是成本偏高。再下一步，電池的技術(shù)創(chuàng)新潛力巨大，新一代電池技術(shù)在不斷取得突破。比如我們下一步是350瓦時(shí)/公斤普遍應(yīng)用，再到2030年，400瓦時(shí)/公斤的電池就會(huì)產(chǎn)業(yè)化，到2035年，500瓦時(shí)/公斤的電池也會(huì)全方位產(chǎn)業(yè)化。這中間我們電池產(chǎn)業(yè)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，比如今年上半年，我們鋰離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)量就超過(guò)了280GWh，增長(zhǎng)了150%。全行業(yè)的收入突破了4800億，預(yù)計(jì)全年將突破萬(wàn)億。我們明年的電池產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)大于1000個(gè)GWh。2025年我們國(guó)內(nèi)電池需求量和出貨量預(yù)計(jì)達(dá)到1200GWh，就是12億千瓦時(shí)。寧德時(shí)代的曾毓群董事長(zhǎng)也預(yù)測(cè)，2030年我們?nèi)螂妱?dòng)汽車(chē)裝機(jī)就會(huì)達(dá)到4800GWh，價(jià)值將近5萬(wàn)億人民幣。所以這是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。
不僅是電動(dòng)車(chē)要用，下一步儲(chǔ)能也是一個(gè)重要方向。大家看我們新型的儲(chǔ)能，這是傳統(tǒng)儲(chǔ)能抽水蓄能，新型的儲(chǔ)能基本上都是磷酸鐵鋰電池。展望未來(lái)，整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)的規(guī)模包括了儲(chǔ)能將不斷增長(zhǎng)。當(dāng)然大型的鋰離子電池的儲(chǔ)能電站的安全問(wèn)題是一個(gè)挑戰(zhàn)。我們?cè)谇迦A大學(xué)建立了電池安全實(shí)驗(yàn)室，目前是全球在學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中規(guī)模最大的電池安全以及團(tuán)隊(duì)。經(jīng)過(guò)十幾年的研發(fā)我們已經(jīng)形成電池安全整套技術(shù)與解決方案，并正在開(kāi)展全球合作，為國(guó)內(nèi)外企業(yè)進(jìn)行電池安全技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化?，F(xiàn)在，我們逐步從電池安全的研究發(fā)展到安全電池的開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。比如全固態(tài)電池、安全電池系統(tǒng)和下一代智能電池，我們也培育一些電池方面的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)。
3
燃料電池汽車(chē)與綠色氫能
大家要知道，中國(guó)的燃料電池汽車(chē)也具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)2021年的全球燃料電池汽車(chē)的出貨量統(tǒng)計(jì)，其中商用車(chē)基本上是在中國(guó)推廣，所以燃料電池商用車(chē)是中國(guó)的特色和優(yōu)勢(shì)，跟10年前的純電動(dòng)轎車(chē)類(lèi)似，正在引領(lǐng)國(guó)際潮流。中國(guó)發(fā)起成立了國(guó)際氫能燃料電池協(xié)會(huì)來(lái)推動(dòng)全球的氫能產(chǎn)業(yè)的國(guó)際合作。其中國(guó)外的會(huì)員單位占了我們協(xié)會(huì)的一半還多一點(diǎn)。
燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化也帶動(dòng)了氫能基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。隨著燃料電池汽車(chē)逐步的產(chǎn)業(yè)化成長(zhǎng)，制氫、儲(chǔ)氫、加氫等等都會(huì)得到大的發(fā)展，會(huì)帶動(dòng)整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。也就是氫能汽車(chē)為先導(dǎo)，帶動(dòng)綠色氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，而氫能產(chǎn)業(yè)就是一個(gè)更大的戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)。全球氫能的產(chǎn)量，預(yù)計(jì)到2050年會(huì)達(dá)到6.6億噸。它不僅用在交通，還會(huì)用在電力、建筑、工業(yè)原料等等。氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)非常長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，有一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)集群，也是一個(gè)具備10萬(wàn)億規(guī)模潛力的產(chǎn)業(yè)集群。其中電力應(yīng)用就是氫儲(chǔ)能，它是中國(guó)綠色氫能應(yīng)用的下一個(gè)戰(zhàn)略方向。
