中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2022年3月25-27日，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2022）正式召開(kāi)。會(huì)議以“迎接新能源汽車市場(chǎng)化發(fā)展新階段”為主題，就新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展、雙碳目標(biāo)、氣候變化、供應(yīng)鏈調(diào)整、信息技術(shù)與智能技術(shù)深度應(yīng)用、人類出行方式變革、大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)與合作等諸多挑戰(zhàn)和機(jī)遇等話題展開(kāi)深度研討。
在26日下午舉辦的以“提升創(chuàng)新能力 抓住市場(chǎng)機(jī)遇”為主題的高層論壇中，中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高圍繞主題發(fā)表了演講，主要觀點(diǎn)如下：
1.新能源汽車的普及實(shí)現(xiàn) “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)的轉(zhuǎn)變”；
2.全球鋰資源經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量快速增加，隨著需求的逐步走高，新的勘探量和可采儲(chǔ)量還會(huì)持續(xù)遞增，資源是完全充足的；
3.需要重視電池回收的節(jié)能減排，大力開(kāi)展電池回收再生方面的科學(xué)技術(shù)研究；
4.2030年，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)全固態(tài)電池占比不會(huì)超過(guò)1%；
5.電動(dòng)底盤技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)繼續(xù)升級(jí)，體現(xiàn)在電池系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化，底盤系統(tǒng)滑板化，成為電動(dòng)乘用車新的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)；
6.最終顛覆性技術(shù)是輪轂電機(jī)。輪轂電機(jī)給整個(gè)底盤的制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向帶來(lái)更加革命性的變化；
7.要完善有序充電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、配套機(jī)制、運(yùn)營(yíng)模式，還有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)準(zhǔn)備工作。
以下為演講實(shí)錄：
中國(guó)新能源汽車已經(jīng)走過(guò)了從培育示范期到商業(yè)化成長(zhǎng)期的過(guò)程，目前進(jìn)入了規(guī)模產(chǎn)業(yè)化高速增長(zhǎng)期；產(chǎn)業(yè)發(fā)展從政策補(bǔ)貼驅(qū)動(dòng)到市場(chǎng)政策雙驅(qū)動(dòng)，正在進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)的新階段；市場(chǎng)從需求不足到供不因求與供應(yīng)鏈安全問(wèn)題；市場(chǎng)化領(lǐng)域從乘用車電動(dòng)化大規(guī)模推廣到商用車電動(dòng)化起步；核心技術(shù)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化從上個(gè)十年的電池到今后十年的燃料電池；新能源汽車的量變促進(jìn)了汽車產(chǎn)業(yè)的質(zhì)變，汽車電動(dòng)化引發(fā)了交通全面電動(dòng)化的起步，新能源汽車發(fā)展帶動(dòng)了新能源革命全面啟動(dòng)，2021年被認(rèn)為是電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)元年和光伏制氫元年，新能源汽車的普及將與其形成強(qiáng)耦合的協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn) “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)的轉(zhuǎn)變”。
