中國儲能網(wǎng)訊：中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高在4月1日下午舉辦的高層論壇上發(fā)表題為“新能源汽車高質(zhì)量發(fā)展路徑展望”主旨演講。展望未來十年電動汽車智慧能源生態(tài)，歐陽院士認為分布式光伏+電池儲能+車網(wǎng)互動+物聯(lián)網(wǎng)，是萬億級的黃金產(chǎn)業(yè)組合。
以下內(nèi)容根據(jù)主旨演講整理：
中國新能源汽車發(fā)展歷程
2001年，我國啟動了電動汽車重大科技專項，主攻目標就是新能源動力系統(tǒng)，包括純電動汽車、油電混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車。
2005年，《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》確立了節(jié)能與新能源汽車科技戰(zhàn)略，即轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略和過渡戰(zhàn)略。我們現(xiàn)在過渡還在進行，轉(zhuǎn)型還沒有完成。
2008年，我國成功開展了北京奧運新能源汽車科技示范工程，是一個標志性的里程碑，標志著新能源汽車產(chǎn)業(yè)進入了示范和產(chǎn)業(yè)化階段。
在“十二五”規(guī)劃選擇產(chǎn)業(yè)化路徑的時候，我們選擇了純電驅(qū)動作為新能源汽車主導(dǎo)技術(shù)路線。國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出要推行純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型。
在國外，以豐田為代表的發(fā)動機優(yōu)先戰(zhàn)略，是從燃油車到混合動力車，再到燃料電池車。我國是反過來，以鋰離子電池和純電動為平臺，帶動各種新能源汽車的全方位發(fā)展，這是根據(jù)中國的國情和技術(shù)基礎(chǔ)做的基本判斷。
在市場推廣方面我們提出了“兩頭擠”的推進戰(zhàn)略，從大客車和微型車擠入常規(guī)轎車市場。這個過程中，公共領(lǐng)域車輛尤其是公交大客車對帶動動力電池的技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)成熟起到了巨大的推動作用，然后就逐步進入了轎車?，F(xiàn)在在轎車車型中也完成了“兩頭擠”，也就是高檔轎車和經(jīng)濟型轎車到中級主流轎車的“兩頭擠”?，F(xiàn)在新能源是全車型覆蓋，全車型暢銷。
2014年，習(xí)主席發(fā)出號召，提出了新能源汽車強國戰(zhàn)略。從此中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化進入快速發(fā)展階段。
2016年是全球純電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)型的標志性年份，國際企業(yè)紛紛加快純電驅(qū)動轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，加速在中國市場布局。這一年新能源汽車在中國產(chǎn)銷量已經(jīng)超過50萬輛。
總結(jié)一下，2012年—2022年中國純電驅(qū)動汽車從1萬輛到680萬輛，動力電池從100Wh/kg上升到300Wh/kg，成本從瓦時5元降到1元以內(nèi)。這都是在10年中發(fā)生的巨大變化，從而使我們引領(lǐng)了全球。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)處于深度轉(zhuǎn)型陣痛期
現(xiàn)在進入了2023年，我們又進入一個新的陣痛期，新能源汽車革命與汽車產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型的陣痛期，包括：
1.整車價格競爭與汽車產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型陣痛