什么叫氫儲(chǔ)能？就是在風(fēng)電光伏富余的時(shí)候，用電解水的方式把它制成氫儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)風(fēng)電光伏不夠的時(shí)候，我們?cè)侔阉糜诎l(fā)電補(bǔ)上去，這就是氫儲(chǔ)能。大家知道我國(guó)有大量的火電廠、調(diào)峰電廠，我們需要?dú)溥@樣一種新的燃料來(lái)逐步取代煤。氫儲(chǔ)能在未來(lái)會(huì)是季節(jié)性儲(chǔ)能方式的主體。我們中國(guó)有十幾億千瓦的煤電廠，它的燃料升級(jí)需要?dú)淙剂习l(fā)電。這是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程。
我在清華的研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)綠色氫能和燃料電池進(jìn)行了大量的研究，經(jīng)過(guò)近20年的研發(fā)，掌握了氫燃料電池的成套技術(shù)，也培育了中國(guó)氫能的第一股億華通科技公司?，F(xiàn)在億華通已經(jīng)是一個(gè)企業(yè)集團(tuán)，它具有10家公司，進(jìn)行了氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局。另外，我們面向中遠(yuǎn)期的應(yīng)用，也在開(kāi)展電解水制氫裝備的研發(fā)，包括了固體氧化物、質(zhì)子交換膜和堿性電解，其中正在產(chǎn)業(yè)化的是堿性電解系統(tǒng)?；诎l(fā)電和制氫技術(shù)，可以推動(dòng)氫儲(chǔ)能在火電廠的應(yīng)用。我們?cè)诒狈侥茉椿卣谝?guī)劃氫儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，分析發(fā)現(xiàn)集中式光伏基地與氫能有一個(gè)存儲(chǔ)和消耗的年周期循環(huán)，這樣就可以通過(guò)氫儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的季節(jié)性能量轉(zhuǎn)移。我們還在推動(dòng)包括包頭、張家口、北京在內(nèi)的氫走廊建設(shè)，其中把張家口作為總部基地和綜合示范基地，建設(shè)氫制備、氫儲(chǔ)運(yùn)、氫功能、氫動(dòng)力。現(xiàn)在在張家口已經(jīng)有500輛燃料電池公交車(chē)，9個(gè)加氫站，萬(wàn)噸的風(fēng)電制氫廠，還有萬(wàn)臺(tái)級(jí)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)基地。在包頭主要是進(jìn)行商業(yè)示范。在北京主要是進(jìn)行國(guó)際合作和研發(fā)，在聯(lián)合國(guó)工業(yè)開(kāi)發(fā)署和北京市政府支持下，已經(jīng)建成北京國(guó)際氫能中心。
4
燃料電池汽車(chē)與綠色氫能
大家要知道，中國(guó)的燃料電池汽車(chē)也具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)2021年的全球燃料電池汽車(chē)的出貨量統(tǒng)計(jì)，其中商用車(chē)基本上是在中國(guó)推廣，所以燃料電池商用車(chē)是中國(guó)的特色和優(yōu)勢(shì)，跟10年前的純電動(dòng)轎車(chē)類(lèi)似，正在引領(lǐng)國(guó)際潮流。中國(guó)發(fā)起成立了國(guó)際氫能燃料電池協(xié)會(huì)來(lái)推動(dòng)全球的氫能產(chǎn)業(yè)的國(guó)際合作。其中國(guó)外的會(huì)員單位占了我們協(xié)會(huì)的一半還多一點(diǎn)。