新能源汽車市場(chǎng)快速發(fā)展的新階段,也會(huì)遇到一系列新的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。在動(dòng)力電池方面會(huì)面臨供應(yīng)鏈安全、材料成本、回收利用等問(wèn)題；在充電方面會(huì)面臨基礎(chǔ)設(shè)施普及、充電負(fù)荷調(diào)控、快速補(bǔ)能、以及電力綠色化等問(wèn)題；在氫燃料電池與重型卡車電動(dòng)化發(fā)展方面會(huì)面對(duì)產(chǎn)品定位、成本與壽命、車載儲(chǔ)氫、加氫站等問(wèn)題；在電驅(qū)底盤平臺(tái)方面會(huì)迎來(lái)專用電動(dòng)底盤、電池與底盤集成、電機(jī)-電控-傳動(dòng)三合一驅(qū)動(dòng)橋及分布式驅(qū)動(dòng)、新型滑板底盤與非承載式車身等創(chuàng)新；在共性基礎(chǔ)器件方向包括芯片和材料（膜，碳纖維，催化劑等）等；在電動(dòng)汽車售后服務(wù)體系方向會(huì)更深刻面臨保險(xiǎn)和二手車價(jià)值評(píng)估等問(wèn)題。
今天我重點(diǎn)講三個(gè)內(nèi)容。第一，基于新能源汽車發(fā)展的孕育、成長(zhǎng)、增長(zhǎng)三個(gè)階段，重點(diǎn)展望電動(dòng)乘用車未來(lái)；第二，分析目前面臨的三個(gè)挑戰(zhàn)，包括電池材料漲價(jià)、整車技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)加劇以及充電困難；第三，提出三條發(fā)展路徑，就是電池創(chuàng)新、底盤創(chuàng)新和充電創(chuàng)新。
1、電動(dòng)乘用車的發(fā)展與展望
我早期對(duì)中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化歷程有一個(gè)預(yù)測(cè)，包括產(chǎn)業(yè)孕育期、導(dǎo)入期、成長(zhǎng)初期、成長(zhǎng)期，最后爆發(fā)增長(zhǎng)期。從實(shí)際發(fā)展來(lái)看，我原先的估計(jì)偏保守，2021年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從成長(zhǎng)期到爆發(fā)增長(zhǎng)期的過(guò)渡，比以前的預(yù)測(cè)提前了五年。
簡(jiǎn)要回顧一下發(fā)展過(guò)程，產(chǎn)業(yè)化孕育階段和導(dǎo)入期持續(xù)到2013年，當(dāng)年產(chǎn)量不到2萬(wàn)輛。這一階段開(kāi)展了北京夏季奧運(yùn)會(huì)的科技示范以及“十城千輛”示范，期間最關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn)是2012年，我國(guó)發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）》，確立了純電驅(qū)動(dòng)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略，這是重要的產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略起點(diǎn)。
2014年總書(shū)記指示“發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路”，產(chǎn)業(yè)進(jìn)入成長(zhǎng)期。新能源汽車2014年銷量8萬(wàn)，2018年銷量127萬(wàn)。到2019年，受補(bǔ)貼退坡的影響，2019年與2018年比反而有點(diǎn)下降；到2020年峰回路轉(zhuǎn)，喜出望外；2021年銷量超過(guò)350萬(wàn)輛，超出預(yù)期，但符合邏輯；2021年是一個(gè)新階段的標(biāo)志。
總結(jié)電動(dòng)汽車銷量和進(jìn)入快速發(fā)展新階段的必然性，我覺(jué)得有三個(gè)因素：
1）市場(chǎng)因素
首先，電動(dòng)汽車消費(fèi)吸引力高。電動(dòng)車的操控性能的優(yōu)越，電動(dòng)車經(jīng)過(guò)多年推廣產(chǎn)生的品牌形象提升，新車型的大量引入和造型相比傳統(tǒng)車的新潮。其次，新能源汽車車型不斷豐富。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)車占領(lǐng)，豪華車也基本由電動(dòng)車主導(dǎo)，中級(jí)主流轎車又出現(xiàn)了比亞迪超級(jí)混動(dòng)這種純電里程超過(guò)100公里的插電式電動(dòng)車。第三，全生命周期綜合成本降低，也是用戶購(gòu)買新能源汽車的主要因素。
2）技術(shù)因素。
