痛點、關鍵、創新、超越，歐陽明高院士眼中的「能源革命」

1.未來十年交通智慧能源生態建設大概有兩種組合:一種是分布式光伏+電池+電動汽車+物聯網+區塊鏈的黃金組合；一個是集中式遠程風電光伏+氫能儲能發電+燃料電池汽車+物聯網+區塊鏈的銀色組合。

2.汽車動力電池、氫燃料電池等新一代電化學能源系統的產業化，是百年來汽車動力的歷史性突破。動力電池和氫燃料電池都是與第三次新能源革命相關的動力裝置。

3.電池體系結構的創新是中國電池工業引領國際電池技術發展的重要標志。經過20年的研究，中國的車用燃料電池技術近年來取得了產業化突破。

4.我國電動汽車對環境適應性技術的需求仍然十分迫切，未來動力電池可以在四個方向進行創新和改進。在電動汽車市場的推動下，動力電池的需求正在急劇上升。樂觀估計，2025年我國電池產量可能達到每年10億千瓦時，成本將繼續下降。

5.要實現新能源革命，就要實現新能源汽車的規模化發展。在第三次能源革命中趕超世界，的確是一個近在咫尺的“中國夢”。

近日，中國科學院院士高在中國電動汽車百人會上做了題為《面向碳中和的新能源汽車創新發展》的行業分享。

新知家從他的精彩分享中，梳理了以上五個觀點。

歐陽院士認為，可再生能源的關鍵在于儲能，儲能的關鍵在于新能源汽車的規模化，而“只有實現新能源汽車的規模化發展，才能實現新能源革命”。

從這個角度來看，要實現中國在第三次能源革命中趕超其他國家的目標，發展新能源汽車及其電池技術將是重中之重。

這一次，可能是中國迎頭趕上的機會。

在本次分享中，歐陽院士提到，從汽車動力和能源革命來看，過去的能源革命是由新發明的動力裝置和交通工具驅動的能源資源開發利用引發的。

現在，我們正處于第三次能源革命。動力裝置是各種電池，交通工具是電動車，能源是可再生能源。

他說，汽車動力電池、氫燃料電池等新一代電化學能源系統的產業化，是百年來汽車動力的歷史性突破。

近年來，中國在電力電氣化方面取得了許多新進展。“這一次，可能是中國迎頭趕上的機會。”。

首先是動力電池。

第一，我國純電動汽車用動力電池的技術創新非常活躍。其技術創新模式由政府主導向市場驅動轉變，由行業運作向企業商業運作轉變；其次，我國電池材料的研究已處于國際先進行列，電池體系的結構創新，輔以電池單體材料的改進，成為近年來我國動力電池技術創新的顯著特點。

隨著高能量密度三元電池的產業化，車載電池的能量大大增加，續航里程也有所提高。

歐陽院士指出，目前三元方電池能量密度可達300瓦時/千克，固液混合電解質軟包電池能量密度可達360瓦時/千克，相當于320-330瓦時/千克的方電池。此外，磷酸鐵鋰電池在加入鋰和硅后也超過了200 WHr/kg。

但對于乘用車來說，關鍵是提高電池系統的比能量，從而在車輛有限的空間內安裝更多的電池。但由于安全問題，三元電池的比能量并沒有明顯提高，因此業界轉向了電池系統結構的創新。

在電池系統結構的創新上，歐陽院士特別提到了當代安培科技的CTP無模塊系統和比亞迪的刀片電池無模塊系統。

他指出，這些電池結構的創新大大提高了分組效率，從單體到系統的體積分組效率從40%提高到60%。這一改變使得搭載磷酸鐵鋰電池的車輛續航里程達到600公里，基本解決了原來續航里程不夠長的問題。

歐陽院士表示，電池體系結構的創新是中國電池產業引領國際電池技術發展的重要標志。

同時，面對冬季低溫環境下電池續航里程縮短的問題，歐陽院士也指出，我國電動汽車對環境適應性技術的需求仍然十分迫切，因此他也指出了未來動力電池可以創新改進的方向，包括:

1.電池熱管理系統效率的優化:

2.面向冬季工況的電力系統能量綜合利用:

3.充電場景下電池的插電保溫和脈沖加熱；

4.動力電池的熱安全性主要包括本質安全、被動安全和主動安全三個方面。

至于氫燃料電池。

歐陽院士認為，經過20年的研究，我國汽車燃料電池技術近年來取得了產業化突破。

數據顯示，與5年前相比，氫燃料電池的各項主要性能指標均有大幅提升，如燃料電池壽命等核心指標提升了300%。

同時，國內燃料電池組件產業鏈已經建立，系統集成能力大幅增強，頭部企業初具規模。未來的重點是十年內將燃料電池系統成本降低80%以上，從2020年的5000元/千瓦降低到2030年的600元/千瓦。

此外，降低車載儲氫成本也很重要。

雖然我國在該技術上取得了一些重大突破，但氫燃料電池汽車的發展仍存在一些問題和挑戰，如氫燃料產業鏈的自主化程度和技術水平與燃料電池存在差距，電解綠色氫技術、氫儲運技術和氫安全技術仍有待提高，氫燃料整體成本較高。

動力電池和氫燃料電池都是與第三次新能源革命相關的動力裝置。

至于交通工具，直接指向純電動汽車和氫燃料電池汽車。

雖然目前氫燃料電池汽車還面臨一些挑戰，但在去年特斯拉國外、蔚來、小鵬國內銷量大幅增長的背景下，純電動汽車的表現就不用說了。

總的來說，在動力裝置方面，中國已經擁有國際先進行列的電池技術；交通方面，我國新能源汽車在技術和市場接受度方面都在不斷提升；在能源資源方面，中國不僅擁有豐富的光伏和風電資源，而且具備大規模推廣的條件。

在這種觀點看來，在第三次能源革命中趕超世界，確實是一個近在咫尺的“中國夢”。

能量儲存是關鍵

關于新能源革命，歐陽院士特別指出，要實現新能源革命，就要實現新能源汽車的規模化發展。

這是因為，雖然中國豐富的光伏和風電資源已經具備了更大規模推廣的條件，但儲能成為了主要瓶頸之一。

新能源汽車是突破這一瓶頸的重要儲能設備之一。

在歐陽院士的描述中，可再生能源的儲能主要是通過將兩種儲能結合起來形成總儲能系統來解決的。

首先是電池儲能。

電池儲能主要通過電動汽車及其動力電池來實現。

歐陽院士認為，在電動汽車市場的帶動下，動力電池的需求正在急劇上升。樂觀估計，2025年我國電池產量可能達到每年10億千瓦時，成本將繼續下降。

以鋰離子電池組為代表的動力電池正成為分布式、短周期、小規模可再生能源儲能的最佳選擇。

他舉了一個極端的例子，那就是如果中國3億輛乘用車全部轉換為純電動汽車，每輛車平均電池容量為65千瓦時，那么車載儲能可以達到200億千瓦時左右。

這意味著這3億輛純電動汽車可以儲存相當于中國每天用電總量的電能。

然而，電動汽車的規模雖然會大大解決儲能問題，但也可能帶來太多車輛同時充電，導致電量過大。

歐陽院士說，解決這個問題，要趨利避害。既要利用電動汽車的儲能潛力抑制電網波動，也要采用有序充電、車輛與電網雙向充電、儲能放電、電池更換、充換電一體化等多種智能充電方式，大幅縮小充電功率。

至于氫能，則是集中式可再生能源大規模長期儲存的最佳方式。

歐陽院士解釋說，主要有四個原因:

第一，能源利用的充分性。氫能的大容量、長周期儲能方式可以充分利用電能。另外，有些電不能用電池儲存，比如四川的季節性水電，只能儲存氫能；

第二，與電池相比，氫能在規模儲能上更經濟。車下固定儲氫成本會比電存儲低一個數量級左右；

三是對電網基礎電源的補充。氫能可作為大容量、長周期、高功率的柔性能源，如燃料電池發電或大型氫氣渦輪發電；

第四，氫氣生產、儲存和運輸靈活。我國大規模集中式可再生能源的基地一般在新疆、內蒙古、寧夏等偏遠的西部地區，氫能需要數千公里的長途運輸。氫能不僅可以通過UHV輸電通道輸送，還可以通過遠距離輸電和本地制氫輸送。

歐陽院士總結，未來十年的交通智慧能源生態建設，大概會有兩種組合:

一個是分布式光伏+電池+電動汽車+物聯網+區塊鏈的黃金組合；一個是集中式遠程風電光伏+氫能儲能發電+燃料電池汽車+物聯網+區塊鏈的銀色組合。

兩者結合將共同形成面向碳中和的未來智慧能源體系。雷鋒網雷鋒網(微信官方賬號:雷鋒網)雷鋒網

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2.汽車動力電池、氫燃料電池等新一代電化學能源系統的產業化，是百年來汽車動力的歷史性突破。動力電池和氫燃料電池都是與第三次新能源革命相關的動力裝置。

3.電池體系結構的創新是中國電池工業引領國際電池技術發展的重要標志。經過20年的研究，中國的車用燃料電池技術近年來取得了產業化突破。

4.我國電動汽車對環境適應性技術的需求仍然十分迫切，未來動力電池可以在四個方向進行創新和改進。在電動汽車市場的推動下，動力電池的需求正在急劇上升。樂觀估計，2025年我國電池產量可能達到每年10億千瓦時，成本將繼續下降。

5.要實現新能源革命，就要實現新能源汽車的規模化發展。在第三次能源革命中趕超世界，的確是一個近在咫尺的“中國夢”。

近日，中國科學院院士高在中國電動汽車百人會上做了題為《面向碳中和的新能源汽車創新發展》的行業分享。

新知家從他的精彩分享中，梳理了以上五個觀點。

歐陽院士認為，可再生能源的關鍵在于儲能，儲能的關鍵在于新能源汽車的規模化，而“只有實現新能源汽車的規模化發展，才能實現新能源革命”。

從這個角度來看，要實現中國在第三次能源革命中趕超其他國家的目標，發展新能源汽車及其電池技術將是重中之重。

這一次，可能是中國迎頭趕上的機會。

在本次分享中，歐陽院士提到，從汽車動力和能源革命來看，過去的能源革命是由新發明的動力裝置和交通工具驅動的能源資源開發利用引發的。

現在，我們正處于第三次能源革命。動力裝置是各種電池，交通工具是電動車，能源是可再生能源。

他說，汽車動力電池、氫燃料電池等新一代電化學能源系統的產業化，是百年來汽車動力的歷史性突破。

近年來，中國在電力電氣化方面取得了許多新進展。“這一次，可能是中國迎頭趕上的機會。”。

首先是動力電池。

第一，我國純電動汽車用動力電池的技術創新非常活躍。其技術創新模式由政府主導向市場驅動轉變，由行業運作向企業商業運作轉變；其次，我國電池材料的研究已處于國際先進行列，電池體系的結構創新，輔以電池單體材料的改進，成為近年來我國動力電池技術創新的顯著特點。

隨著高能量密度三元電池的產業化，車載電池的能量大大增加，續航里程也有所提高。

歐陽院士指出，目前三元方電池能量密度可達300瓦時/千克，固液混合電解質軟包電池能量密度可達360瓦時/千克，相當于320-330瓦時/千克的方電池。此外，磷酸鐵鋰電池在加入鋰和硅后也超過了200 WHr/kg。

但對于乘用車來說，關鍵是提高電池系統的比能量，從而在車輛有限的空間內安裝更多的電池。但由于安全問題，三元電池的比能量并沒有明顯提高，因此業界轉向了電池系統結構的創新。

在電池系統結構的創新上，歐陽院士特別提到了當代安培科技的CTP無模塊系統和比亞迪的刀片電池無模塊系統。

他指出，這些電池結構的創新大大提高了分組效率，從單體到系統的體積分組效率從40%提高到60%。這一改變使得搭載磷酸鐵鋰電池的車輛續航里程達到600公里，基本解決了原來續航里程不夠長的問題。

歐陽院士表示，電池體系結構的創新是中國電池產業引領國際電池技術發展的重要標志。

同時，面對冬季低溫環境下電池續航里程縮短的問題，歐陽院士也指出，我國電動汽車對環境適應性技術的需求仍然十分迫切，因此他也指出了未來動力電池可以創新改進的方向，包括:

1.電池熱管理系統效率的優化:

2.面向冬季工況的電力系統能量綜合利用:

3.充電場景下電池的插電保溫和脈沖加熱；

4.動力電池的熱安全性主要包括本質安全、被動安全和主動安全三個方面。

至于氫燃料電池。

歐陽院士認為，經過20年的研究，我國汽車燃料電池技術近年來取得了產業化突破。

數據顯示，與5年前相比，氫燃料電池的各項主要性能指標均有大幅提升，如燃料電池壽命等核心指標提升了300%。

同時，國內燃料電池組件產業鏈已經建立，系統集成能力大幅增強，頭部企業初具規模。未來的重點是十年內將燃料電池系統成本降低80%以上，從2020年的5000元/千瓦降低到2030年的600元/千瓦。