燃料電池汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化也帶動(dòng)了氫能基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。隨著燃料電池汽車(chē)逐步的產(chǎn)業(yè)化成長(zhǎng)，制氫、儲(chǔ)氫、加氫等等都會(huì)得到大的發(fā)展，會(huì)帶動(dòng)整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。也就是氫能汽車(chē)為先導(dǎo)，帶動(dòng)綠色氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，而氫能產(chǎn)業(yè)就是一個(gè)更大的戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)。全球氫能的產(chǎn)量，預(yù)計(jì)到2050年會(huì)達(dá)到6.6億噸。它不僅用在交通，還會(huì)用在電力、建筑、工業(yè)原料等等。氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)非常長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈，有一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)集群，也是一個(gè)具備10萬(wàn)億規(guī)模潛力的產(chǎn)業(yè)集群。其中電力應(yīng)用就是氫儲(chǔ)能，它是中國(guó)綠色氫能應(yīng)用的下一個(gè)戰(zhàn)略方向。
什么叫氫儲(chǔ)能？就是在風(fēng)電光伏富余的時(shí)候，用電解水的方式把它制成氫儲(chǔ)起來(lái)，當(dāng)風(fēng)電光伏不夠的時(shí)候，我們?cè)侔阉糜诎l(fā)電補(bǔ)上去，這就是氫儲(chǔ)能。大家知道我國(guó)有大量的火電廠、調(diào)峰電廠，我們需要?dú)溥@樣一種新的燃料來(lái)逐步取代煤。氫儲(chǔ)能在未來(lái)會(huì)是季節(jié)性儲(chǔ)能方式的主體。我們中國(guó)有十幾億千瓦的煤電廠，它的燃料升級(jí)需要?dú)淙剂习l(fā)電。這是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程。
我在清華的研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)綠色氫能和燃料電池進(jìn)行了大量的研究，經(jīng)過(guò)近20年的研發(fā)，掌握了氫燃料電池的成套技術(shù)，也培育了中國(guó)氫能的第一股億華通科技公司?，F(xiàn)在億華通已經(jīng)是一個(gè)企業(yè)集團(tuán)，它具有10家公司，進(jìn)行了氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局。另外，我們面向中遠(yuǎn)期的應(yīng)用，也在開(kāi)展電解水制氫裝備的研發(fā)，包括了固體氧化物、質(zhì)子交換膜和堿性電解，其中正在產(chǎn)業(yè)化的是堿性電解系統(tǒng)?；诎l(fā)電和制氫技術(shù)，可以推動(dòng)氫儲(chǔ)能在火電廠的應(yīng)用。我們?cè)诒狈侥茉椿卣谝?guī)劃氫儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，分析發(fā)現(xiàn)集中式光伏基地與氫能有一個(gè)存儲(chǔ)和消耗的年周期循環(huán)，這樣就可以通過(guò)氫儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的季節(jié)性能量轉(zhuǎn)移。我們還在推動(dòng)包括包頭、張家口、北京在內(nèi)的氫走廊建設(shè)，其中把張家口作為總部基地和綜合示范基地，建設(shè)氫制備、氫儲(chǔ)運(yùn)、氫功能、氫動(dòng)力。現(xiàn)在在張家口已經(jīng)有500輛燃料電池公交車(chē)，9個(gè)加氫站，萬(wàn)噸的風(fēng)電制氫廠，還有萬(wàn)臺(tái)級(jí)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)基地。在包頭主要是進(jìn)行商業(yè)示范。在北京主要是進(jìn)行國(guó)際合作和研發(fā)，在聯(lián)合國(guó)工業(yè)開(kāi)發(fā)署和北京市政府支持下，已經(jīng)建成北京國(guó)際氫能中心。
5
自動(dòng)駕駛汽車(chē)與智慧能源
新能源電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)一步發(fā)展就是智能化的新能源電動(dòng)汽車(chē)。我們新能源的智能汽車(chē)，既是智能終端也是智慧能源的儲(chǔ)能方式，而且我們的電動(dòng)車(chē)輛，它也需要智能制造。所以它會(huì)引領(lǐng)智能化革命，包括智能制造、自動(dòng)駕駛、智慧能源?，F(xiàn)在電動(dòng)汽車(chē)智能化座艙，還有車(chē)聯(lián)網(wǎng)來(lái)輔助駕駛等等功能，正在使電動(dòng)汽車(chē)逐步自動(dòng)化，以后還會(huì)有自動(dòng)駕駛，甚至將來(lái)可能的無(wú)人駕駛。同時(shí)就像手機(jī)是移動(dòng)的信息網(wǎng)一樣，電動(dòng)汽車(chē)將來(lái)是移動(dòng)的能源互聯(lián)網(wǎng)。因?yàn)槊枯v電動(dòng)汽車(chē)上的電池都能夠用于儲(chǔ)能，進(jìn)行車(chē)網(wǎng)互動(dòng)，大量的汽車(chē)儲(chǔ)能鏈接起來(lái)就是移動(dòng)的能源互聯(lián)網(wǎng)和分布式虛擬電廠。