首先，電池的續(xù)航里程、安全、壽命問(wèn)題基本得到解決。電池在本征安全、主動(dòng)安全、被動(dòng)安全等綜合安全體系取得了巨大的進(jìn)步，與電池安全相關(guān)的關(guān)注焦點(diǎn)已經(jīng)從電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能電池的安全和電動(dòng)自行車的安全。其次，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步、熱管理系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步，各種各樣車載和充電加熱技術(shù)出現(xiàn)，全氣候電動(dòng)汽車慢慢成為現(xiàn)實(shí)。第三，駕駛操控系統(tǒng)逐步開(kāi)始智能化，輔助駕駛的普及，電動(dòng)化底盤、輕量化車身以及智能充換電和能源補(bǔ)給系統(tǒng)等各種各樣技術(shù)，使電動(dòng)汽車在技術(shù)方面基本能夠滿足需求，至少是乘用車已經(jīng)完全可以滿足需求，綜合性能可以超越燃油車。
3）政策因素
“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)將會(huì)加快電動(dòng)化轉(zhuǎn)型和新能源轉(zhuǎn)型。首先，電動(dòng)汽車將保障汽車的碳達(dá)峰在2030年前實(shí)現(xiàn)。我們的測(cè)算表明，2021年電動(dòng)汽車每公里的碳排放大約為70克，與燃油車每公里170克的碳排放相比，純電動(dòng)車的排放基本上只是燃油車的40%。這個(gè)測(cè)算的數(shù)據(jù)是基于生態(tài)環(huán)境部《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南發(fā)電設(shè)施-2022年修訂版》分布的全國(guó)電網(wǎng)的排放因子為每千瓦時(shí)581克，《中國(guó)汽車低碳行動(dòng)計(jì)劃報(bào)告2021》分布的汽油生產(chǎn)碳排放因子和汽油燃燒轉(zhuǎn)換系數(shù)分別為487 克/升和2370 克/升，乘用車油耗和電耗參考《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖2.0》預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，分別為6.176升/100公里和12.2千瓦時(shí)/100公里。以此為依據(jù)并考慮車輛規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，乘用車的碳排放總量預(yù)計(jì)會(huì)在2030年之前提前達(dá)峰，峰值低于6億噸。其次，2030-2035年后，電動(dòng)車將開(kāi)始成為負(fù)碳排放的單元?；谲嚲W(wǎng)互動(dòng)技術(shù)(V2G)，電動(dòng)車作為一種儲(chǔ)能裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力和光伏等零碳新能源波動(dòng)電力的儲(chǔ)能，抑制火電廠的碳排放，帶來(lái)減排效應(yīng)，這具有標(biāo)志意義。也是我國(guó)向零中和轉(zhuǎn)型，新能源汽車的負(fù)碳效果會(huì)得到一系列的政策支持方面的利好。
因此，我們估計(jì)，2021-2030年我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)的新階段?？傮w趨勢(shì)是快速增長(zhǎng)，當(dāng)然周期性波動(dòng)還會(huì)有的。采用工信部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，我們團(tuán)隊(duì)的預(yù)測(cè)結(jié)果表明，燃油車銷量的峰值會(huì)出現(xiàn)在2022-2023年，之后燃油車銷量會(huì)持續(xù)下降，而新能源車在2030年左右銷量與燃油車基本持平，占汽車總銷量的一半，與中國(guó)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖的目標(biāo)大體相當(dāng)。
2、電池材料漲價(jià)與電池技術(shù)創(chuàng)新
隨著全球電動(dòng)汽車進(jìn)入高速發(fā)展階段，電池行業(yè)也迎來(lái)了飛速發(fā)展。產(chǎn)能急速膨脹，基于產(chǎn)業(yè)投資信息預(yù)測(cè)，我國(guó)電池產(chǎn)能在2023年可能達(dá)到15億千瓦時(shí)(1500GWh)，2025年可能達(dá)到30億千瓦時(shí)，電池出貨量2025年預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到1200GWh，其中百分之七八十會(huì)用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，還會(huì)有百分之二三十出口海外市場(chǎng)。我們預(yù)估2025年會(huì)出現(xiàn)電池產(chǎn)能過(guò)剩。
