在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)2021年度媒體溝通會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽明高以《推動(dòng)新能源汽車可持續(xù)增長(zhǎng)》為題，圍繞汽車整車技術(shù)、電池可持續(xù)發(fā)展、充換電和電動(dòng)汽車智慧能源以及氫能與燃料電池等四個(gè)方面熱點(diǎn)話題，進(jìn)行重點(diǎn)答疑并發(fā)表見解。

以下內(nèi)容根據(jù)歐陽明高發(fā)言整理。

一、2021年新能源汽車技術(shù)與市場(chǎng)亮點(diǎn)及中長(zhǎng)期趨勢(shì)

1、今年市場(chǎng)增長(zhǎng)超出預(yù)期，但符合邏輯

2021年，新能源汽車銷量和滲透率逐月 快速提升，市場(chǎng)化進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)新階段。

據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年1-10月，新能源汽車銷量已超過250萬輛。11月，一些企業(yè)的銷量大體都增長(zhǎng)了10%-100%，也有一些大型企業(yè)受制于產(chǎn)能影響，但都是在增長(zhǎng)，估計(jì)11月有可能接近300萬輛，2021年新能源汽車總體銷量大約在330萬輛左右。

今年的市場(chǎng)爆發(fā)原因應(yīng)該說是技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品豐富、政策給力的結(jié)果。

技術(shù)方面，電池技術(shù)持續(xù)改進(jìn)，成本也在下降，電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)持續(xù)創(chuàng)新，比如刀片電池、CTP等大規(guī)模應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池大規(guī)模裝備轎車。智能輔助駕駛技術(shù)的引入對(duì)客戶的吸引，電動(dòng)汽車的操控性能優(yōu)越。

產(chǎn)品方面，電動(dòng)汽車經(jīng)過多年推廣，帶動(dòng)品牌形象提升，新車型大量引入，造型相比傳統(tǒng)車新潮。尤其是車型更豐富，全面覆蓋各個(gè)乘用車級(jí)別。細(xì)分市場(chǎng)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了新的“兩頭擠”現(xiàn)象。微型車已經(jīng)基本被電動(dòng)汽車占領(lǐng)，豪華車也基本由電動(dòng)汽車主導(dǎo)，中級(jí)主流轎車出現(xiàn)了比亞迪超級(jí)混動(dòng)這樣100公里純電里程的插電式電動(dòng)汽車。

政策方面包括，補(bǔ)貼延續(xù)、雙積分漲價(jià)、國(guó)家推出雙碳戰(zhàn)略，對(duì)廠家和年輕客戶的預(yù)期引導(dǎo)等等。同時(shí)也欣喜的看到，補(bǔ)貼對(duì)消費(fèi)的作用正在逐步消退，私人基于市場(chǎng)消費(fèi)的購(gòu)車比例已經(jīng)上升到接近75%。

總之，今年的市場(chǎng)爆發(fā)雖然超出預(yù)期，但是符合邏輯，這是基本結(jié)論。

2021年1-10 月，全球廣義新能源乘用車銷量達(dá)到702萬臺(tái)。中國(guó)新能源乘用車世界份額占比 51%。根據(jù)S型增長(zhǎng)曲線的經(jīng)驗(yàn)判斷，全球汽車電動(dòng)化已突破臨界點(diǎn)，進(jìn)入陡峭增長(zhǎng)期。估計(jì)2022年中國(guó)新能源汽車銷量會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)到500萬臺(tái)，這還是受限于電池供應(yīng)、芯片供應(yīng)和產(chǎn)能限制。如果沒有這些限制，完全看需求可能比這個(gè)更高?，F(xiàn)在有些大廠已經(jīng)受到了產(chǎn)能的限制，供不應(yīng)求，交貨都要四五個(gè)月。2022年的市場(chǎng)占有率，從全年看肯定在20%以上。

2、未來整車技術(shù)趨勢(shì)：1000公里續(xù)航，滑板底盤

不是說續(xù)航做到一千公里不可能，而是做到一千公里續(xù)航同時(shí)還能在幾分鐘充滿電，同時(shí)還安全、成本低，這不可能。

一千公里續(xù)航，只要市場(chǎng)有需求，技術(shù)上完全可以做到。從豪華電動(dòng)汽車角度，這個(gè)可能是一個(gè)趨勢(shì)，但畢竟一千公里續(xù)航需要的成本比較高，只能是豪華SUV這種檔次，有裝電池的空間，客戶愿意買單等等，這主要是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品開發(fā)。

當(dāng)然，對(duì)技術(shù)的要求也會(huì)相應(yīng)提高，例如，一般會(huì)采用800伏高壓電氣構(gòu)架，高比能量高鎳三元鋰離子電池，部分廠家還可能嘗試固液混合高鎳三元鋰離子電池，而且安全技術(shù)的要求也會(huì)更高。

另外一個(gè)技術(shù)是智能滑板底盤。最近美國(guó)Rivian公司因?yàn)橥瞥鲋悄芑宓妆P備受追捧。

其實(shí)滑板底盤技術(shù)概念很早就有，通用汽車推出的滑板汽車概念車大概是2002年，當(dāng)時(shí)是一個(gè)燃料電池車。特斯拉也有類似概念，但是它的車身還是半承載式車身。由于電池系統(tǒng)通常是扁平化結(jié)構(gòu)，所以凡是純電動(dòng)汽車專用平臺(tái)，都跟傳統(tǒng)燃油車平臺(tái)差別較大，都帶有扁平化的滑板的基本概念。