在這個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)變革吸引了幾乎所有的信息與互聯(lián)網(wǎng)廠商介入智能汽車(chē)行業(yè)，這也是一個(gè)大的風(fēng)口。我要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是，隨著電動(dòng)機(jī)保有量的增長(zhǎng)，我們城市的配電網(wǎng)將會(huì)不堪重負(fù)，如果大家都是無(wú)序充電，晚上回家充電，電網(wǎng)會(huì)受不了。所以必須要開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)功能。首先要有序充電，即自動(dòng)調(diào)整充電時(shí)間，也就是電力負(fù)荷比較低的時(shí)候，比如后半夜充電。進(jìn)一步的可以車(chē)跟車(chē)充，也可以把車(chē)作為家庭的一個(gè)儲(chǔ)能裝置，如果屋頂有光伏，可以把光伏的電存在車(chē)上的“電廠”里，車(chē)作為儲(chǔ)能電源給家里供電。還比如車(chē)上電池與建筑樓宇車(chē)網(wǎng)互動(dòng)，可以給寫(xiě)字樓供電。當(dāng)然也可以與園區(qū)的微電網(wǎng)互動(dòng)來(lái)儲(chǔ)能和供電，既可以從網(wǎng)上取電，也可以給網(wǎng)上放電。甚至我們還可以跟配電網(wǎng)進(jìn)行能量交換，這就是我們所謂的多功能車(chē)網(wǎng)互動(dòng)V2X，使電動(dòng)汽車(chē)真正成為一個(gè)智能能源終端。
當(dāng)然，一輛車(chē)的能量是很有限的，車(chē)網(wǎng)互動(dòng)需要聚合，聚合就有巨大的潛力。比如2040年，中國(guó)電動(dòng)車(chē)保有量會(huì)到3億輛，如果每輛車(chē)平均65度電，我們車(chē)上就可以裝200億度電，這個(gè)就是中國(guó)現(xiàn)在每天消費(fèi)的總電量，就可以存這么多。那么它有多大的功率？到時(shí)新能源汽車(chē)對(duì)電網(wǎng)的功率支撐能力可以達(dá)到30億千瓦左右，基本上相當(dāng)于未來(lái)2040年全國(guó)電網(wǎng)非化石裝機(jī)功率的一半，這是非常大的。
所以我們預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模普及，會(huì)帶來(lái)基于車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的智慧能源生態(tài)。首先未來(lái)10年，有可能形成產(chǎn)業(yè)的黃金組合，就是“分布式光伏+電池儲(chǔ)能+電動(dòng)汽車(chē)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈”。隨著我國(guó)的光伏總裝機(jī)進(jìn)入10億千瓦時(shí)代，電池進(jìn)入百億千瓦時(shí)時(shí)代和電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)入億輛時(shí)代，我們就可以形成萬(wàn)億級(jí)的智慧能源產(chǎn)業(yè)。面向2060年碳中和目標(biāo)，會(huì)形成另外又一個(gè)更大的黃金組合，就是用戶側(cè)分布式光伏會(huì)進(jìn)入20億千瓦規(guī)模，電動(dòng)汽車(chē)會(huì)達(dá)到4億輛的規(guī)模、電動(dòng)汽車(chē)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)會(huì)形成百億千瓦時(shí)儲(chǔ)能的規(guī)模，這個(gè)電池容量就更大了，會(huì)超過(guò)250億千瓦時(shí)，所以這個(gè)黃金組合的大生態(tài)會(huì)形成一個(gè)更大的10萬(wàn)億級(jí)的產(chǎn)業(yè)。
