中國儲能網(wǎng)訊：完成能源轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展，已成為中國乃至全世界的共識。氫能以其來源多樣、清潔無污染、能量密度大、可再生、易存儲、用途廣泛等優(yōu)點，被視為全球能源向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的主要路徑之一，在大規(guī)模可再生能源整合和終端應(yīng)用脫碳方面潛力巨大。
中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、中國科學(xué)院院士歐陽明高近日在第一屆中國張家口氫能與可再生能源論壇上闡述了對氫能與再生能源發(fā)展前景的展望，他提出，新能源汽車需要清潔能源，也可以推動能源變革，在電動車革命之后，下一步最重要的是新能源革命，2025年將成為全方位突破的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點，屆時中國將迎來新能源智能化電動汽車時代。
中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、中國科學(xué)院院士歐陽明高
對“三場革命”的基本看法
“現(xiàn)在的電動車革命應(yīng)該說是一場真正的革命，并不是一個泡沫，電動汽車已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，與現(xiàn)在特別時髦的無人駕駛汽車完全不一樣，后者還處在很早期的階段，還很不確定，還有很多泡沫，但是電動汽車發(fā)展不是這樣的，已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)?！睔W陽明高認(rèn)為，在電動汽車之后，下一步最重要的是新能源革命，可能比人工智能革命來的要更加早一點。
一般意義的車聯(lián)網(wǎng)和輔助駕駛技術(shù)不算革命，那是傳統(tǒng)汽車電子的發(fā)展，無人駕駛汽車是基于人工智能的革命，但人工智能革命現(xiàn)在還處于初期，而無人駕駛汽車是人工智能革命中最難的一個領(lǐng)域，所以在電動汽車革命之后，馬上要帶動的是新能源革命，就是可再生能源革命。
對于中國而言，太需要能源革命，轉(zhuǎn)型為以可再生能源為主體的多元化能源體系，不能以煤為主轉(zhuǎn)向以油氣為主，這對中國的發(fā)展不利，因為需要依賴國外，風(fēng)險非常高。中國最有可能轉(zhuǎn)向以可再生能源為主的煤、油、氣多元并舉的局面。
歐陽明高解釋道，電動汽車革命可以促進(jìn)能源革命，能源革命也可以使電動汽車真正做到零污染，所以又是相互促進(jìn)的過程。能源革命中間有智慧能源，這是人工智能革命的一個組成部分。制造的智能化也是人工智能革命的一個組成部分，最后才有可能是無人駕駛。
儲能會帶來真正的能源革命
實現(xiàn)能源革命有五大支柱，第一是向可再生能源轉(zhuǎn)型（尤其是發(fā)電），要全面實現(xiàn)可再生能源發(fā)電，這在中國實現(xiàn)的時間不會太晚，應(yīng)該說推進(jìn)起來速度會很快。第二是把建筑轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠，即分布式可再生能源。第三是用氫氣、電池等技術(shù)來存儲間歇式能源。第四是發(fā)展能源（電能）互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。第五是電動汽車成為用能、儲能并回饋能源終端。
可再生能源大規(guī)模使用的瓶頸就是儲能，儲能會帶來真正的能源革命。
不僅可再生能源需要儲能，大電網(wǎng)也需要儲能，就像燃料電池系統(tǒng)加上儲能電池的混合動力一樣。如果有了儲能，燃料電池汽車能夠發(fā)電，相當(dāng)于發(fā)電廠，車的工況相當(dāng)于電網(wǎng)的一個終端負(fù)荷，這個負(fù)荷是經(jīng)常變化的，但是傳統(tǒng)上由于沒有儲能，必須按照最大的負(fù)荷來設(shè)計它的容量，就像城里的公交車，最大功率200千瓦，發(fā)動機就得選200千瓦，電網(wǎng)也是如此。而且，為了防止電網(wǎng)出現(xiàn)問題，還得有保險的容量，所有電廠都需要儲備發(fā)電機組，隨時應(yīng)對可能出現(xiàn)的波峰。
但是如果有了儲能，就像燃料電池系統(tǒng)里加上儲能電池之后，發(fā)電機就不需要按照最大負(fù)荷來設(shè)定，只需要設(shè)定平均負(fù)荷，也就是說發(fā)電主要是提供能量，不是提供功率，就是對發(fā)電機來講是提供能量平衡，而功率平衡主要是靠儲能。因為儲能的功率可以很大，電池的峰值功率很大，可以1C、2C、4C放電。因此，有儲能就不需要搞那么多電網(wǎng)，也不需要搞那么多的配電網(wǎng)，從而大大降低成本，就像燃料電池最大功率是200千瓦，但是平均功率50千瓦就夠了，電網(wǎng)也是一樣的道理。
如果說儲能是能源革命的核心，而氫能就是集中式儲能的最佳載體，電池和電動汽車是分布式儲能的最佳選擇。把這些分布式的能源通過智慧能源的方式連起來，形成能源互聯(lián)網(wǎng)。電動汽車既是終端用能的負(fù)荷，又可以往電網(wǎng)回饋能源，形成互動。這是未來能源體系的一個基本理念，新能源汽車需要清潔能源，也可以推動能源變革。
氫能是能源革命的前沿技術(shù)
氫能可以有各種各樣的方式制氫，但是歐陽明高認(rèn)為，對中國而言，氫能的來源主體應(yīng)該是可再生能源。
“各個國家的國情是不一樣的。日本氫能的主要來源是進(jìn)口，因為沒有地方搞分布式能源。而進(jìn)口能源對日本來講是最好的方式，是無碳的精品能源，所以日本要搞氫能社會。中國要因地制宜制氫，氫能是依靠我們自身的可再生能源，這是不一樣的?！?