此外，降低車載儲氫成本也很重要。

雖然我國在該技術上取得了一些重大突破，但氫燃料電池汽車的發展仍存在一些問題和挑戰，如氫燃料產業鏈的自主化程度和技術水平與燃料電池存在差距，電解綠色氫技術、氫儲運技術和氫安全技術仍有待提高，氫燃料整體成本較高。

動力電池和氫燃料電池都是與第三次新能源革命相關的動力裝置。

至于交通工具，直接指向純電動汽車和氫燃料電池汽車。

雖然目前氫燃料電池汽車還面臨一些挑戰，但在去年特斯拉國外、蔚來、小鵬國內銷量大幅增長的背景下，純電動汽車的表現就不用說了。

總的來說，在動力裝置方面，中國已經擁有國際先進行列的電池技術；交通方面，我國新能源汽車在技術和市場接受度方面都在不斷提升；在能源資源方面，中國不僅擁有豐富的光伏和風電資源，而且具備大規模推廣的條件。

在這種觀點看來，在第三次能源革命中趕超世界，確實是一個近在咫尺的“中國夢”。

能量儲存是關鍵

關于新能源革命，歐陽院士特別指出，要實現新能源革命，就要實現新能源汽車的規模化發展。

這是因為，雖然中國豐富的光伏和風電資源已經具備了更大規模推廣的條件，但儲能成為了主要瓶頸之一。

新能源汽車是突破這一瓶頸的重要儲能設備之一。

在歐陽院士的描述中，可再生能源的儲能主要是通過將兩種儲能結合起來形成總儲能系統來解決的。

首先是電池儲能。

電池儲能主要通過電動汽車及其動力電池來實現。

歐陽院士認為，在電動汽車市場的帶動下，動力電池的需求正在急劇上升。樂觀估計，2025年我國電池產量可能達到每年10億千瓦時，成本將繼續下降。

以鋰離子電池組為代表的動力電池正成為分布式、短周期、小規模可再生能源儲能的最佳選擇。

他舉了一個極端的例子，那就是如果中國3億輛乘用車全部轉換為純電動汽車，每輛車平均電池容量為65千瓦時，那么車載儲能可以達到200億千瓦時左右。

這意味著這3億輛純電動汽車可以儲存相當于中國每天用電總量的電能。

然而，電動汽車的規模雖然會大大解決儲能問題，但也可能帶來太多車輛同時充電，導致電量過大。

歐陽院士說，解決這個問題，要趨利避害。既要利用電動汽車的儲能潛力抑制電網波動，也要采用有序充電、車輛與電網雙向充電、儲能放電、電池更換、充換電一體化等多種智能充電方式，大幅縮小充電功率。

至于氫能，則是集中式可再生能源大規模長期儲存的最佳方式。

歐陽院士解釋說，主要有四個原因:

第一，能源利用的充分性。氫能的大容量、長周期儲能方式可以充分利用電能。另外，有些電不能用電池儲存，比如四川的季節性水電，只能儲存氫能；

第二，與電池相比，氫能在規模儲能上更經濟。車下固定儲氫成本會比電存儲低一個數量級左右；

三是對電網基礎電源的補充。氫能可作為大容量、長周期、高功率的柔性能源，如燃料電池發電或大型氫氣渦輪發電；

第四，氫氣生產、儲存和運輸靈活。我國大規模集中式可再生能源的基地一般在新疆、內蒙古、寧夏等偏遠的西部地區，氫能需要數千公里的長途運輸。氫能不僅可以通過UHV輸電通道輸送，還可以通過遠距離輸電和本地制氫輸送。

歐陽院士總結，未來十年的交通智慧能源生態建設，大概會有兩種組合:

一個是分布式光伏+電池+電動汽車+物聯網+區塊鏈的黃金組合；一個是集中式遠程風電光伏+氫能儲能發電+燃料電池汽車+物聯網+區塊鏈的銀色組合。

兩者結合將共同形成面向碳中和的未來智慧能源體系。雷鋒網雷鋒網(微信官方賬號:雷鋒網)雷鋒網

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標簽：比亞迪特斯拉蔚來小鵬

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