由于新能源汽車的爆發(fā)式增長(zhǎng)，電池價(jià)格會(huì)有上漲，再往材料領(lǐng)域傳遞，就有更大的放大效應(yīng)。今年材料漲價(jià)的一個(gè)原因就是整車需求的增長(zhǎng)，電池預(yù)期走高，企業(yè)擴(kuò)大產(chǎn)能、增加儲(chǔ)備。另外的影響原因是供給延遲，因?yàn)榈湫偷牡V石生產(chǎn)的碳酸鋰，產(chǎn)能釋放周期是3-5年，鹵水提鋰周期更長(zhǎng)；另外疫情沖擊影響鋰資源生產(chǎn)，交通運(yùn)力影響供應(yīng)。本輪價(jià)格上漲和2016-2018年鋰資源上漲的原因基本相同。當(dāng)時(shí)，我國(guó)新能源汽車從孕育期到成長(zhǎng)期也導(dǎo)致了鋰價(jià)格上漲過(guò)程，現(xiàn)在從成長(zhǎng)期到快速增長(zhǎng)期又是這么一個(gè)過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程很像，就是需求和預(yù)期的增長(zhǎng)，只是這次比上一次更加強(qiáng)勁，加上疫情的影響，所以幅度更大。
從供需面看，恐慌性庫(kù)存儲(chǔ)備帶來(lái)的需求放大是暫時(shí)的，隨著碳酸鋰供應(yīng)能力的提升，將逐步回歸基本需求面。預(yù)計(jì)兩三年后有可能恢復(fù)完全的供需平衡，考慮到貿(mào)易環(huán)境的惡化，以及俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)帶來(lái)的鎳價(jià)炒作，為了供應(yīng)安全，要采取有利措施打擊囤積居奇，抑制鎳價(jià)格短期大幅波動(dòng)，以免今年的新能源汽車銷量受到影響。
首先從供應(yīng)側(cè)來(lái)看，全球鋰資源經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量快速增加，2005-2010年提升400%，現(xiàn)在全球經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量2200萬(wàn)噸，以NCM811電池為例可以生產(chǎn)227TWh動(dòng)力電池,每輛車100千瓦時(shí)算電池，可裝超過(guò)22.7億輛。隨著需求的增加，新的勘探量和可采儲(chǔ)量還會(huì)繼續(xù)增加，資源是完全充足的。
預(yù)計(jì)2030年之后電池材料回收將形成規(guī)模；2050年前后，原始礦產(chǎn)資源和回收資源的供給量將達(dá)到相當(dāng)水平；更長(zhǎng)期來(lái)看，回收資源將逐步完全替代原始資源需求。由于材料價(jià)值的上升，回收產(chǎn)業(yè)迎來(lái)機(jī)遇。我們估計(jì)2025年將有125個(gè)GWh，也就是1.25億千瓦時(shí)的回收量。電池材料生產(chǎn)與回收能耗排放較大，需要重視電池回收的節(jié)能減排，大力開(kāi)展電池回收再生方面的科學(xué)技術(shù)研究。
目前主要有三種電池回收方法。首先是物理回收，通過(guò)回收可以降低整個(gè)電池生產(chǎn)鏈的碳排放；其次是火法回收，但該回收方式減碳量少，且能耗比較大；最后是濕法回收，濕法的能耗會(huì)降低一些，但是有液體溶劑污染物排放等問(wèn)題?，F(xiàn)在最推崇的是物理回收，既可以降低碳排放，也可以降低其他污染物，這也是目前回收技術(shù)創(chuàng)新的最大領(lǐng)域，超聲波回收、等離子回收都是近期報(bào)道的新技術(shù)。
使用綠電是電池生產(chǎn)與回收碳排放可以進(jìn)一步大幅度下降的根本途徑。所以電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)該往綠電區(qū)域集聚，比如西部。四川就是一個(gè)集聚地，目前已經(jīng)有五百個(gè)GWh的產(chǎn)能，宜賓一個(gè)地區(qū)就有200GWh，是全球單一最大的電池生產(chǎn)基地，也是電池材料的集聚區(qū)、新能源的集聚區(qū)，是非常好的未來(lái)電池生產(chǎn)基地。
另外一個(gè)方面，要開(kāi)發(fā)新材料體系。按時(shí)間軸來(lái)看，未來(lái)電池材料體系的發(fā)展趨勢(shì)主要如下：2025年產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，批量生產(chǎn)的電池應(yīng)該普遍到達(dá)350瓦時(shí)/公斤，現(xiàn)在平均不到300瓦時(shí)/公斤。這個(gè)體系我們叫液態(tài)體系，主要包括常規(guī)鋰離子電池材料、固液混合材料、還有鈉離子、未來(lái)的鉀離子等液態(tài)電池材料體系。
2030年的目標(biāo)是達(dá)到400瓦時(shí)/公斤，全方位實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，該階段稱之為液態(tài)到固態(tài)的過(guò)渡，包括液態(tài)高電壓、厚電極、少電解液；正極高鎳如Ni95，負(fù)極硅碳；以及準(zhǔn)固態(tài)電池體系。2030年應(yīng)該是轉(zhuǎn)向全固態(tài)電池發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。在2030年，我們估計(jì)國(guó)內(nèi)全固態(tài)電池占比不會(huì)超過(guò)1%。