可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸在儲能，傳統(tǒng)的儲能方式已經(jīng)不能滿足可再生能源發(fā)展的需要?，F(xiàn)在有各種各樣的儲能方式，例如壓縮空氣、抽水蓄能等。歐陽明高個人認(rèn)為最終的集中儲能就是氫能，氫能制取之后也可以直接進(jìn)入天然氣管道，這是集中式、大規(guī)模、長時間可再生能源儲存的最佳方式。而電池是支撐分布式可再生能源大規(guī)模發(fā)展的一個重要途徑。
中國現(xiàn)在已經(jīng)有2000多輛燃料電池車和12座加氫站。未來幾年預(yù)計會大力發(fā)展，張家口在冬奧會之前就會建幾十座，未來氫能燃料電池車主要是商用車，出租、公交、物流、長途卡車是主要的應(yīng)用方式。
氫能是整個能源技術(shù)的前沿領(lǐng)域，而不僅僅是汽車技術(shù)前沿領(lǐng)域。如果僅僅把氫能理解為汽車技術(shù)，就比較狹窄了，我們必須把它理解為整個能源技術(shù)革命的一個前沿技術(shù)，這也是國家發(fā)改委在能源技術(shù)革命行動計劃中對氫能的規(guī)劃。
歐陽明高認(rèn)為必須從能源革命的層次來看氫能，而不是從電動車革命的角度，那只是它的一個分支和一個突破口。
新一代光伏技術(shù)
太陽能光伏電池的成本在快速下降，平價已經(jīng)不遠(yuǎn)了，其實電網(wǎng)側(cè)已經(jīng)可以平價了，只是在用戶側(cè)還不能實現(xiàn)平價，這也主要是中國煤電規(guī)模太大了，新舊動能轉(zhuǎn)化的時候遇到的阻力，歐陽明高認(rèn)為這是非技術(shù)原因造成的。
在太陽能方面，中國制造是其中最大的優(yōu)勢，現(xiàn)在國外沒辦法在光伏方面跟中國競爭，70%以上份額屬于中國。這是優(yōu)勢，必須要發(fā)揮。
近兩年，分布式光伏又成為一股新的力量。歐陽明高認(rèn)為光伏最好是分布式的，而且分布式光伏和分布式儲能結(jié)合是最好的一種方式。現(xiàn)在分布式光伏發(fā)電很快，因為分布式光伏是直接跟用戶打交道，是市場化的，跟集中式光伏不一樣。集中式光伏上網(wǎng)必須通過國家電網(wǎng)，而分布式光伏是用戶側(cè)，很多是市場因素，可以走進(jìn)千家萬戶，而不是一個企業(yè)所能壟斷的。只要有壟斷，成本一定會高，而且應(yīng)用的規(guī)模就一定不大。如果面對的是千家萬戶，是市場化、國際化、競爭性的，那么成本一定快速下降，而且應(yīng)用規(guī)模就像車一樣迅速擴大。
光伏還會進(jìn)一步發(fā)展。從理論上講，下一步是30%的效率，以前都是10%，現(xiàn)在已經(jīng)都是20%了，理論是33%?，F(xiàn)在我們要把這兩種比較高的，單晶25%和鈣鈦礦22%，結(jié)合起來往30%走。下一步即將進(jìn)入光伏研究的目標(biāo)，就是要做到30%。如果能達(dá)到30%的效率，那么車上也可以用光伏，這個用量是非常大的，這就是下一步的新一代光伏技術(shù)。
電池成本會到降到100美元/千瓦時
鋰離子電池跟光伏電池一樣，也是中國的優(yōu)勢。從“十五”、“十一五”、“十二五”到“十三五”，比能量不斷提升，成本在不斷降低，只要是汽車用成本就不可能高，所以下降的速度超出想象，同時中國已經(jīng)在這方面處于國際的前列。
2017年全球動力電池裝機前10名有7名在中國，中國優(yōu)勢已經(jīng)凸顯。動力電池方面，現(xiàn)在中、日、韓是第一的，美國和歐洲基本上沒有電池產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在光伏也沒有，鋰離子電池產(chǎn)業(yè)也沒有，這是中國的優(yōu)勢。