新能源汽車全面在擠壓燃油車市場，新能源汽車市場是從燃油車拿來的，燃油車全產(chǎn)業(yè)鏈承壓，新舊競爭拉開了“遼沈戰(zhàn)役”式的決戰(zhàn)序幕，還沒到“淮海戰(zhàn)役”。
總體看，新能源車是快增長、缺利潤，燃油車缺增長、但還有利潤。新能源車的成本仍然高于燃油車，但其品牌和影響力溢價在上升。同時合資燃油車的品牌溢價在下降，現(xiàn)在高品質(zhì)的新能源車可以與合資的燃油車價格競爭，但成本還不能競爭。同時，新能源車陣營的不斷擴大，你追我趕，競爭進入了陣地戰(zhàn)階段，市場進入了淘汰賽階段。
2.大規(guī)模的新能源車普及帶來了電動車充電難與能源產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型陣痛
新能源汽車大規(guī)模的快速普及超出了電力行業(yè)的預(yù)期，城市配電網(wǎng)的負荷壓力大，轉(zhuǎn)型有序充電和車網(wǎng)互動的挑戰(zhàn)多。石化行業(yè)也面臨著燃油供應(yīng)量在減少，不熟悉的快充與快換需求急劇增加，相對熟悉的氫燃料業(yè)務(wù)發(fā)展遲緩三重挑戰(zhàn)。我們新發(fā)展的充換電產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)模式還不成熟，標準化、規(guī)范化程度還不高，急需確定新能源行業(yè)的戰(zhàn)略定位。最后，新能源汽車與光伏等新能源產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展倒逼能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，但能源產(chǎn)業(yè)市場化改革仍然任重道遠。
3.電池鋰價波動與電池產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)型陣痛
借助電動交通、儲能等多個風(fēng)口，電池產(chǎn)業(yè)突飛猛進，但鋰價波動、產(chǎn)業(yè)膨脹、競爭加劇、業(yè)績不穩(wěn)。隨著對電池的認識加深，更多的整車企業(yè)進入電池產(chǎn)業(yè)。電池產(chǎn)業(yè)鏈跟整車產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)性矛盾在加劇。中長期看，車用電池雖然有儲能等其他行業(yè)應(yīng)用，但是車用還會占到70%，儲能占整個電池產(chǎn)量的百分之十幾。所以如何優(yōu)化電池企業(yè)的定位，是定位成新能源企業(yè)，還是定為汽車的零部件商要做出選擇。企業(yè)定位和創(chuàng)新商業(yè)模式成為當務(wù)之急。
針對深度轉(zhuǎn)型陣痛期的三條發(fā)展路徑
1.深化電動化，實行EV和PHEV的雙輪驅(qū)動
汽車全產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型新能源汽車大約還需要10年左右，所以我們還要繼續(xù)過渡與轉(zhuǎn)型并行互動，深入推進純電驅(qū)動轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。比亞迪去年成功轉(zhuǎn)型為全部生產(chǎn)新能源汽車，它去年純電動和插電各占一半，總共186萬輛，異軍突起，而且全面盈利。所以借鑒他們成功的經(jīng)驗，就是要推行雙輪戰(zhàn)略。雙輪戰(zhàn)略有利于汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的平穩(wěn)過渡，緩解汽車行業(yè)電動車和燃油車之間的結(jié)構(gòu)性矛盾，因為我們的發(fā)動機還可以繼續(xù)用。另外，雙輪戰(zhàn)略也有利于降低車輛的平均電池裝機量，可以平抑鋰價波動，緩解電池產(chǎn)業(yè)與整車產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾。