電動(dòng)化整車平臺(tái)可分為三種：一種是現(xiàn)在基本上借鑒燃油車平臺(tái)概念，并沒有一個(gè)完整的底盤，采用的還是承載式車身。第二種是特斯拉推出的扁平式底盤，但采用的是半承載式車身。第三種是Rivian推出的完全滑板底盤，可以承受碰撞，采用非承載式車身，車身可以做得很輕，采用輕量化材料。底盤不變，可以方便地做成各種車型。這是技術(shù)多年演變的結(jié)果，代表了技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。尤其是電池系統(tǒng)做得越來越扁平，電機(jī)比功率越來越高，電機(jī)/逆變器/驅(qū)動(dòng)軸三合一用得越來越多，可以實(shí)現(xiàn)真正的滑板式底盤平臺(tái)。再配合智能化主動(dòng)避撞，將來碰撞越來越少，車身可以做得越來越輕，甚至用塑料或者布做都是可以的，車型開發(fā)周期就可以非常短，花樣可以無限多，個(gè)性化非常強(qiáng)，這會(huì)給汽車設(shè)計(jì)制造帶來一場(chǎng)革命。

3、未來新能源汽車增長(zhǎng)預(yù)測(cè)與碳減排

國(guó)際能源署（IEA）2021年5月發(fā)布全球碳中和路線圖認(rèn)為，從2020年到2030年全球電動(dòng)轎車將增長(zhǎng)18倍， 2030年銷量達(dá)到5500萬。這是按照低碳發(fā)展目標(biāo)給出的比較激進(jìn)的預(yù)測(cè)。國(guó)外相對(duì)保守的預(yù)測(cè)認(rèn)為，2030年全球電動(dòng)汽車銷量為3000萬輛。

基于歐陽明高團(tuán)隊(duì)的計(jì)算分析和綜合判斷，對(duì)中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)有一個(gè)總體預(yù)測(cè)：預(yù)計(jì)在2025年，我國(guó)新能源汽車銷量會(huì)在700萬輛到900萬輛之間。到2030年，大致是在1700萬輛到1900萬輛。

從保有量的情況看，2025年會(huì)超過3000萬輛，2030年大概接近1億輛，2035年大概接近2億輛，2040年接近3億輛。

向新能源汽車轉(zhuǎn)型會(huì)對(duì)汽車行業(yè)節(jié)能減排產(chǎn)生重要影響。對(duì)于乘用車，2021年純電動(dòng)車和燃油車單位里程碳排放數(shù)值大約分別是：電動(dòng)汽車每公里70克二氧化碳排放，燃油車大約是每公里176克二氧化碳排放。預(yù)計(jì)2035年純電動(dòng)汽車單位里程碳排放下降到每公里20克，相比2021年降低70%以上，主要是因?yàn)槟茉唇Y(jié)構(gòu)的變化，也就是綠電比例上升導(dǎo)致。

乘用車，包括燃油車和電動(dòng)汽車總排放量預(yù)計(jì)在2023年達(dá)到峰值，大約是6億噸，這不是全部汽車的碳排放峰值，是乘用車的峰值。純電動(dòng)汽車相比燃油車碳減排降低幅度會(huì)呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，因?yàn)殡S著綠電的比例加大，電動(dòng)汽車排放會(huì)大幅降低。

4、未來產(chǎn)業(yè)格局演變

各合資企業(yè)會(huì)在明后年集體發(fā)力，2023年中外品牌新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入激烈期。從核心技術(shù)看，國(guó)產(chǎn)品牌是有實(shí)力的。

首先是電池技術(shù)，電池占到電動(dòng)汽車技術(shù)含量的60%，目前這一代電池技術(shù)中國(guó)占主導(dǎo)地位。當(dāng)然現(xiàn)在日本等國(guó)家在大力發(fā)展下一代全固態(tài)電池，這方面我們還是有差距。但是全固態(tài)電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化并對(duì)市場(chǎng)格局產(chǎn)生重要影響估計(jì)還要10年左右，我國(guó)電池領(lǐng)域研發(fā)隊(duì)伍規(guī)模在全球遙遙領(lǐng)先，人才輩出，只要不斷努力，相信最終我國(guó)是能夠走在前列。

至于電驅(qū)動(dòng)和電力電子技術(shù)，跟國(guó)外比總體不相上下。尤其是以比亞迪為代表的全技術(shù)鏈貫通企業(yè)，技術(shù)實(shí)力在全球也是排在最前面。

從供應(yīng)鏈看，我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈完整，全球70%的電池產(chǎn)能在中國(guó)，產(chǎn)品供應(yīng)全球。雖然美國(guó)和歐洲正在全力以赴打造電池產(chǎn)業(yè)鏈，而且中國(guó)電池進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)可能也會(huì)受到一定障礙。但總體而言，中國(guó)動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力在相當(dāng)時(shí)間內(nèi)難以撼動(dòng)。