2035年的目標(biāo)是達(dá)到500瓦時(shí)/公斤，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。包括全固態(tài)電池，鋰硫電池以及高容量富鋰錳基材料，而且電壓窗口會(huì)提高到5伏。現(xiàn)在說(shuō)的500瓦時(shí)還不是產(chǎn)業(yè)化的，不是實(shí)車正常使用的，而是實(shí)驗(yàn)室階段的或者特殊用途的。
再來(lái)看兩個(gè)電池坐標(biāo)，一個(gè)是比能量，一個(gè)是壽命。基于大規(guī)模儲(chǔ)能功能的考慮，電池壽命的要求也會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，目標(biāo)是一萬(wàn)次，比能量目標(biāo)是600wh/kg，當(dāng)然還要考慮成本。負(fù)極材料壽命從長(zhǎng)到短以此是石墨、硅碳、硅、到鋰金屬，鋰是高比能量的，但是壽命會(huì)相應(yīng)降低。正極材料鐵鋰比能量低、三元較高，最高的是富鋰錳基。
如果轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，把比能量和壽命作為兩根軸，我們可以看清楚未來(lái)的多元技術(shù)路線。第一條是高比能量和低成本液態(tài)液態(tài)技術(shù)路線，正極高鎳三元到富鋰錳基，負(fù)極從高比例硅碳到鋰金屬，比能量目標(biāo)為500wh/kg，但壽命偏低；第二條技術(shù)路線是液態(tài)折中路線，兼顧比能量、安全和成本和壽命，高鎳正極體系，壽命不降比能量增加50%，或者比能量不降壽命增加3倍以上逼近10000次循環(huán)；第三條就是基于鐵鋰的高安全液態(tài)路線，成本最低、長(zhǎng)壽命可到10000次循環(huán)以上。近年來(lái)的研究表面，液態(tài)路線可以走到500瓦時(shí)/公斤，液態(tài)三元也可以做到一萬(wàn)次循環(huán)，不是僅磷酸鐵鋰可以做到一萬(wàn)次循環(huán)。第四條是固態(tài)技術(shù)路線，就是高比能量、高安全，從現(xiàn)有的液態(tài)到固液混合到全固態(tài)。第五條路線是從鈉離子出來(lái)的，將來(lái)有鉀離子等。
在單體電池結(jié)構(gòu)方面也在不斷創(chuàng)新，主要是減少附件重量。圓柱電池，以特斯拉為代表，從18650到21700再到4680，以提升單體容量和提高比能量。再比如從軟包、方形硬殼到刀片電池，以及短刀和One-stop，均屬于國(guó)內(nèi)創(chuàng)新。
在電池系統(tǒng)方面，結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的最大的趨勢(shì)是由傳統(tǒng)電池包的電芯、模組到電池包的組成方式逐步向去掉模組，再去掉整包的方向進(jìn)行發(fā)展，從而構(gòu)成CTC（單體與底盤深度集成）、CTV（單體與車輛深度集成）。這是電池系統(tǒng)創(chuàng)新的路徑，逐步減少附屬的重量和體積，使電池系統(tǒng)比能量不斷提升，同時(shí)也帶來(lái)底盤結(jié)構(gòu)的變化和底盤技術(shù)創(chuàng)新。
3、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)加劇與底盤技術(shù)創(chuàng)新
新能源汽車的興起引發(fā)了汽車產(chǎn)業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)革命，自主品牌八仙過(guò)海彰顯實(shí)力，新造車勢(shì)力來(lái)勢(shì)兇猛充滿活力，合資企業(yè)蓄勢(shì)待發(fā)即將發(fā)力。今后五年是重要窗口期，市場(chǎng)高速增長(zhǎng)、競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇。我認(rèn)為，整車企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵之一是應(yīng)對(duì)新一輪電動(dòng)化底盤平臺(tái)技術(shù)帶來(lái)的整車設(shè)計(jì)制造技術(shù)變革、價(jià)值鏈重構(gòu)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)演化。
