1、未來(lái)十年交通智慧能源生態(tài)的建設(shè)大概有兩個(gè)組合：一個(gè)是分布式光伏+電池+電動(dòng)汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的黃金組合；一個(gè)是集中式的遠(yuǎn)距離的風(fēng)電與光伏+氫能儲(chǔ)能及發(fā)電+燃料電池汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的白銀組合。

2、新一代車(chē)用動(dòng)力電池和氫燃料電池等電化學(xué)能源系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化，是汽車(chē)動(dòng)力百年來(lái)的歷史性突破。動(dòng)力電池和氫燃料電池這兩項(xiàng)技術(shù)均為關(guān)系到第三次新能源革命的動(dòng)力裝置。

3、電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新，是中國(guó)電池行業(yè)引領(lǐng)國(guó)際電池技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。經(jīng)過(guò)20年的研究，中國(guó)的車(chē)用燃料電池技術(shù)已于近年取得產(chǎn)業(yè)化突破。

4、中國(guó)電動(dòng)車(chē)對(duì)環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)的需求仍然非常迫切，動(dòng)力電池未來(lái)可以從4大方向進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。受電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的拉動(dòng)，動(dòng)力電池的需求正大幅上升。樂(lè)觀估計(jì)，2025年中國(guó)電池的產(chǎn)量可能會(huì)達(dá)到年產(chǎn)10億千瓦時(shí)，成本將會(huì)持續(xù)下降。

5、要實(shí)現(xiàn)新能源革命，就要實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)的大規(guī)模發(fā)展。在第三次能源革命中趕超世界，的確是一個(gè)近在咫尺的“中國(guó)夢(mèng)”。

近日，中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高作了題為《面向碳中和的新能源汽車(chē)創(chuàng)新與發(fā)展》的行業(yè)分享。

從他的精彩分享中，新智駕梳理了上述五大觀點(diǎn)。

歐陽(yáng)院士認(rèn)為，可再生能源的關(guān)鍵在于儲(chǔ)能，儲(chǔ)能的關(guān)鍵則在于新能源汽車(chē)的規(guī)?；爸挥袑?shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)大規(guī)模發(fā)展，才能實(shí)現(xiàn)新能源革命”。

由此看來(lái)，要想實(shí)現(xiàn)中國(guó)在第三次能源革命中趕超其他國(guó)家的目標(biāo)，新能源汽車(chē)及其電池技術(shù)的發(fā)展將是重中之重。

這一次，也許是中國(guó)趕超的機(jī)會(huì)

此次分享，歐陽(yáng)院士提到，從汽車(chē)動(dòng)力與能源革命的角度看，過(guò)往的能源革命均是由新發(fā)明的動(dòng)力裝置和交通工具，帶動(dòng)對(duì)能源資源的開(kāi)發(fā)利用從而引發(fā)的。

現(xiàn)在，我們則正處于第三次能源革命，動(dòng)力裝置是各種電池，交通工具是電動(dòng)汽車(chē)，能源資源則是可再生能源。

他表示，新一代車(chē)用動(dòng)力電池和氫燃料電池等電化學(xué)能源系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化，是汽車(chē)動(dòng)力百年來(lái)的歷史性突破。

而中國(guó)近年來(lái)在動(dòng)力電動(dòng)化方面已經(jīng)有了不少新進(jìn)展，“這一次，也許是中國(guó)趕超的機(jī)會(huì)”。

首先是動(dòng)力電池方面。

第一，中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的技術(shù)創(chuàng)新非?；钴S。其技術(shù)創(chuàng)新的模式已經(jīng)從政府主導(dǎo)向市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型，從行業(yè)政治運(yùn)作向企業(yè)商業(yè)運(yùn)作轉(zhuǎn)型；

第二，中國(guó)的電池材料研究已處于國(guó)際先進(jìn)的行列，且電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，輔以電池單體材料的改進(jìn)，已經(jīng)成為近年來(lái)中國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新的鮮明特征。

隨著能量密度高的三元電池的工業(yè)化，車(chē)載電池能量大幅增加，續(xù)航里程也隨之提高。

歐陽(yáng)院士指出，目前三元方形電池能量密度可以達(dá)到300瓦時(shí)/公斤，采用固液混合電解質(zhì)的軟包電池可以達(dá)到360瓦時(shí)/公斤，相當(dāng)于方形電池的320-330瓦時(shí)/公斤。此外，磷酸鐵鋰電池補(bǔ)鋰、添硅后，也突破了200瓦時(shí)/公斤。