當(dāng)然，近期芯片供應(yīng)成為了卡脖子問題。其實(shí)汽車芯片只占全部芯片的大概10%，目前主要還是周期性供需失衡問題。而且汽車對(duì)芯片集成度要求低于手機(jī)等產(chǎn)品，從中期看，我國(guó)自主技術(shù)不難解決新能源汽車芯片問題。

從整車品牌看，電動(dòng)汽車爆發(fā)之后對(duì)老品牌是一種挑戰(zhàn)，對(duì)新品牌是一個(gè)機(jī)遇。因?yàn)槔掀放埔央妱?dòng)汽車做得跟燃油車一樣，外形不敢改，怕跟以前品牌形象不一致。如果改了，就跟新品牌在同一個(gè)起跑線，就很糾結(jié)。所以，雖然品牌認(rèn)知度方面，國(guó)外老品牌還是要更好一些。但是總的來講，由于新造車勢(shì)力這幾年的蓬勃發(fā)展，在品牌形象方面也創(chuàng)出了中國(guó)新能源汽車自主品牌的一片新天地。自主品牌升級(jí)也比預(yù)想的要好很多

在新一輪電動(dòng)化和智能化浪潮下，中國(guó)自主品牌在未來汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中站占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位還是要充滿信心，有預(yù)測(cè)2030年中國(guó)市場(chǎng)的中國(guó)汽車品牌會(huì)占到60%。

從企業(yè)看，新能源汽車興起引發(fā)了汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)革命。自主品牌企業(yè)八仙過海，涌現(xiàn)出比亞迪這樣的全球標(biāo)桿企業(yè)，新造車勢(shì)力來勢(shì)兇猛，充滿活力。合資企業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)，即將全面發(fā)力。今后五年是一個(gè)窗口期，市場(chǎng)高速增長(zhǎng)，競(jìng)爭(zhēng)持續(xù)激烈。5-10年會(huì)有一次企業(yè)大洗牌，肯定會(huì)淘汰一批，究竟鹿死誰手，現(xiàn)在無法預(yù)測(cè)。

總之，汽車工業(yè)正在經(jīng)歷百年未有之大變局，迎來了巨大的時(shí)代機(jī)遇。但迎接新能源汽車市場(chǎng)爆發(fā)增長(zhǎng)的同時(shí)也會(huì)遇到一系列挑戰(zhàn)，包括電池技術(shù)、產(chǎn)業(yè)以及材料資源的可持續(xù)發(fā)展問題；快充快換與車網(wǎng)互動(dòng)以及綠色智慧能源問題；氫能與燃料電池汽車的發(fā)展問題等。

二、動(dòng)力電池可持續(xù)發(fā)展技術(shù)路線圖

5、動(dòng)力電池裝機(jī)量

我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量隨著電動(dòng)汽車的快速增長(zhǎng)而增加。2021年1到9月份共裝車0.92億千瓦時(shí)，全年預(yù)計(jì)1.5億千瓦時(shí)左右。

2025年預(yù)計(jì)在6億千瓦時(shí)左右，2030年預(yù)計(jì)在15億千瓦時(shí)到20億千瓦時(shí)之間。

國(guó)外機(jī)構(gòu)基于2030年全球5500萬輛電動(dòng)汽車年銷量的激進(jìn)預(yù)測(cè)給出的動(dòng)力電池的年裝車量結(jié)果是50億千瓦時(shí)，而保守預(yù)測(cè)結(jié)果是30億千瓦時(shí)。

基于電動(dòng)汽車保有量可以預(yù)測(cè)中國(guó)車載電池的總保有量，預(yù)計(jì)2025年會(huì)超過20億千瓦時(shí)，2030年會(huì)超過70億千瓦時(shí)，2035年會(huì)超過150億千瓦時(shí)。

由于電動(dòng)汽車市場(chǎng)火爆，刺激上游電池產(chǎn)業(yè)快速擴(kuò)產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)中國(guó)動(dòng)力電池規(guī)劃產(chǎn)能2023年將達(dá)10億千瓦時(shí)，2025年接近25億千瓦時(shí)。當(dāng)然，規(guī)劃產(chǎn)能會(huì)大于動(dòng)力電池年產(chǎn)量，同時(shí)年產(chǎn)量中除了車用電池外，還有儲(chǔ)能電池等一系列其它用途，估計(jì)2025年電池總出貨量在10億千瓦時(shí)左右。

電池產(chǎn)量的快速膨脹會(huì)刺激上游材料周期性漲價(jià)。同時(shí)也會(huì)引起公眾對(duì)材料資源短缺的擔(dān)心。

從潛力看，全球鋰資源經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量為2100萬噸，如果按三元811電池材料體系算，可以生產(chǎn)電池2000億千瓦時(shí)。按平均一輛車100千瓦時(shí)算，可以制造20億輛電動(dòng)汽車。當(dāng)然這不能全部用于汽車，別的地方也要用。但這是經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量，總勘探儲(chǔ)量是8600萬噸。而且因?yàn)榭偪碧絻?chǔ)量近年還在不斷增加，似乎問題不是很大。