從燃油汽車到電動(dòng)汽車到智能汽車，底盤會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化。傳統(tǒng)底盤、電動(dòng)底盤、智能底盤，其制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化?，F(xiàn)在的懸架已經(jīng)是主動(dòng)懸架，比如今年參加百人會(huì)展覽的車很多都是空氣懸架。也就是說(shuō)，現(xiàn)在車身設(shè)計(jì)、智能座艙、輔助駕駛技術(shù)基本成熟了。電動(dòng)底盤技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)還會(huì)繼續(xù)升級(jí)，體現(xiàn)在電池系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化，底盤系統(tǒng)滑板化，這些技術(shù)將成為電動(dòng)乘用車新的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。
電動(dòng)汽車的底盤平臺(tái)在快速迭代，剛開(kāi)始的改裝車完全是燃油車底盤，到進(jìn)一步優(yōu)化到電動(dòng)車專用底盤，然后到CTV，特斯拉是比較典型的代表。
現(xiàn)在最具突破性的底盤技術(shù)是滑板底盤。底盤有兩條技術(shù)路線。一條是傳統(tǒng)車廠為代表，更多的采用改進(jìn)型技術(shù)路線，繼續(xù)用承載式車身。另一邊，新造車勢(shì)力更多采用變革性技術(shù)路線，就是滑板底盤，用非承載式車身，美國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了幾家代表性公司，其中Rivian市值已經(jīng)到一千億美元?；宓妆P一般采用非承載式車身，電池包與底盤一體化集成式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含五大核心技術(shù)，我只講其中的電芯底盤一體化（CTC）和新型電驅(qū)系統(tǒng)。
CTC有兩種方案，一種是電池包整體吊裝進(jìn)入底盤。另外一種直接在底盤上集成，沒(méi)有上面的承載式框架。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些開(kāi)發(fā)，比如寧德時(shí)代2025年要推出CTC。
新型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要高度集成化、輕量化、小型化，就是集中驅(qū)動(dòng)采用電機(jī)-開(kāi)展-減速三合一。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還有一種分布式驅(qū)動(dòng)形式，滑板底盤大都采用了分布式驅(qū)動(dòng)，比方雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)、三電機(jī)驅(qū)動(dòng)?，F(xiàn)在三電機(jī)形式又出現(xiàn)了集中電機(jī)和輪邊電機(jī)結(jié)合，還有全部用輪邊電機(jī)的。
我們認(rèn)為，最終顛覆性技術(shù)是輪轂電機(jī)。輪轂電機(jī)給整個(gè)底盤的制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向帶來(lái)更加革命性的變化。國(guó)外開(kāi)發(fā)的所謂的e-corner，驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸掛于車輪集成為獨(dú)立單元。一輛四個(gè)輪子四個(gè)獨(dú)立單元，這是顛覆性的，國(guó)外已經(jīng)有很多廠家在研發(fā)這種技術(shù)。
清華大學(xué)我的團(tuán)隊(duì)也在做輪轂電機(jī)，輪轂電機(jī)在出口的大功率摩托車和商用車上都開(kāi)始使用。大功率摩托車使用了一個(gè)100kW的輪轂電機(jī)，如果輪轂電機(jī)來(lái)做滑板底盤有很多好處。第一，空間和容量增加；第二，驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)都靠輪轂電機(jī)；第三，傳動(dòng)效率提高；第四，靈活，可以原地打轉(zhuǎn)；第五，更好支持全自動(dòng)駕駛。這是和全自動(dòng)駕駛非常貼切的一種電動(dòng)化底盤。
4、充電難題與能源技術(shù)創(chuàng)新
電動(dòng)汽車充電方面的問(wèn)題是慢充普及率跟不上市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度；長(zhǎng)途出行的臨時(shí)補(bǔ)電速度太慢，排隊(duì)時(shí)間長(zhǎng)，所以用戶抱怨電動(dòng)車變成了“電動(dòng)爹”；大量電動(dòng)汽車無(wú)序充電帶來(lái)城市供電的負(fù)荷問(wèn)題，比如北京、上海、深圳等城市必須進(jìn)行有序充電；電動(dòng)汽車現(xiàn)有充電標(biāo)準(zhǔn)不大適應(yīng)新的需求，比方說(shuō)在高速公路長(zhǎng)途旅行應(yīng)急補(bǔ)電，訴求是充電5分鐘滿足200公里行駛里程需要，這需要350千瓦大功率快充；還要滿足國(guó)際貿(mào)易的統(tǒng)一要求，車輛出口要和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