不過(guò)，對(duì)乘用車(chē)而言，關(guān)鍵還是提升電池系統(tǒng)比能量，這樣才能在車(chē)輛的有限空間內(nèi)裝上更多的電池。但受限于安全問(wèn)題，三元電池的比能量并沒(méi)有大幅增長(zhǎng)，因此行業(yè)轉(zhuǎn)向了電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。

在電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新方面，歐陽(yáng)院士尤其提到了寧德時(shí)代的CTP無(wú)模組系統(tǒng)、比亞迪的刀片電池?zé)o模組系統(tǒng)。

他指出，這些電池結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新大幅提升了成組效率，單體到系統(tǒng)的體積成組效率從40%增加到60%。這一變化使搭載磷酸鐵鋰電池的車(chē)輛的續(xù)航里程可以達(dá)到600公里，基本解決了原先續(xù)航里程不夠長(zhǎng)的問(wèn)題。

歐陽(yáng)院士表示，電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新，是中國(guó)電池行業(yè)引領(lǐng)國(guó)際電池技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。

與此同時(shí)，面對(duì)當(dāng)前仍存在的冬天低溫環(huán)境下電池續(xù)航里程縮短等問(wèn)題，歐陽(yáng)院士也提出中國(guó)電動(dòng)車(chē)對(duì)環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)的需求仍然非常迫切，為此他還特別指出了動(dòng)力電池未來(lái)可以創(chuàng)新和改進(jìn)的方向，包括：

1、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)效能的優(yōu)化；

2、面向冬季工況的動(dòng)力系統(tǒng)的能量綜合利用；

3、充電場(chǎng)景下電池的插槍保溫和脈沖加熱；

4、動(dòng)力電池的熱安全問(wèn)題，主要包括本征安全、被動(dòng)安全、主動(dòng)安全三方面的安全保障技術(shù)。

至于氫燃料電池方面。

歐陽(yáng)院士認(rèn)為，經(jīng)過(guò)20年的研究，中國(guó)的車(chē)用燃料電池技術(shù)已于近年取得產(chǎn)業(yè)化突破。

數(shù)據(jù)顯示，和五年前相比，現(xiàn)在氫燃料電池所有主要的性能指標(biāo)都已經(jīng)有了大幅提升，如燃料電池壽命這一核心指標(biāo)提升了300%。

與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)燃料電池零部件的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立，系統(tǒng)集成能力大幅增強(qiáng)，頭部企業(yè)正在形成。而未來(lái)的重點(diǎn)，就是要使燃料電池系統(tǒng)的成本在十年內(nèi)下降80%以上，從2020年的5000元/千瓦下降到2030年的600元/千瓦。

除此之外，降低車(chē)載儲(chǔ)氫的成本也很重要。

雖然這方面的技術(shù)，中國(guó)已經(jīng)取得一些重大突破，但當(dāng)前氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展還面臨著一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)，如氫燃料產(chǎn)業(yè)鏈自主化程度與技術(shù)水平和燃料電池還有差距，電解綠氫技術(shù)、氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)、氫安全技術(shù)還有待改進(jìn)，氫燃料成本總體偏高等。

動(dòng)力電池和氫燃料電池這兩項(xiàng)技術(shù)均為關(guān)系到第三次新能源革命的動(dòng)力裝置。

至于交通工具方面，即直接指向純電動(dòng)汽車(chē)和氫燃料電池汽車(chē)。

雖然當(dāng)前的氫燃料電池汽車(chē)仍面臨著一些挑戰(zhàn)，但純電動(dòng)汽車(chē)的表現(xiàn)，在去年國(guó)外的特斯拉、國(guó)內(nèi)的蔚來(lái)、小鵬等大幅增長(zhǎng)的銷(xiāo)量的映襯下，已無(wú)需贅言。

總的來(lái)說(shuō)，動(dòng)力裝置方面，中國(guó)已經(jīng)有了處于國(guó)際先進(jìn)行列的電池技術(shù)；交通工具方面，新能源汽車(chē)在中國(guó)無(wú)論是技術(shù)方面，還是市場(chǎng)接受度方面，都在不斷提高；能源資源方面，我國(guó)不僅具有豐富的光伏和風(fēng)電資源，而且已經(jīng)具備了大規(guī)模推廣的條件。

照此看來(lái)，在第三次能源革命中趕超世界，的確是一個(gè)近在咫尺的“中國(guó)夢(mèng)”。

儲(chǔ)能是關(guān)鍵

關(guān)于新能源革命，歐陽(yáng)院士尤其指出，要實(shí)現(xiàn)新能源革命，就要實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)的大規(guī)模發(fā)展。