但是，鈷的資源就沒有那么樂觀了，經(jīng)濟(jì)可開采儲(chǔ)量只有710萬噸。照此計(jì)算只能到950億千瓦時(shí)。至于錳的資源則沒有問題，非常富余。

然而資源分布卻不均勻，鋰礦有3/4分布在澳大利亞、智利、阿根廷。鈷礦有2/3依賴于非洲的剛果金。鎳礦的一半依賴于印尼和俄羅斯。資源分布是極不均勻。所以，資源的壓力還是有的，不能掉以輕心。

6、電池材料的循環(huán)可持續(xù)

如果循環(huán)利用做得好，支撐發(fā)展問題不會(huì)很大。材料循環(huán)要耗能、要排放，電池生產(chǎn)也會(huì)耗能和排放，可持續(xù)發(fā)展也是重大問題，也就是電池全生命周期的碳排放是問題。

以三元高鎳811鋰離子電池而言，每千瓦時(shí)全生命周期碳排放大約是87公斤。三元電池相對(duì)碳排放是比較高的主要原因是正極材料，包括前軀體和正極材料制備的碳排放就占了總排放的一半。

磷酸鐵鋰電池全生命周期碳排放相比三元NCM811化學(xué)體系約降低三分之一。至于鈉離子電池，碳排放就更低。

怎么解決碳排放問題？第一，電能清潔化，電池產(chǎn)業(yè)鏈要盡可能往西部轉(zhuǎn)移，四川、貴州、云南、青海是非常合適的地方，利用可再生能源和當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)是一個(gè)根本途徑。第二，電池回收利用再生制造。第三，全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)工藝改進(jìn)、提升關(guān)鍵環(huán)節(jié)能效。

從回收角度看，2025年中國(guó)需要回收和梯次利用的電池總量將達(dá)到1.25億千瓦時(shí)。

國(guó)家層面非常重視電池回收利用，國(guó)務(wù)院、發(fā)改委、工信部、發(fā)了很多的文件，現(xiàn)在滿足廢舊動(dòng)力蓄電池綜合利用行業(yè)規(guī)范條件有14家回收利用企業(yè)，將來還會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。

主要的回收手段現(xiàn)在有三種，干法、濕法和物理回收。干法是燒，能耗偏大，環(huán)保問題還是有的。濕法是生產(chǎn)效率偏低一點(diǎn)，設(shè)備比較復(fù)雜，也有一些腐蝕性溶劑?，F(xiàn)在推崇的是進(jìn)行物理回收、電池修復(fù)和材料再生的科技創(chuàng)新。電動(dòng)汽車退役電池要通過精確的電池剩余電量測(cè)試，進(jìn)行分選。然后分門別類進(jìn)行修復(fù)、梯次利用和材料回收再生。

從電池全生命周期減排的潛力看，現(xiàn)有電力結(jié)構(gòu)下，物理回收減排超過50%；濕法回收減排32%；火法回收減排3.5%。隨著綠電比例的提升，在2030年電力結(jié)構(gòu)背景下碳排放再降低12%；2050電網(wǎng)深度脫碳背景下，碳排放再降低75%；100%綠電可以實(shí)現(xiàn)電池生產(chǎn)制造全生命周期近零排放。

7、會(huì)不會(huì)有別的電池取代現(xiàn)在的鋰電池

這是動(dòng)力電池技術(shù)可持續(xù)發(fā)展問題。首先，鋰離子電池還會(huì)用很久。

當(dāng)前這一代鋰離子電池的比能量上限大約是每公斤300瓦時(shí)左右，新型鋰離子電池可以達(dá)到每公斤350瓦時(shí)到400瓦時(shí)。2025年會(huì)出現(xiàn)與現(xiàn)有液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池比能量大體相當(dāng)?shù)牡谝淮虘B(tài)電池。2030年后出現(xiàn)第二代采用新型正負(fù)極材料的全固態(tài)電池，比能量會(huì)提升到每公斤500瓦時(shí)，還會(huì)有高比能量鋰-硫電池、金屬空氣電池。

鈉離子電池現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)，但是各方面性能還不能滿足高性能汽車使用要求。預(yù)計(jì)到2035年，鈉離子電池、鉀離子電池性能會(huì)大幅提升，比能量會(huì)達(dá)到每公斤300瓦時(shí)左右。與現(xiàn)在的高比能量鋰離子電池相當(dāng)。

從電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展角度看，估計(jì)現(xiàn)有的鋰離子電池，包括固液混合的鋰離子電池，2030年之前還是絕對(duì)主導(dǎo)地位。第一代全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化，占市場(chǎng)比例接近1%的時(shí)間點(diǎn)可能在2030年左右。2035年之后，新一代固態(tài)電池，鉀、鎂、鈉、鋰-硫等各類電池會(huì)進(jìn)入市場(chǎng)。到2050年，液態(tài)鋰離子電池有可能減少到約20%。

8、電池全鏈條智能化趨勢(shì)