常規(guī)混合動力高潮已經(jīng)過去，隨著電池性能的提升，現(xiàn)在大多數(shù)都轉(zhuǎn)型插電混動。插電混動有兩種，國外的插電混動一般裝的電池比較少，叫混合型插電混動。中國的技術(shù)特色是純電型插電混動，電池裝的比較多，因為我們國家剛開始制定的標準就是50公里純電里程，國外的混合型插電混動一般就是幾公里到十幾公里，我們上來就是50公里，現(xiàn)在都到100公里以上了。電池裝的越多結(jié)構(gòu)就會越簡單，所以做車的難度反而下降了，這其中我們經(jīng)常說的增程式電動車實際是串聯(lián)型的純電式插電混動。我們還有并聯(lián)式插電混動、混聯(lián)式插電混動。從市場營銷的角度，增程電動更容易被消費者接受，所以插電混合動力這個概念一直沒有普及。
增程式電動車是跟純電動更接近的一種車型，插電混動基本上是從燃油車發(fā)展過來的。如果有電的時候發(fā)動機不啟動，這叫純電插混。混合型插電混動是有電的時候發(fā)動機隨時可以啟動，因為電池裝得很少，功率不夠，只要車輛加速，發(fā)動機立即起來，技術(shù)難度更高。但是當電量下降到百分之二三十，就要進入混合動力狀態(tài)，可以是串聯(lián)、并聯(lián)、或者混聯(lián)，這個混合狀態(tài)跟常規(guī)的混合動力車并沒有差別。所以我們一般說純電型插電混動是城區(qū)短途用電、長途高速用油，這也是王傳福董事長對消費者一個很好的宣傳。因為我們平時跑長途并不多，都是城里短途通勤開，基本上是純電，但是混動部分就區(qū)分了增程電動和常規(guī)插電混動這兩種。
現(xiàn)在插電混動一般用的是串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，比如比亞迪的超級混動，用的是這個串并聯(lián)，最早是由本田提出的方案，這種方案目前應(yīng)該說是全球?qū)旌蟿恿Y(jié)構(gòu)的共識，因為這種方案非常簡單，不需要像豐田普銳斯和通用沃蘭多混合動力采用的復(fù)雜行星齒輪結(jié)構(gòu)，但功能是一樣的，既可以串聯(lián)、也可以并聯(lián)，還可以發(fā)動機直驅(qū)。增程電動是這種結(jié)構(gòu)的一種簡化，只有串聯(lián)，或者說串并聯(lián)的插電混動包含了增程電動的功能，但是它比增程電動的功能更加豐富，因此它的油耗一般是更低的。如果是增程電動，在高速公路油耗偏高。高速公路如果沒有電，就是串聯(lián)混合動力，而串聯(lián)混合動力在高速公路油耗偏高，串并聯(lián)混合動力在高速公路一般是并聯(lián)驅(qū)動或者直驅(qū)，直驅(qū)這個時候效率是最高的，因為沒有經(jīng)過任何的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的能量損失。
近中期看，電動車價格成本偏高、電池成本也偏高、補貼又在下降，所以未來5～10年插電混動和增程電動的占比會從去年的22%逐步提升到30%～40%，甚至接近50%都是可能的，其中占比最高的就是10-20萬中級主流轎車，還有30-40萬大型SUV。但是中長期看，電池商業(yè)模式創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新的空間還很大，電池購置和使用的綜合成本還會繼續(xù)下降，純電動的優(yōu)勢會越來越明顯。我個人的判斷是，2030年之后，這兩種的占比會逐步降低。
2.面向低碳化，加快能源基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型
今年歐盟通過協(xié)議，將在2035年停售新的燃油轎車和小貨車，也包含插電混動和增程電動。由于德國汽車業(yè)的反對，歐盟同意就不禁售使用綠電合成燃料的車型進行討論。這就提出了新的問題：燃油車將來是不是全面從化石能源汽柴油車轉(zhuǎn)型為綠電合成的汽油柴油車呢？能源基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型的問題就重新提起。