這是因?yàn)?，盡管我國(guó)豐富的光伏和風(fēng)電資源已經(jīng)具備了更大規(guī)模推廣的條件，但儲(chǔ)能卻成了其中的一大瓶頸。

而新能源汽車(chē)則是突破這一瓶頸的重要儲(chǔ)能裝備之一。

在歐陽(yáng)院士的描述中，可再生能源的儲(chǔ)能，主要通過(guò)兩種儲(chǔ)能組合構(gòu)成總的儲(chǔ)能系統(tǒng)解決。

首先是電池儲(chǔ)能。

電池儲(chǔ)能，主要通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)及其所搭載的動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)。

歐陽(yáng)院士認(rèn)為，受電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的拉動(dòng)，動(dòng)力電池的需求正大幅上升。樂(lè)觀估計(jì)，2025年中國(guó)電池的產(chǎn)量可能會(huì)達(dá)到年產(chǎn)10億千瓦時(shí)，成本將會(huì)持續(xù)下降。

以鋰離子電池包為代表的動(dòng)力電池，正在成為分布式、短周期、小規(guī)?？稍偕茉磧?chǔ)存的最佳選擇。

他舉了一個(gè)極端的例子，即假設(shè)將中國(guó)三億輛乘用車(chē)全部改成純電動(dòng)車(chē)，平均每輛車(chē)的電池容量為65度電，那么車(chē)載儲(chǔ)能的容量可以達(dá)到約200億千瓦時(shí)。

這意味著，這三億輛純電動(dòng)汽車(chē)可以存儲(chǔ)與中國(guó)每天消費(fèi)的總電量相當(dāng)?shù)碾娔堋?/p>

然而，盡管電動(dòng)汽車(chē)的規(guī)?；瘜O大地解決儲(chǔ)能問(wèn)題，但這也可能會(huì)帶來(lái)過(guò)多車(chē)輛同時(shí)充電從而造成功率過(guò)大的問(wèn)題。

歐陽(yáng)院士表示，要解決這一問(wèn)題，就要趨利避害。既要利用電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能潛力抑制電網(wǎng)的波動(dòng)，也要采用有序充電、車(chē)與電網(wǎng)雙向充電、儲(chǔ)能放電、換電池和充換電一體化等各種智能充電方式將充電功率大幅收窄。

至于氫能，則是對(duì)集中式可再生能源進(jìn)行大規(guī)模、長(zhǎng)周期存儲(chǔ)的最佳途徑。

歐陽(yáng)院士解釋道，理由主要有以下四點(diǎn)：

第一，能源利用的充分性。氫能大容量、長(zhǎng)周期的儲(chǔ)能模式可以更充分地利用電力。再加上，有些電力無(wú)法用電池進(jìn)行儲(chǔ)存，比如說(shuō)四川的季節(jié)性水電，只有氫能可以存儲(chǔ)；

第二，相比電池，氫能在規(guī)模儲(chǔ)能上更具經(jīng)濟(jì)性。車(chē)下固定儲(chǔ)氫的成本大約會(huì)比儲(chǔ)電的成本低一個(gè)數(shù)量級(jí)；

第三，與電網(wǎng)基礎(chǔ)發(fā)電電源的互補(bǔ)性。氫能可以作為大容量、長(zhǎng)周期、高功率的靈活能源使用，如用于燃料電池發(fā)電，或用于大型氫燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電；

第四，氫的制、儲(chǔ)、運(yùn)方式靈活。我國(guó)大規(guī)模集中式可再生能源的基地一般在新疆、內(nèi)蒙古、寧夏等西部偏遠(yuǎn)的地區(qū)，這些地方的氫能需要上千公里的長(zhǎng)途輸運(yùn)。而氫能既可以通過(guò)特高壓電輸送通道輸運(yùn)，也可以通過(guò)長(zhǎng)途輸電、當(dāng)?shù)刂茪涞姆桨笇?shí)現(xiàn)輸運(yùn)。

歐陽(yáng)院士總結(jié)道，未來(lái)十年交通智慧能源生態(tài)的建設(shè)大概有兩個(gè)組合：

一個(gè)是分布式光伏+電池+電動(dòng)汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的黃金組合；一個(gè)是集中式的遠(yuǎn)距離的風(fēng)電與光伏+氫能儲(chǔ)能及發(fā)電+燃料電池汽車(chē)+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈的白銀組合。

這兩者結(jié)合，將共同構(gòu)成面向碳中和的未來(lái)智慧能源大系統(tǒng)。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)

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