材料既要回收，同時(shí)也要開發(fā)新的材料體系，以及挖掘現(xiàn)有材料的性能潛力。

每一種電池材料比容量都有一個(gè)理論值，但實(shí)際上做出來的電池產(chǎn)品是很難達(dá)到這個(gè)理論值。這是因?yàn)楝F(xiàn)在的材料合成與電池設(shè)計(jì)主要采用“試錯(cuò)法”。通過智能化手段可以使設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化，比如材料基因組基于人工智能材料篩選和設(shè)計(jì)，可以利用仿真設(shè)計(jì)，再利用智能制造，應(yīng)用過程中的智能電池管理，最后到達(dá)使用壽命后智能回收，實(shí)現(xiàn)全過程智能化。這也是歐盟2030電池計(jì)劃的核心思想。

通過智能設(shè)計(jì)，使電池實(shí)際性能與理論值之間差距減少一半，智能回收最終使回收原材料的利用率接近100%，全生命周期的碳足跡減少1/2，科技的潛力非常大，動(dòng)力電池可持續(xù)發(fā)展是有保障的。

三、快充快換、車網(wǎng)互動(dòng)及電動(dòng)汽車智慧能源

9、超快充電問題

當(dāng)下，充電不如加油快。十一長(zhǎng)假，很多用戶抱怨電動(dòng)車變成了“電動(dòng)爹”。

其實(shí)高功率型動(dòng)力電池是可以像加油一樣超快充電的，但其比能量低，無法滿足長(zhǎng)續(xù)航要求?，F(xiàn)在長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)汽車越來越多，裝的都是強(qiáng)調(diào)高比能量的能量型動(dòng)力電池，要想超快充電不太容易。

比如350千瓦超快充電，5分鐘充接近30度電，要解決的問題有不少：充電倍率太大，電池受不了；充電電流太大，車受不了；充電功率太大，電網(wǎng)受不了。為此，電池本身要具備快充能力，即比較高的峰值充電倍率。車載電氣系統(tǒng)的電壓要提高，增加到800伏以便在超大功率充電時(shí)減小總充電電流。最好采用儲(chǔ)能電池放電以達(dá)到350千瓦的高功率以減輕電網(wǎng)負(fù)荷，這樣才能便于超快充電。

這中間最難的還是動(dòng)力電池本身快充潛力的發(fā)揮。充電過程最容易發(fā)生安全事故，主要原因是快充導(dǎo)致鋰枝晶造成內(nèi)短路。為此，除了需要開發(fā)無析鋰的快充技術(shù)外，還要選擇超快充電區(qū)間和幅度，研究表明比較合適的是在電量低到一半以下，5分鐘充1/3的電量，而不是充滿，充滿會(huì)遇到安全、壽命、發(fā)熱等很多問題，得不償失。

超快充電應(yīng)當(dāng)主要用在高速公路應(yīng)急補(bǔ)電。比如現(xiàn)在續(xù)航五六百公里的車，5分鐘充1/3電量就是200公里，這是比較科學(xué)合理的。此外，還要考慮全氣候，冬天要加熱，夏天要散熱。所以，必須還要配備快速加熱、快速冷卻。快速加熱現(xiàn)在可以做到每分鐘最高升溫7接近8攝氏度。夏天還要加大強(qiáng)制冷卻功率。清華團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出滿足上述要求的超快技術(shù)，與殼牌合作在加油站已經(jīng)建設(shè)了幾個(gè)超快充電示范站進(jìn)行試驗(yàn)考核。中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)制定的超級(jí)快充標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開始公開征求意見。

基于儲(chǔ)能電池放電的超級(jí)快充，其儲(chǔ)能電池從哪兒來？一是直接帶儲(chǔ)能的充電站，但成本偏高。二是跟換電結(jié)合。因?yàn)閾Q電本身有很多電池備用，可以做儲(chǔ)能電池。商用車快速換電趨勢(shì)已經(jīng)非常明顯，工信部已經(jīng)在全國(guó)進(jìn)行換電試點(diǎn)，總的來看，目前高出勤率、重型載荷、短途運(yùn)輸?shù)目ㄜ嚫銚Q電是最火的，比如礦區(qū)、建筑工地、鋼鐵廠、港口等等，這是首先要進(jìn)行的，將來逐步擴(kuò)展到城市和高速公路。

快速充電和快速換電相結(jié)合，卡車快換轎車快充，換電備用電池給轎車快充，將是一個(gè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)資源共享的解決方案。而且這種快充快換站的使用與原先燃油車加油的習(xí)慣和頻率、及位置很接近。大能源企業(yè)非常適合在加油站建設(shè)快充、快換耦合站。同時(shí)，快換的電池實(shí)施租賃，能源企業(yè)開電池銀行。對(duì)大能源企業(yè)來講，這也是轉(zhuǎn)型的一個(gè)非常好的方向。現(xiàn)在的充電企業(yè)會(huì)面臨新的競(jìng)爭(zhēng)壓力。

10、慢充與車網(wǎng)互動(dòng)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前家用電動(dòng)汽車充電量75%是通過慢充獲得。隨著電動(dòng)車數(shù)量快速增加，慢充會(huì)給電力負(fù)荷帶來很大壓力。北京現(xiàn)在已經(jīng)有40萬輛電動(dòng)汽車，而且使用頻率大大高于燃油車，每天上下班車流里至少有20%是電動(dòng)汽車，很快就會(huì)到30%、40%。下班回家都充電，電力系統(tǒng)受不了，深圳等地已經(jīng)出現(xiàn)這個(gè)問題。