新能源汽車和新能源革命緊密相連、相互促進。新能源汽車真正要成為新能源汽車就得用綠電，綠電是新能源來的。而新能源要發(fā)展占比很高需要儲能，儲能又需要我們新能源汽車的電池和氫能，所以彼此是相關(guān)聯(lián)的。目前新能源發(fā)展的瓶頸就是儲能。儲能從未來來看，基于成本的競爭性比較，最終是綠氫儲能和電池儲能，這是全球共識。綠氫是長周期、大規(guī)模的儲能方式，比如說我們現(xiàn)在的煤電廠不用拆，只需要把煤燃料慢慢變成氫。電池儲能方面，其成本會逐漸低于抽水蓄能?，F(xiàn)在我國新型儲能94%都是電池儲能，我們說儲能是大產(chǎn)業(yè)，實際目前就是動力電池產(chǎn)業(yè)，因為94%都是電池。
當然，新能源電力也可以做液體燃料，綠電制氫，再從空氣中捕捉二氧化碳，氫和碳進行合成，就可以制成甲醇、汽油、柴油、煤油。所以從綠電可以直接搞純電動汽車，也可以電解水制氫搞燃料電池汽車，也可以在氫的基礎(chǔ)上再從大氣捕捉二氧化碳做醇、汽、柴油搞內(nèi)燃機汽車，內(nèi)燃機燃燒之后再把碳排到大氣中，這樣讓碳循環(huán)不增加碳，所以這也是碳中和。
現(xiàn)在有人說電動車永遠趕不上油車，他是從能量密度來講的。但是我們要看效率和功能。儲能功能可以產(chǎn)生附加效益，效率高低決定了成本。我們來看一下殼牌公司對轎車效率的研究結(jié)論，如果從可再生能源發(fā)電一直到車輪這個能量傳遞鏈看，純電動車的效率是77%，燃料電池車效率是30%，電合成燃料內(nèi)燃機汽車效率是13%。為什么會差這么多？因為我們要捕捉碳、還要合成，這個地方的能耗要損失44%。全鏈條效率來看，電動車是電合成燃料內(nèi)燃機汽車的6倍，在車上也高4倍。所以電動車不需要帶那么多能量，四分之一就夠了。所以從效率角度看，可以說燃油車永遠無法跟電動車競爭。
還有一個問題經(jīng)常容易引起爭議，電動車補電太慢，這就要解決快速補電的問題。
首先，轎車超級充電?，F(xiàn)在超充電池只需要最高充電倍率4C就可以了，我們不需要充滿電，只需要快速補電。最高4C，350千瓦充電，理論上充電5分鐘可以對續(xù)航600公里的電動汽車補充200公里里程，也就是充1/3。另外，高壓平臺現(xiàn)在各廠都開始干了，350千瓦的充電系統(tǒng)也已經(jīng)突破?，F(xiàn)在已經(jīng)開始了超充的試運行，標準已經(jīng)發(fā)布。我們現(xiàn)在要逐步從快充向超充過渡，就是從100多千瓦的充電到350千瓦的充電，當然這個過渡過程需要一段時間，在過渡過程中間還可以繼續(xù)使用快充，用兩把槍來充，就是充電功率加倍，甚至三把槍充也可以。
其次，卡車主流模式是換電重卡，它已經(jīng)在成本上可以跟柴油車競爭。這比剛才說的轎車還要好一些，因為卡車最講成本，比轎車還講成本，成本競爭不行就沒人買?，F(xiàn)在換電重卡公里成本已經(jīng)低于柴油卡車，而且短途封閉場景已經(jīng)非常成熟，現(xiàn)在正在向干線擴展。要擴展干線就需要建換電網(wǎng)絡(luò)，必須能夠互換互通，現(xiàn)在互聯(lián)互通的汽車行業(yè)標準去年已經(jīng)制定，今年正在制定國標。下面希望通過產(chǎn)品互換、運營互換，最后實現(xiàn)全國一張網(wǎng)，我們估計換電重卡2030年會超過30萬輛，2025年會超過10萬輛，去年25000輛中一半是換電重卡，今年我估計總量應(yīng)該到5萬，換電重卡大約占70%。
基于上面兩種方案，就可以進行汽車能源基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)型?？ㄜ嚳鞊Q、轎車快充，用卡車換電的備用電池給轎車快充，此外還有加氫，這樣一來就可以解決整個問題。能源基礎(chǔ)設(shè)施的轉(zhuǎn)型是能源革命的重要組成部分，這屬于新基建，是政府應(yīng)當投入的地方。
3.拓展智能化，創(chuàng)新動力電池的商業(yè)模式
針對剛才動力電池行業(yè)的問題，動力電池成本偏高，一個方面是降價，另外一方面是讓電池增值，電池的價值還沒有完全體現(xiàn)出來。靠技術(shù)進步降價，靠商業(yè)模式增值，這就需要智能化。智能化有很多內(nèi)容，它的高級形態(tài)主要是智能駕駛和能源交互。能源交互是智能化很重要的內(nèi)容。它有三個方面的重要性和優(yōu)越性：