首先，充電創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)先行。Chaoji是中國(guó)首創(chuàng)并主導(dǎo)的一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直流充電解決技術(shù)方案，它兼顧過(guò)去(可直接匹配現(xiàn)有GB系統(tǒng))、面向未來(lái)（350千瓦大功率快速充電，小功率充電直流化與車網(wǎng)互動(dòng)V2G）、引領(lǐng)世界（與IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)同步，推動(dòng)中國(guó)企業(yè)走出去，推動(dòng)國(guó)際接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一）。第一階段Chaoji示范項(xiàng)目已完成：2019年先后在北京等8個(gè)城市建成投運(yùn)大功率充電示范工程。第二階段Chaoji示范項(xiàng)目今年投運(yùn)：正在京滬高速建設(shè)ChaoJi充電站，預(yù)計(jì)2022年2季度建成投運(yùn)。立項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20234.4（連接組件）， GB/T 27930（通信協(xié)議）， GB/T 18487.1（充電系統(tǒng)）；GB/T 18487.1和27930已兩輪征求意見(jiàn)，GB/T 20234.4已征求一輪意見(jiàn)，預(yù)計(jì)今年三季度形成報(bào)批。這一充電標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)將給超級(jí)快充與充換互補(bǔ)和有序慢充與車網(wǎng)互動(dòng)的發(fā)展帶來(lái)巨大機(jī)遇。
關(guān)于有序慢充與車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)。它包括單向有序充電V1G、車網(wǎng)能量雙向流動(dòng)V2G，車聯(lián)萬(wàn)物V2X。V1G，就是單向有序充電，如充電放到后半夜用電谷底；V2G，就是車輛可以反向供電，可充可放，給局域網(wǎng)供電和大電網(wǎng)供電；V2X，是Vehicle to everything, 包括車給車供電、給樓宇供電、緊急供電、家庭備用電源等。應(yīng)當(dāng)注意的是實(shí)現(xiàn)V2G的前提是電動(dòng)車在停止運(yùn)行時(shí)要通過(guò)雙向充電樁與電網(wǎng)聯(lián)接，如果用換電模式，車載電池的儲(chǔ)能功能難以發(fā)揮。同時(shí)車網(wǎng)互動(dòng)需要用戶、企業(yè)、地方政府共同參與構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，三方都有收益，還具有推動(dòng)新能源發(fā)展的綠色效益。
車網(wǎng)互動(dòng)有多大潛力呢？按照中國(guó)節(jié)能新能源汽車路線圖，2040年有3億輛新能源車保有量，以每輛車平均65千瓦時(shí)電池容量，車載電池的儲(chǔ)能容量有200億千瓦時(shí)，其規(guī)模與2020年中國(guó)每天消費(fèi)的總電量相當(dāng)。若進(jìn)一步考慮出行需求，乘用車每日可靈活參與電網(wǎng)調(diào)度的平均電量為100億千瓦時(shí)。更為有意義的是車輛的功率調(diào)節(jié)潛力，因?yàn)樨?fù)載是通過(guò)功率體現(xiàn)的，功率多少取決于雙向充電樁的功率大小。如果按照15千瓦算，根據(jù)日出行概率分布，3億輛新能源汽車對(duì)電網(wǎng)功率支撐的能力達(dá)到30億千瓦左右，現(xiàn)在全國(guó)的裝機(jī)容量才23.8億千瓦。