總之，電動(dòng)汽車(chē)會(huì)形成一個(gè)巨大的電力系統(tǒng)用戶側(cè)的能源互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)汽車(chē)把我們的停車(chē)場(chǎng)、智慧樓宇、園區(qū)，還有公路快充快換站的能量流鏈接起來(lái)，匯集起來(lái)。我們清華團(tuán)隊(duì)基于車(chē)網(wǎng)互動(dòng)的這些場(chǎng)景開(kāi)發(fā)了一系列技術(shù)，相關(guān)的示范和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目正在京津冀、港珠澳兩大城市圈在落地，并跟很多企業(yè)形成了合作關(guān)系。以其中的快充快換場(chǎng)景為例，我們開(kāi)發(fā)350千瓦快充技術(shù)，5分鐘可以充200公里，正在產(chǎn)業(yè)化。我們開(kāi)發(fā)的快換技術(shù)5分鐘可以把重卡的電池?fù)Q掉，形成重卡的電動(dòng)化。而且這兩者結(jié)合起來(lái)，我們還構(gòu)建了光-儲(chǔ)-充-換一體化的互補(bǔ)型智慧能源系統(tǒng)。所謂互補(bǔ)型，就是我們用重卡換電站的備用電池給轎車(chē)超級(jí)快充，因?yàn)榇蠊β食潆娨话愣家脙?chǔ)能電池，不能直接從電網(wǎng)取電。在站上再建設(shè)光伏，這就是所謂的光伏充換一體化互補(bǔ)型智慧能源系統(tǒng)。我們把它稱(chēng)作電動(dòng)汽車(chē)時(shí)代的加油站。整個(gè)互補(bǔ)型智慧能源系統(tǒng)還可以與電網(wǎng)互動(dòng)進(jìn)行調(diào)峰和調(diào)頻，其中調(diào)頻就用我們給電池快充加熱使用的大功率雙向脈沖技術(shù)。我們?cè)诙瑠W會(huì)期間已經(jīng)建立了全球首個(gè)光儲(chǔ)充換一體化的綜合示范平臺(tái)，這是跟國(guó)際殼牌公司合作的。
6
總結(jié)與展望
新能源汽車(chē)與新能源革命將帶來(lái)工業(yè)革命與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。未來(lái)二三十年，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、交通裝備產(chǎn)業(yè)和能源化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)將發(fā)生百年未有之大變局。這就是100年前汽車(chē)替代馬車(chē)的過(guò)程，跟我們今天很相似，它也是在二三十年期間就基本完成了轉(zhuǎn)換。我們很期待未來(lái)二三十年的大變局。
我總結(jié)一下，第一，新能源汽車(chē)正在進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的新階段，預(yù)計(jì)未來(lái)10~15年左右發(fā)展成為一個(gè)10萬(wàn)億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)；第二，純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)將帶動(dòng)交通全面電動(dòng)化和電池與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展，預(yù)計(jì)10年到15年左右也能發(fā)展成為10萬(wàn)億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)；第三，燃料電池汽車(chē)將推動(dòng)綠色氫能戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)集群的大發(fā)展，預(yù)計(jì)15年到20年左右發(fā)展成10萬(wàn)億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)；第四，智能電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化將帶動(dòng)下一代信息產(chǎn)業(yè)以及車(chē)網(wǎng)互動(dòng)和分布式光伏這一黃金組合的大發(fā)展，預(yù)計(jì)20年左右，發(fā)展成10萬(wàn)億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)。
最后我想介紹的是清華大學(xué)新能源動(dòng)力系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)，我們長(zhǎng)期從事新能源汽車(chē)與電池儲(chǔ)能、綠色氫能、智慧動(dòng)力、智慧能源的研發(fā)，并大力推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。我們已經(jīng)孵化出30多家新能源的專(zhuān)精特新企業(yè)，希望得到各位的支持與幫助，共同推動(dòng)中國(guó)新能源革命與雙碳戰(zhàn)略的落實(shí)。
來(lái)源：《中國(guó)企業(yè)家》雜志