所以，無序充電時(shí)代即將結(jié)束，之后會(huì)進(jìn)入有序充電階段，有后臺(tái)來管理充電，通過電價(jià)機(jī)制把充電調(diào)整到電力負(fù)荷低谷區(qū)間?，F(xiàn)在深圳已經(jīng)開始做示范。

管理充電的信息網(wǎng)會(huì)智能調(diào)度電網(wǎng)的充電能量，能源互聯(lián)網(wǎng)的雛形就出現(xiàn)了，這是一件大事。有序充電還是單向的能量流動(dòng)，控制什么時(shí)候充。再進(jìn)一步發(fā)展就是雙向，電動(dòng)汽車電池會(huì)既充電又放電。比如，電動(dòng)汽車與建筑或者房屋連接構(gòu)成一個(gè)能源系統(tǒng)，電動(dòng)車作為儲(chǔ)能裝置可以給建筑供電。隨著向可再生能源轉(zhuǎn)型，風(fēng)電光伏發(fā)電波動(dòng)大，電多的時(shí)候先儲(chǔ)儲(chǔ)存一部分，沒電的時(shí)候再放出，儲(chǔ)能的作用會(huì)很大，電價(jià)差也會(huì)越來越大，電動(dòng)汽車作為儲(chǔ)能裝置的價(jià)值就會(huì)發(fā)揮出來。

若2025年電動(dòng)汽車的電池容量超過20億千瓦時(shí)，2040年有3億輛電動(dòng)車，一輛車平均65度電，就是差不多200億度電，這是我國(guó)今天全社會(huì)一天消費(fèi)的總電量。這一巨大儲(chǔ)能系統(tǒng)將產(chǎn)生巨大的碳減排潛力，初步計(jì)算可以高達(dá)10~20億噸，數(shù)量十分驚人，還需要碳排放計(jì)算專家的確認(rèn)。

總之，電動(dòng)汽車儲(chǔ)能的潛力極大，會(huì)是一個(gè)巨大的藍(lán)海市場(chǎng)?，F(xiàn)在，各級(jí)政府都在面向雙碳目標(biāo)進(jìn)行碳減排。其中最重要的途徑之一就是基于電動(dòng)汽車的智慧能源，包括光伏、動(dòng)力電池、充放電裝置、家用電器連成網(wǎng)，一個(gè)小區(qū)、一個(gè)單位、一個(gè)社區(qū)可以形成一個(gè)個(gè)微電網(wǎng)，一個(gè)行政區(qū)有許多微電網(wǎng)聯(lián)起來變成區(qū)域電網(wǎng)。最后形成整個(gè)城市的智慧能源，成為綠色智慧城市的重要組成部分。

電動(dòng)汽車是分散、移動(dòng)、隨機(jī)使用的、充電裝置也不是到處都有，這種理想的結(jié)果如何實(shí)現(xiàn)？首先，慢充設(shè)施要大普及。慢充今后的規(guī)劃是每輛車至少有一個(gè)充電樁，最好有兩個(gè)，工作單位和家里各一個(gè)。最終理想的狀態(tài)是車停下來就接入電網(wǎng)，才能形成儲(chǔ)能和電網(wǎng)互動(dòng)功能的實(shí)現(xiàn)。

以電動(dòng)汽車為核心的電池儲(chǔ)能和光、儲(chǔ)、充一體化的智慧能源系統(tǒng)很快就會(huì)在全國(guó)逐步展開。估計(jì)在2025年之前主要是有序充電，2025年到2030年會(huì)發(fā)展出跟建筑和微網(wǎng)互動(dòng)。2030年之后會(huì)與配電網(wǎng)互動(dòng)。從系統(tǒng)分級(jí)看，底層是充放電硬件設(shè)施，中層是大量的電動(dòng)汽車儲(chǔ)能和微網(wǎng)聚合商，上層是政府介入的調(diào)度管理平臺(tái)，有區(qū)級(jí)、城市級(jí)，省級(jí)和國(guó)家級(jí)的國(guó)家電網(wǎng)總調(diào)度。

以可再生能源為主體的電力系統(tǒng)特征將會(huì)是分布式、市場(chǎng)化為主。國(guó)家電力改革基本政策是兩頭放開，管住中間，即只管電網(wǎng)，把用戶端和發(fā)電端放開，建設(shè)全國(guó)統(tǒng)一的電力市場(chǎng)。電動(dòng)汽車充放電也會(huì)是一個(gè)市場(chǎng)，充電、放電就跟股票的買入和賣出一樣，電價(jià)低就充，電價(jià)高就賣。通過經(jīng)濟(jì)激勵(lì)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)波動(dòng)性風(fēng)電與光伏等可再生能源的自動(dòng)調(diào)節(jié)與平衡，這是未來綠色智能城市的美好愿景。

四、氫能與燃料電池汽車的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)

歐陽明高院士說他對(duì)氫能和燃料電池總體看法是樂觀的，不是悲觀的，尤其是從整個(gè)氫能看更是如此，燃料電池是氫能的一個(gè)部分，但它是先導(dǎo)部分，是引領(lǐng)部分，或者說核心部分。氫燃料電池技術(shù)在這兩年有重大突破，以前總是覺得燃料電池發(fā)展太慢，跟動(dòng)力電池沒法比，現(xiàn)在燃料電池也到了一個(gè)技術(shù)突破的節(jié)點(diǎn)。