僅僅有序充電就可以把新能源汽車用電從無(wú)序到有序，大幅下降電網(wǎng)負(fù)荷。當(dāng)前，面向新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)，電化學(xué)儲(chǔ)能電站擴(kuò)產(chǎn)上升非?？?，用的與電動(dòng)汽車類似的鋰離子電池。隨著電動(dòng)汽車保有量的快速增加，2030年將達(dá)到8000萬(wàn)至1億輛。我們預(yù)計(jì)，到2030年之后，隨著V2G普及發(fā)展，其容量將超過(guò)電網(wǎng)的電化學(xué)電池儲(chǔ)能容量，在未來(lái)的電力系統(tǒng)中電動(dòng)汽車將與儲(chǔ)能電站共同擔(dān)負(fù)穩(wěn)定電網(wǎng)的重要責(zé)任，并有望成為分布式儲(chǔ)能的主體。關(guān)鍵問(wèn)題是如何把億萬(wàn)輛車的電池聚合起來(lái)，這是典型的市場(chǎng)問(wèn)題，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是要像股票市場(chǎng)和期貨市場(chǎng)一樣，構(gòu)建一個(gè)廣大車主參與的“炒電”市場(chǎng)，電動(dòng)車主利用峰谷電價(jià)差，低價(jià)給車充電，高價(jià)給電網(wǎng)放電，賺取價(jià)差。
車網(wǎng)互動(dòng)還有很多技術(shù)問(wèn)題需要研究，從空間尺度看，在底層是和車相關(guān)、和充電相關(guān)，是屬于硬件層面；中間層的是聚合，這是聚合商的業(yè)務(wù)，其實(shí)是能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、信息平臺(tái)；上層是發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)的調(diào)度。從時(shí)間尺度看，包括高頻、中頻和低頻的動(dòng)力學(xué)與協(xié)調(diào)控制與優(yōu)化管理問(wèn)題。與車網(wǎng)互動(dòng)相關(guān)的利益主體多，協(xié)調(diào)難度大，政策與法規(guī)層面的事情比技術(shù)更難。 因此，有序充電和車網(wǎng)互動(dòng)不是一天能建成的，將經(jīng)歷從無(wú)序充電到有序充電、到車家互動(dòng)、到車輛和微網(wǎng)互動(dòng)、最后到大電網(wǎng)互動(dòng)的過(guò)程。今后五年是孕育突破期，關(guān)鍵是要完善有序充電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、配套機(jī)制、運(yùn)營(yíng)模式，還有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)準(zhǔn)備工作，在電動(dòng)車占比高的重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)V2G商業(yè)試點(diǎn)?，F(xiàn)在深圳準(zhǔn)備進(jìn)行試點(diǎn)，其優(yōu)勢(shì)是電動(dòng)車占有率比較高，城市管理水平比較高，已經(jīng)開(kāi)始準(zhǔn)備對(duì)V2G進(jìn)行補(bǔ)貼。希望在其他地方比方北京、上海都可以做這件事情。
理想的充電服務(wù)體系除了隨時(shí)隨地可以慢充進(jìn)行車網(wǎng)互動(dòng)，還需要在交通干線進(jìn)行快充快換，這里的快充是。首先，換電模式目前的主體是重卡，49噸的重卡只能換電。工信部已經(jīng)開(kāi)始重卡換電示范，有13個(gè)試點(diǎn)城市。業(yè)內(nèi)估計(jì)今年換電重卡銷量會(huì)達(dá)到2-3萬(wàn)輛。當(dāng)前換電的主要問(wèn)題就是要解決互換互聯(lián)問(wèn)題，我們成立了“電動(dòng)重卡換電聯(lián)盟”來(lái)促進(jìn)這件事。目前主要針對(duì)接口和電壓制式進(jìn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定。在接口方面，無(wú)論是吊裝式還是側(cè)推式，均要實(shí)現(xiàn)接口統(tǒng)一，達(dá)到既可以吊裝也可以側(cè)裝。還有是電氣接口，1500伏800安，今年有望進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修訂。
在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)快充和快換的耦合互補(bǔ)。建設(shè)電動(dòng)汽車時(shí)代的“加油站”。具體而言，就是把現(xiàn)有的加油站改造成“光-儲(chǔ)-充-換一體化互補(bǔ)型智慧能源系統(tǒng)”，這里面重要的是卡車快換，快換的備用電池給轎車超級(jí)快充。因?yàn)榭ㄜ嚳鞊Q備用電池很多，光伏給它充電。轎車350千瓦大功率充電直接從電網(wǎng)取電，電網(wǎng)會(huì)超載。北京的電網(wǎng)的平均負(fù)荷是兩千多萬(wàn)千瓦，有七萬(wàn)輛車同時(shí)大功率快充電網(wǎng)就會(huì)崩潰。所以必須要通過(guò)儲(chǔ)能電池放電。儲(chǔ)能有兩種方式，一種是專用儲(chǔ)能電池，另外一種是用換電重卡的備用電池給轎車充電。按照這個(gè)思路，我們和殼牌合作已經(jīng)建設(shè)了全球第一個(gè)綜合示范站。已經(jīng)在張家口冬奧會(huì)成功示范。下一步將會(huì)在全國(guó)推廣。
以上就是我的報(bào)告，謝謝各位！