同時，電池成本下降是趨勢，最終會到100美元/千瓦時。100美元/千瓦時也就是三五年的時間，100美元/千瓦時只是指高性能電池，現(xiàn)在經(jīng)濟性電池已經(jīng)達(dá)到這個目標(biāo)，而電池的應(yīng)用規(guī)模還有十幾倍、幾十倍的潛力，大家想象一下這是多大一個空間。這是電池成本下降的速度，這是它達(dá)到這個成本的一個時間，2025年之前將會全面的達(dá)到這個目標(biāo)，這將不僅在車上使用得到迅速的發(fā)展，而且在儲能方面將會全面的取代其他儲能方式，因為成本方面其他儲能方式?jīng)]法跟化學(xué)電池競爭。由于車的應(yīng)用，使這種電池的成本大幅度下降，這是其他的儲能方式無法比擬的。
現(xiàn)在美國和澳大利亞的大型儲能電站也都是鋰離子電池，主要是特斯拉在做儲能電池?，F(xiàn)在最便宜的電池是磷酸鐵鋰電池，磷酸鐵鋰也是中國特色。三元電池因為鈷要進(jìn)口，而磷酸鐵鋰全都是中國資源，現(xiàn)在的成本已經(jīng)是7毛/瓦時，也就是說已經(jīng)接近100美元/千瓦時，就算是三元電池由于材料漲價進(jìn)口會有些問題，但是磷酸鐵鋰電池一定可以保底。
車和能源是一個大系統(tǒng)
展望2030年，中國的分布式光伏、儲能電池、氫燃料電池、電動汽車將會相互需要、四位一體。
簡單就儲能電池來看，2030年車上的儲能電池會達(dá)到50億瓦時以上。因為大概是1億輛車，再加上充電也要儲能電池等等，100億瓦時沒有問題。
現(xiàn)在全國一天電消費量是140億瓦時，就是說電池儲能的容量相當(dāng)于接近一天全國的用電量。如果從功率的角度來講就更不得了。100億瓦時，就算1C放電也是100億千瓦，而現(xiàn)在中國的裝機容量只有17億千瓦，所以大家想想這是什么概念。我們很快在10年之內(nèi)就會看到這樣的景象，所以必須從源頭來抓。
正是基于這樣的理念，我們才建設(shè)了清華汽車樓的光、電、氫一體化微網(wǎng)試驗系統(tǒng)。因為車下的微網(wǎng)系統(tǒng)跟車上燃料電池系統(tǒng)是一樣的，都是直流微網(wǎng)；因為車和電池都是直流的，所以電網(wǎng)可以極大地簡化。同時車網(wǎng)可以互通，車既可以充電也可以放電。因為燃料電池可以作為發(fā)電站，燃料電池車可以作為移動發(fā)電站，所以交通能源跟固定能源已經(jīng)一體化了，所以不再區(qū)分是車還是能源，車和能源是一個大系統(tǒng)。
與此同時，智能化方面還會有智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等，現(xiàn)在也是風(fēng)起云涌，這方面的人工智能比無人駕駛會簡單得多，因此會首先展開。我想首先可能是智慧能源，比如現(xiàn)在區(qū)塊鏈都已經(jīng)在智慧能源中使用，然后是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。生產(chǎn)過程比無人駕駛簡單一個數(shù)量級以上，肯定會率先獲得突破。
將來的車由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造會徹底的改變。燃料電池汽車和電動汽車就是這樣一個平臺，材料會越來越輕量化，使車身可以有五花八門的變化，同樣一輛車可以有五個車身，可以隨意在家里更換，能夠帶來一場車的革命。所以將來人人開的車可能都不一樣，不是批量生產(chǎn)而都是個性化的，根據(jù)不同的場合可能會換不同的車身。
接下來是自動駕駛與車輛互聯(lián)網(wǎng)，初期可能還是輔助駕駛、自動泊車、緊急制動以及自動避撞這樣的功能。相比歐美，無人駕駛汽車在中國的場景是最復(fù)雜、最難的。無人駕駛汽車在人工智能革命中又是最難的，無人駕駛汽車在中國，短途會遇到城市交通復(fù)雜問題，長途會遇到高鐵的競爭。因為長途無人駕駛不就像坐高鐵一樣嘛，所以會遇到這樣的問題。
歐陽明高總結(jié)道，現(xiàn)在電動化在持續(xù)地進(jìn)步，下一步要盯的是新能源，就算智能化也盯的是智慧能源，最后才是真正的自動駕駛。時間節(jié)點會在哪里呢？歐陽明高認(rèn)為全球在2030年、中國在2025年會是一個關(guān)鍵節(jié)點?，F(xiàn)在的新能源汽車是1.0版（2015-2025），新能源汽車結(jié)合可再生能源是2.0版（2020-2030），再結(jié)合人工智能革命是3.0版（2025-2035），估計在2035年左右這些都將會實現(xiàn)。
