歐陽明高:迎接新能源智能化電動汽車新時代


歐陽明高:迎接新能源智能化電動汽車新時代

中國節能與新能源汽車研發始於2001年科技部啟動的“電動汽車重大科技專項”。近 20 年來,中國新能源汽車經歷了4 個關鍵節點。2006年,國家中長期科技發展規劃確立了節能與新能源汽車戰略。隨後連續 3 個 5 年,國家科技計劃設立重大項目或重點科技專項,以動力電池為核心的節能與新能源汽車動力系統關鍵技術取得重大突破。其中,鋰離子動力電池技術從無到有、從能量密度不足100 W·h/kg 提升到 300 W·h/kg 以上,2018年全球十大電池企業中國佔 6席,第 1名和第 3名分別為中國的寧德時代(CATL)和比亞迪(BYD)。CATL 動力電池核心技術配套全球主要汽車跨國公司。

2012 年,國務院發佈《節能與新能源汽車發展規劃2012—2020》,確立“純電驅動”技術轉型戰略,在全球率先大力度開展電動汽車商業化推廣,引領全球汽車工業電動化轉型潮流。一些國家和大部分國際汽車大公司紛紛發佈全面電氣化時間表。2014年,發展新能源汽車受到中央領導核心的重視,習近平總書記親自確立了發展新能源汽車的汽車強國戰略,開啟了中國新能源汽車規模產業化新階段。2018年,中國新能源汽車年產銷量超過 125 萬輛,佔全球一半以上。習近平總書記在 2018 年兩院院士大會上指出:在著力引領產業向中高端邁進方面,新能源汽車與第 3 代核電“華龍一號”、掘進裝備等躋身世界前列。2018 年 11月,全國政協召開“促進新能源汽車產業健康發展”雙週座談會,建議研究制定面向 2035 年的新能源汽車發展戰略規劃。2019年 2月 1日,工信部正式啟動《新能源汽車產業發展規劃(2021—2035年)》。

經過了自 2001 年以來近 20 年的積累,電動汽車換道先行引領全球,同時可再生能源建立中國優勢、人工智能走在世界前列。2020—2035 年將是新能源電動汽車革命、可再生能源革命和人工智能革命突飛猛進、協同發展、三位一體、創造新能源智能化電動汽車這一戰略性產品和產業中國奇蹟的新時代。3 大技術革命和 3 大中國優勢集成在一個戰略產品和產業,將爆發出巨大力量,不僅支撐汽車強國夢的實現,而且具有全方位帶動引領作用,助推中華民族偉大復興的中國夢。預計 2025 年左右是技術和性價比等全方位突破的關鍵轉折點,2035年是初步進入成熟階段的重要節點。3個基本判斷如下:1)2035 年將基本上全面實現汽車動力電氣化。各種新能源汽車技術全面成熟,新能源汽車市場佔有率超過 50%,約 2/3,加上各種油電混合動力,基本佔領全部市場。新能源汽車保有量超過 1億輛,預計在 1 億~1.5 億輛之間。2)2035 年將基本上全面實現能源低碳化。可再生能源技術基本成熟,尤其是高效低成本光伏技術大規模推廣,新能源發電成本低於煤電,非化石能源發電佔總發電比例超過 50%,大約 2/3 左右。3)2035年將基本上全面實現整車智能化。駕駛智能化、製造智能化(工業 4.0)、智慧能源技術基本成熟,帶有不同級別自動駕駛功能的汽車將基本佔據全部市場。

展望未來,新能源汽車發展將經歷 3個階段:1)新能源汽車的初級階段——新能源汽車 1.0(2015—2025):電動汽車(純電動/混合動力/燃料電池,車聯網與輔助駕駛);2)新能源汽車的中級階段——新能源汽車 2.0(2025—2035):新能源電動汽車(新能源汽車 1.0+可再生能源尤其是分佈式光伏、能源互聯網 與 車 網 互 動(vehicle-to-grid,V2G));3)新能源汽車的高級階段——新能源汽車3.0(2035—):新能源智能化電動汽車(新能源汽車2.0+無人駕駛功能)。

為了科學發展,需要注意一個問題:當前,汽車新四化(電動化、智能化、網聯化、共享化)被譽為未來出行 4大趨勢。但其中的網聯化和共享化現階段只強調了信息革命、忽視了能源革命,應當加以擴充和升級。建議“網聯化”的內涵裡車聯信息互聯網和移動能源互聯網並重。移動能源互聯網=電動車+分佈式光伏+儲能+智能電網。電動車的大規模普及是移動能源互聯網(交通能源互聯網)時代到來的前提。電動車是移動能源互聯網的核心,V2G是移動能源互聯網的關鍵。建議“共享化”的內涵裡出行共享和儲能共享要並重。如果只強調出行共享,則 2035年汽車保有量可能比 2020年還低,但交通暢通的程度卻不一定比 2020 年更好(汽車相關的交通、能源與環境問題不是因為擁有汽車,而是取決於如何使用汽車,即總的出行里程數)。電動汽車將不僅是交通工具也是能源裝置(儲能、用能並回饋能源),不僅是消費手段也是生產資料(可以通過電動汽車與智能電網互動獲取收益)。如果將所有電動汽車在絕大部分時間都連接到移動能源互聯網,則汽車保有量將會按照傳統汽車發達國家的發展規律繼續增長,支撐經濟社會發展,同時又不會過度增加總出行里程。

總之,面向新時代,汽車行業無邊界,要超越汽車看汽車,尤其是不要忽視能源革命的巨大影響力。當前在中國能源領域普遍看好電動汽車大規模應用對新能源革命的巨大推動作用並正在為此進行技術準備。研發電動汽車的初衷主要是為了能源和環保,當前電動汽車只解決了動力電動化問題,還處於新能源汽車的初級階段。我們要不忘初衷,將革命進行到底。

歐陽明高:迎接新能源智能化電動汽車新時代

歐陽明高,湖北天門人,汽車動力系統專家,中國科學院院士。現為清華大學教授、學術委員會副主任。主要研究方向為新能源動力系統與交通電動化。

注:本文發表於《科技導報》2019 年第7期,敬請關注。


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