1）車網(wǎng)互動將會成為解決充電容量和提高分布式儲能的關(guān)鍵路徑?，F(xiàn)在大家知道，我們車越來越多了，城市配電網(wǎng)受不了。如果能車網(wǎng)互動，又能充、又能放，雙向充電樁，就可以減小電網(wǎng)的功率負荷?，F(xiàn)在配電網(wǎng)平均功率只是峰值功率的1/3，就是少數(shù)峰值功率就把電網(wǎng)拉高了。必須按照功率來設(shè)計電網(wǎng)，但實際平均功率只是峰值功率的1/3，如果我們把峰值功率削掉，就可以有更大的通過電量的能力，提高能源利用率。
2）戰(zhàn)略重要性。美歐組建了“貿(mào)易北約”，搞戰(zhàn)略標準化。第一個重點領(lǐng)域是電動汽車的車網(wǎng)互動。
3）智能化催生商業(yè)模式創(chuàng)新，可以發(fā)揮電池的附加價值，使我們電動汽車充電可以免費，甚至成為賺錢的工具。隨著技術(shù)進步，電池性能變得富余，比如循環(huán)壽命，現(xiàn)在磷酸鐵鋰電池可以做到1萬次，三元電池做三五千次都是可以的。這些富余的能力我們現(xiàn)在完全可以用來做儲能的充放電，這樣用戶就會有收益，低價充電、高價賣電。如果用戶覺得太麻煩，可以搞車電資產(chǎn)分離、電池租賃，創(chuàng)新商業(yè)模式，讓電池資產(chǎn)的擁有者來集中管理電池的儲能獲取收益，返還給客戶，這樣減輕客戶負擔、降低整車成本、加速電動車的市場滲透。
重卡跟轎車不一樣的是，轎車要慢充雙向充電，停車時進行。重卡換電站是發(fā)揮整個換電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，如果你有幾千個換電站，可以把它連成能源互聯(lián)網(wǎng)，這樣你就可以獲取最低的電價，因為你可以在電力市場進行交易來獲得儲能的收益，同時你也可以通過集中采購壓低電池的價格，還可以回收電池的材料。
展望未來10年，我認為分布式光伏（即屋頂光伏）+電池儲能（即車上的電池）+車網(wǎng)互動+物聯(lián)網(wǎng)，是萬億級的黃金產(chǎn)業(yè)組合。我們10年內(nèi)保有量達到1.5億輛，有100億千瓦時的電池在車上，拿出一半來進行儲能是可能的。電動轎車車網(wǎng)互動是在用戶側(cè)與配電網(wǎng)和微網(wǎng)互動，不是與高壓電網(wǎng)互動，用戶側(cè)是市場化放開的。
三大產(chǎn)業(yè)革命催生三個十萬億大產(chǎn)業(yè)
第一，鋰離子電池引領(lǐng)電動汽車革命。汽車全產(chǎn)業(yè)鏈顛覆性轉(zhuǎn)型已經(jīng)開始，新能源汽車進入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的新階段，我們預(yù)計2040年左右保有量達到3億～4億輛，發(fā)展成為10萬億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)。
第二，碳中和戰(zhàn)略引爆新能源革命。新能源汽車普及將倒逼能源基礎(chǔ)設(shè)施全面轉(zhuǎn)型和新型儲能產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，電池-光伏的黃金組合和氫能-風(fēng)電的白銀組合預(yù)計在15～20年發(fā)展成為10萬億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)。
第三，ChatGPT引發(fā)人工智能革命。汽車智能化技術(shù)路線將被重塑。智能電動汽車產(chǎn)業(yè)化將帶動智能機器人、智慧能源、智能低碳建筑、智慧城市的大發(fā)展，這二三十年也是一個10萬億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)。
所以今后二三十年汽車產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、交通裝備、能源化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)將發(fā)生百年未有的大變局，讓我們共同迎接第四次工業(yè)革命。