電池技術(shù)突破節(jié)點(diǎn)大概是在十多年前。也就是說，氫燃料電池技術(shù)突破的節(jié)點(diǎn)比動(dòng)力電池晚了十多年，現(xiàn)在氫燃料電池進(jìn)入成本下降的快速通道，跟十年前動(dòng)力電池成本開始快速下降差不多。

現(xiàn)在，氫燃料電池汽車已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)示范階段。這次北京冬奧示范大概有1000多輛燃料電池車，30多個(gè)加氫站?，F(xiàn)在張家口已經(jīng)投入了600多輛氫燃料電池客車。北京冬奧會(huì)的示范是全球最大的一次燃料電池汽車示范。

財(cái)政部等5部委開展的氫燃料電池汽車示范工程已經(jīng)啟動(dòng)，幾個(gè)示范城市群已開始以燃料電池商用車為主體的多元場(chǎng)景商業(yè)化示范。

中國(guó)氫燃料電池汽車技術(shù)路線圖的規(guī)劃是2025年氫燃料電池汽車保有量發(fā)展到5萬到10萬輛；2030-2035年間保有量增加到80萬到100萬輛，這是以商用車為主體。

至于燃料電池轎車，要想與純電動(dòng)轎車競(jìng)爭(zhēng)是不太可能的。現(xiàn)在純電動(dòng)轎車市場(chǎng)已經(jīng)爆發(fā)，中長(zhǎng)期看也不太可能改變?yōu)闅淙剂想姵剞I車。但是局部市場(chǎng)是有的，比如，現(xiàn)在有性能很好的燃料電池轎車，今后5年賣出1萬輛是可能的。

總的來看，氫能燃料電池汽車關(guān)鍵的決定期是未來五年，2025年就可以做出很明確的判斷，現(xiàn)在只是一個(gè)初步的判斷。

整個(gè)商用車電動(dòng)化今后五年也會(huì)呈現(xiàn)出多元化趨勢(shì)，但到2025年對(duì)商用車電動(dòng)化長(zhǎng)期路線圖就會(huì)相當(dāng)明確。

現(xiàn)在觀察純電動(dòng)汽車普及的地圖可以發(fā)現(xiàn)，純電動(dòng)汽車市場(chǎng)大都在中國(guó)南部、中部及東部。而其它地方相當(dāng)少，那就是氫燃料電池汽車的潛在發(fā)展空間。要努力利用這五年的窗口期把氫能燃料電池汽車搞起來。

應(yīng)當(dāng)注意的是，純電動(dòng)只需要?jiǎng)恿﹄姵貑吸c(diǎn)突破就基本解決問題。而氫能燃料電池汽車不僅需要燃料電池，還有氫能的制、儲(chǔ)、運(yùn)、加以及車載儲(chǔ)氫。因此，必須從氫能的大戰(zhàn)略角度看問題。

第一，要清潔低碳、主攻綠氫、牢記發(fā)展氫能的初心使命。

從碳中和與新能源革命的角度，可再生能源的載體有兩個(gè)，一個(gè)電，一個(gè)氫。電與氫在動(dòng)力和儲(chǔ)能應(yīng)用方面是互補(bǔ)的。儲(chǔ)能方面氫能是集中式、長(zhǎng)周期、大規(guī)模儲(chǔ)能；電池是分布式、短周期、小規(guī)模儲(chǔ)能。氫還可以做原料，化工、冶金都需要?dú)淠?，電池不行。氫能的合理性主要取決于可再生能源大規(guī)模、長(zhǎng)周期的能量?jī)?chǔ)存和多元化利用需求。氫的關(guān)鍵是成本，這取決于綠電的成本。如果綠電低到每千瓦時(shí)1毛5以內(nèi)，經(jīng)濟(jì)性就體現(xiàn)。這在大規(guī)?？稍偕茉椿厥侨菀讓?shí)現(xiàn)的。在東部、中部、南部就不容易實(shí)現(xiàn)，但在新疆、青海、西藏、內(nèi)蒙、四川這些地方就容易實(shí)現(xiàn)。所以，要盡可能在這些地方搞氫能。

發(fā)展綠氫，我國(guó)有很大潛力，燃料電池也有很大拉動(dòng)作用，它會(huì)拉動(dòng)綠氫制造設(shè)備，電解槽技術(shù)的發(fā)展。因?yàn)槿剂想姵氐姆催^程就是電解，具有共性的技術(shù)平臺(tái)。甚至有的燃料電池既可以發(fā)電，又可以制氫。應(yīng)該在可再生能源電力集中的區(qū)域，比如四川的水電、新疆的光伏，內(nèi)蒙的風(fēng)電，利用低成本綠電大規(guī)模制綠氫。

第二，要?jiǎng)?chuàng)新引領(lǐng)、自立自強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)氫能科技的新突破。

氫能與燃料電池跟電能與動(dòng)力電池不一樣，鏈條很長(zhǎng)，難點(diǎn)很多，急需要制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、車載儲(chǔ)氫、燃料電池動(dòng)力、氫儲(chǔ)能系統(tǒng)全鏈條技術(shù)取得新突破。一方面是當(dāng)務(wù)之急，突破現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)化卡脖子的問題，比如基礎(chǔ)材料，催化劑、質(zhì)子膜、碳紙，高強(qiáng)度碳纖維、安全閥、加氫站離子壓縮機(jī)，這些現(xiàn)在國(guó)內(nèi)廠家還做不好，好多還要進(jìn)口。第二方面是氫安全技術(shù)，要建立測(cè)試評(píng)價(jià)規(guī)范、安全監(jiān)控平臺(tái)、開展安全操作培訓(xùn)等。第三方面是中長(zhǎng)期氫能前沿科技，比如電化學(xué)制氨，氫的載體有一種是氨，氨內(nèi)燃機(jī)，遠(yuǎn)洋貨輪都會(huì)用，還會(huì)用氨來燒鍋爐發(fā)電；還有既可以發(fā)電、又可以制氫的可逆型固態(tài)氧化物燃料電池/電解裝置等。

跟動(dòng)力電池相比，燃料電池的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、人才隊(duì)伍要薄弱很多，另外，動(dòng)力電池我國(guó)總體是領(lǐng)先的，燃料電池與國(guó)外先進(jìn)水平比還有一定差距。所以要建立創(chuàng)新體系，當(dāng)然還要開展國(guó)際合作。

第三，市場(chǎng)主導(dǎo)，政府引導(dǎo)，遵循新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律。

不能完全靠政府，政府不可能像補(bǔ)貼純電動(dòng)車那樣進(jìn)行全面補(bǔ)貼，只能選擇重點(diǎn)。氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì)跟純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展是類似的，孕育期到導(dǎo)入期、成長(zhǎng)期再到爆發(fā)式增長(zhǎng)期，要經(jīng)歷一個(gè)艱難的過程。氫能汽車比純電動(dòng)汽車晚大概十多年，目前是產(chǎn)品導(dǎo)入期，即將進(jìn)入成本快速下降的產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)期。我們應(yīng)該有信心，但要考慮到氫能全產(chǎn)業(yè)鏈相比電池產(chǎn)業(yè)更大的復(fù)雜性和中外技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的更加劇烈性，也不能盲目樂觀，必須努力攻堅(jiān)克難。

今后五年政府的支持和引導(dǎo)還是非常重要的，尤其在產(chǎn)業(yè)鏈的聚合、應(yīng)用場(chǎng)景的規(guī)劃等方面。地方政府也要因地制宜、量力而行、放長(zhǎng)線釣大魚，如果急功近利，將欲速不達(dá)，最后就是一地雞毛。還是要堅(jiān)持市場(chǎng)主導(dǎo)，現(xiàn)在市場(chǎng)的突破口在哪里。對(duì)于可再生能源的集中度高，具有氫能生產(chǎn)和利用的場(chǎng)景，非常適合氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。所以，今后五到十年，氫能市場(chǎng)的突破口或者宜于市場(chǎng)化的場(chǎng)景就是在可再生能源氫的富余區(qū)域，盡量在當(dāng)?shù)鼐徒?。?duì)燃料電池汽車而言，最好是低成本、高安全儲(chǔ)氫瓶能夠覆蓋的里程范圍。能夠在冬天利用燃料電池的余熱給車內(nèi)供暖。同時(shí)地方政府和大型國(guó)有能源企業(yè)愿意建加氫站。主要合適的車型是卡車、公路客車和重載貨車等。

五、最后的總結(jié)

現(xiàn)在，新能源汽車市場(chǎng)正在從需求不足過渡到供不應(yīng)求，從政府驅(qū)動(dòng)開始經(jīng)過市場(chǎng)與政府雙驅(qū)動(dòng)階段，轉(zhuǎn)型到市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)的階段；從培育期、成長(zhǎng)期到現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入高速增長(zhǎng)期；從示范到商業(yè)化現(xiàn)在已經(jīng)到規(guī)模產(chǎn)業(yè)化；從乘用車的電動(dòng)化發(fā)展到了商用車的電動(dòng)化；從電池技術(shù)突破的上個(gè)十年即將進(jìn)入燃料電池技術(shù)突破的下一個(gè)十年；從新能源汽車的量變即將引發(fā)汽車整個(gè)產(chǎn)業(yè)的質(zhì)變；從汽車電動(dòng)化即將發(fā)展到交通全面電動(dòng)化，包括電動(dòng)飛機(jī)、電動(dòng)輪船等；從新能源汽車發(fā)展到新能源革命，電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)在爆發(fā)，光伏制氫2021年也是元年。

國(guó)際能源署2021年5月宣稱這種大規(guī)模工業(yè)轉(zhuǎn)型標(biāo)志著從燃料密集型消耗性能源系統(tǒng)向材料密集型、循環(huán)性能源系統(tǒng)的一次大轉(zhuǎn)型。所以，今后二、三十年，汽車工業(yè)將引領(lǐng)動(dòng)力電動(dòng)化、能源低碳化、系統(tǒng)智能化三大革命，并推動(dòng)中國(guó)工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的全面升級(jí)。 

來源：東西智庫(kù)