痛点、关键、创新、超越，欧阳明高院士眼中的「能源革命」

1.未来十年交通智慧能源生态建设大概有两种组合:一种是分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链的黄金组合；一个是集中式远程风电光伏+氢能储能发电+燃料电池汽车+物联网+区块链的银色组合。

2.汽车动力电池、氢燃料电池等新一代电化学能源系统的产业化，是百年来汽车动力的历史性突破。动力电池和氢燃料电池都是与第三次新能源革命相关的动力装置。

3.电池体系结构的创新是中国电池工业引领国际电池技术发展的重要标志。经过20年的研究，中国的车用燃料电池技术近年来取得了产业化突破。

4.我国电动汽车对环境适应性技术的需求仍然十分迫切，未来动力电池可以在四个方向进行创新和改进。在电动汽车市场的推动下，动力电池的需求正在急剧上升。乐观估计，2025年我国电池产量可能达到每年10亿千瓦时，成本将继续下降。

5.要实现新能源革命，就要实现新能源汽车的规模化发展。在第三次能源革命中赶超世界，的确是一个近在咫尺的“中国梦”。

近日，中国科学院院士高在中国电动汽车百人会上做了题为《面向碳中和的新能源汽车创新发展》的行业分享。

新知家从他的精彩分享中，梳理了以上五个观点。

欧阳院士认为，可再生能源的关键在于储能，储能的关键在于新能源汽车的规模化，而“只有实现新能源汽车的规模化发展，才能实现新能源革命”。

从这个角度来看，要实现中国在第三次能源革命中赶超其他国家的目标，发展新能源汽车及其电池技术将是重中之重。

这一次，可能是中国迎头赶上的机会。

在本次分享中，欧阳院士提到，从汽车动力和能源革命来看，过去的能源革命是由新发明的动力装置和交通工具驱动的能源资源开发利用引发的。

现在，我们正处于第三次能源革命。动力装置是各种电池，交通工具是电动车，能源是可再生能源。

他说，汽车动力电池、氢燃料电池等新一代电化学能源系统的产业化，是百年来汽车动力的历史性突破。

近年来，中国在电力电气化方面取得了许多新进展。“这一次，可能是中国迎头赶上的机会。”。

首先是动力电池。

第一，我国纯电动汽车用动力电池的技术创新非常活跃。其技术创新模式由政府主导向市场驱动转变，由行业运作向企业商业运作转变；其次，我国电池材料的研究已处于国际先进行列，电池体系的结构创新，辅以电池单体材料的改进，成为近年来我国动力电池技术创新的显著特点。

随着高能量密度三元电池的产业化，车载电池的能量大大增加，续航里程也有所提高。

欧阳院士指出，目前三元方电池能量密度可达300瓦时/千克，固液混合电解质软包电池能量密度可达360瓦时/千克，相当于320-330瓦时/千克的方电池。此外，磷酸铁锂电池在加入锂和硅后也超过了200 WHr/kg。

但对于乘用车来说，关键是提高电池系统的比能量，从而在车辆有限的空间内安装更多的电池。但由于安全问题，三元电池的比能量并没有明显提高，因此业界转向了电池系统结构的创新。

在电池系统结构的创新上，欧阳院士特别提到了当代安培科技的CTP无模块系统和比亚迪的刀片电池无模块系统。

他指出，这些电池结构的创新大大提高了分组效率，从单体到系统的体积分组效率从40%提高到60%。这一改变使得搭载磷酸铁锂电池的车辆续航里程达到600公里，基本解决了原来续航里程不够长的问题。

欧阳院士表示，电池体系结构的创新是中国电池产业引领国际电池技术发展的重要标志。

同时，面对冬季低温环境下电池续航里程缩短的问题，欧阳院士也指出，我国电动汽车对环境适应性技术的需求仍然十分迫切，因此他也指出了未来动力电池可以创新改进的方向，包括:

1.电池热管理系统效率的优化:

2.面向冬季工况的电力系统能量综合利用:

3.充电场景下电池的插电保温和脉冲加热；

4.动力电池的热安全性主要包括本质安全、被动安全和主动安全三个方面。

至于氢燃料电池。

欧阳院士认为，经过20年的研究，我国汽车燃料电池技术近年来取得了产业化突破。

数据显示，与5年前相比，氢燃料电池的各项主要性能指标均有大幅提升，如燃料电池寿命等核心指标提升了300%。

同时，国内燃料电池组件产业链已经建立，系统集成能力大幅增强，头部企业初具规模。未来的重点是十年内将燃料电池系统成本降低80%以上，从2020年的5000元/千瓦降低到2030年的600元/千瓦。

此外，降低车载储氢成本也很重要。

虽然我国在该技术上取得了一些重大突破，但氢燃料电池汽车的发展仍存在一些问题和挑战，如氢燃料产业链的自主化程度和技术水平与燃料电池存在差距，电解绿色氢技术、氢储运技术和氢安全技术仍有待提高，氢燃料整体成本较高。

动力电池和氢燃料电池都是与第三次新能源革命相关的动力装置。

至于交通工具，直接指向纯电动汽车和氢燃料电池汽车。

虽然目前氢燃料电池汽车还面临一些挑战，但在去年特斯拉国外、蔚来、小鹏国内销量大幅增长的背景下，纯电动汽车的表现就不用说了。

总的来说，在动力装置方面，中国已经拥有国际先进行列的电池技术；交通方面，我国新能源汽车在技术和市场接受度方面都在不断提升；在能源资源方面，中国不仅拥有丰富的光伏和风电资源，而且具备大规模推广的条件。

在这种观点看来，在第三次能源革命中赶超世界，确实是一个近在咫尺的“中国梦”。

能量储存是关键

关于新能源革命，欧阳院士特别指出，要实现新能源革命，就要实现新能源汽车的规模化发展。

这是因为，虽然中国丰富的光伏和风电资源已经具备了更大规模推广的条件，但储能成为了主要瓶颈之一。

新能源汽车是突破这一瓶颈的重要储能设备之一。

在欧阳院士的描述中，可再生能源的储能主要是通过将两种储能结合起来形成总储能系统来解决的。

首先是电池储能。

电池储能主要通过电动汽车及其动力电池来实现。

欧阳院士认为，在电动汽车市场的带动下，动力电池的需求正在急剧上升。乐观估计，2025年我国电池产量可能达到每年10亿千瓦时，成本将继续下降。

以锂离子电池组为代表的动力电池正成为分布式、短周期、小规模可再生能源储能的最佳选择。

他举了一个极端的例子，那就是如果中国3亿辆乘用车全部转换为纯电动汽车，每辆车平均电池容量为65千瓦时，那么车载储能可以达到200亿千瓦时左右。

这意味着这3亿辆纯电动汽车可以储存相当于中国每天用电总量的电能。

然而，电动汽车的规模虽然会大大解决储能问题，但也可能带来太多车辆同时充电，导致电量过大。

欧阳院士说，解决这个问题，要趋利避害。既要利用电动汽车的储能潜力抑制电网波动，也要采用有序充电、车辆与电网双向充电、储能放电、电池更换、充换电一体化等多种智能充电方式，大幅缩小充电功率。

至于氢能，则是集中式可再生能源大规模长期储存的最佳方式。

欧阳院士解释说，主要有四个原因:

第一，能源利用的充分性。氢能的大容量、长周期储能方式可以充分利用电能。另外，有些电不能用电池储存，比如四川的季节性水电，只能储存氢能；

第二，与电池相比，氢能在规模储能上更经济。车下固定储氢成本会比电存储低一个数量级左右；

三是对电网基础电源的补充。氢能可作为大容量、长周期、高功率的柔性能源，如燃料电池发电或大型氢气涡轮发电；

第四，氢气生产、储存和运输灵活。我国大规模集中式可再生能源的基地一般在新疆、内蒙古、宁夏等偏远的西部地区，氢能需要数千公里的长途运输。氢能不仅可以通过UHV输电通道输送，还可以通过远距离输电和本地制氢输送。

欧阳院士总结，未来十年的交通智慧能源生态建设，大概会有两种组合:

一个是分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链的黄金组合；一个是集中式远程风电光伏+氢能储能发电+燃料电池汽车+物联网+区块链的银色组合。

两者结合将共同形成面向碳中和的未来智慧能源体系。雷锋网雷锋网(微信官方账号:雷锋网)雷锋网

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2.汽车动力电池、氢燃料电池等新一代电化学能源系统的产业化，是百年来汽车动力的历史性突破。动力电池和氢燃料电池都是与第三次新能源革命相关的动力装置。

3.电池体系结构的创新是中国电池工业引领国际电池技术发展的重要标志。经过20年的研究，中国的车用燃料电池技术近年来取得了产业化突破。

4.我国电动汽车对环境适应性技术的需求仍然十分迫切，未来动力电池可以在四个方向进行创新和改进。在电动汽车市场的推动下，动力电池的需求正在急剧上升。乐观估计，2025年我国电池产量可能达到每年10亿千瓦时，成本将继续下降。

5.要实现新能源革命，就要实现新能源汽车的规模化发展。在第三次能源革命中赶超世界，的确是一个近在咫尺的“中国梦”。

近日，中国科学院院士高在中国电动汽车百人会上做了题为《面向碳中和的新能源汽车创新发展》的行业分享。

新知家从他的精彩分享中，梳理了以上五个观点。

欧阳院士认为，可再生能源的关键在于储能，储能的关键在于新能源汽车的规模化，而“只有实现新能源汽车的规模化发展，才能实现新能源革命”。

从这个角度来看，要实现中国在第三次能源革命中赶超其他国家的目标，发展新能源汽车及其电池技术将是重中之重。

这一次，可能是中国迎头赶上的机会。

在本次分享中，欧阳院士提到，从汽车动力和能源革命来看，过去的能源革命是由新发明的动力装置和交通工具驱动的能源资源开发利用引发的。

现在，我们正处于第三次能源革命。动力装置是各种电池，交通工具是电动车，能源是可再生能源。

他说，汽车动力电池、氢燃料电池等新一代电化学能源系统的产业化，是百年来汽车动力的历史性突破。

近年来，中国在电力电气化方面取得了许多新进展。“这一次，可能是中国迎头赶上的机会。”。

首先是动力电池。

第一，我国纯电动汽车用动力电池的技术创新非常活跃。其技术创新模式由政府主导向市场驱动转变，由行业运作向企业商业运作转变；其次，我国电池材料的研究已处于国际先进行列，电池体系的结构创新，辅以电池单体材料的改进，成为近年来我国动力电池技术创新的显著特点。

随着高能量密度三元电池的产业化，车载电池的能量大大增加，续航里程也有所提高。

欧阳院士指出，目前三元方电池能量密度可达300瓦时/千克，固液混合电解质软包电池能量密度可达360瓦时/千克，相当于320-330瓦时/千克的方电池。此外，磷酸铁锂电池在加入锂和硅后也超过了200 WHr/kg。

但对于乘用车来说，关键是提高电池系统的比能量，从而在车辆有限的空间内安装更多的电池。但由于安全问题，三元电池的比能量并没有明显提高，因此业界转向了电池系统结构的创新。

在电池系统结构的创新上，欧阳院士特别提到了当代安培科技的CTP无模块系统和比亚迪的刀片电池无模块系统。

他指出，这些电池结构的创新大大提高了分组效率，从单体到系统的体积分组效率从40%提高到60%。这一改变使得搭载磷酸铁锂电池的车辆续航里程达到600公里，基本解决了原来续航里程不够长的问题。

欧阳院士表示，电池体系结构的创新是中国电池产业引领国际电池技术发展的重要标志。

同时，面对冬季低温环境下电池续航里程缩短的问题，欧阳院士也指出，我国电动汽车对环境适应性技术的需求仍然十分迫切，因此他也指出了未来动力电池可以创新改进的方向，包括:

1.电池热管理系统效率的优化:

2.面向冬季工况的电力系统能量综合利用:

3.充电场景下电池的插电保温和脉冲加热；

4.动力电池的热安全性主要包括本质安全、被动安全和主动安全三个方面。

至于氢燃料电池。

欧阳院士认为，经过20年的研究，我国汽车燃料电池技术近年来取得了产业化突破。

数据显示，与5年前相比，氢燃料电池的各项主要性能指标均有大幅提升，如燃料电池寿命等核心指标提升了300%。

同时，国内燃料电池组件产业链已经建立，系统集成能力大幅增强，头部企业初具规模。未来的重点是十年内将燃料电池系统成本降低80%以上，从2020年的5000元/千瓦降低到2030年的600元/千瓦。

此外，降低车载储氢成本也很重要。

虽然我国在该技术上取得了一些重大突破，但氢燃料电池汽车的发展仍存在一些问题和挑战，如氢燃料产业链的自主化程度和技术水平与燃料电池存在差距，电解绿色氢技术、氢储运技术和氢安全技术仍有待提高，氢燃料整体成本较高。

动力电池和氢燃料电池都是与第三次新能源革命相关的动力装置。

至于交通工具，直接指向纯电动汽车和氢燃料电池汽车。

虽然目前氢燃料电池汽车还面临一些挑战，但在去年特斯拉国外、蔚来、小鹏国内销量大幅增长的背景下，纯电动汽车的表现就不用说了。

总的来说，在动力装置方面，中国已经拥有国际先进行列的电池技术；交通方面，我国新能源汽车在技术和市场接受度方面都在不断提升；在能源资源方面，中国不仅拥有丰富的光伏和风电资源，而且具备大规模推广的条件。

在这种观点看来，在第三次能源革命中赶超世界，确实是一个近在咫尺的“中国梦”。

能量储存是关键

关于新能源革命，欧阳院士特别指出，要实现新能源革命，就要实现新能源汽车的规模化发展。

这是因为，虽然中国丰富的光伏和风电资源已经具备了更大规模推广的条件，但储能成为了主要瓶颈之一。

新能源汽车是突破这一瓶颈的重要储能设备之一。

在欧阳院士的描述中，可再生能源的储能主要是通过将两种储能结合起来形成总储能系统来解决的。

首先是电池储能。

电池储能主要通过电动汽车及其动力电池来实现。

欧阳院士认为，在电动汽车市场的带动下，动力电池的需求正在急剧上升。乐观估计，2025年我国电池产量可能达到每年10亿千瓦时，成本将继续下降。

以锂离子电池组为代表的动力电池正成为分布式、短周期、小规模可再生能源储能的最佳选择。

他举了一个极端的例子，那就是如果中国3亿辆乘用车全部转换为纯电动汽车，每辆车平均电池容量为65千瓦时，那么车载储能可以达到200亿千瓦时左右。

这意味着这3亿辆纯电动汽车可以储存相当于中国每天用电总量的电能。

然而，电动汽车的规模虽然会大大解决储能问题，但也可能带来太多车辆同时充电，导致电量过大。

欧阳院士说，解决这个问题，要趋利避害。既要利用电动汽车的储能潜力抑制电网波动，也要采用有序充电、车辆与电网双向充电、储能放电、电池更换、充换电一体化等多种智能充电方式，大幅缩小充电功率。

至于氢能，则是集中式可再生能源大规模长期储存的最佳方式。

欧阳院士解释说，主要有四个原因:

第一，能源利用的充分性。氢能的大容量、长周期储能方式可以充分利用电能。另外，有些电不能用电池储存，比如四川的季节性水电，只能储存氢能；

第二，与电池相比，氢能在规模储能上更经济。车下固定储氢成本会比电存储低一个数量级左右；

三是对电网基础电源的补充。氢能可作为大容量、长周期、高功率的柔性能源，如燃料电池发电或大型氢气涡轮发电；

第四，氢气生产、储存和运输灵活。我国大规模集中式可再生能源的基地一般在新疆、内蒙古、宁夏等偏远的西部地区，氢能需要数千公里的长途运输。氢能不仅可以通过UHV输电通道输送，还可以通过远距离输电和本地制氢输送。

欧阳院士总结，未来十年的交通智慧能源生态建设，大概会有两种组合:

一个是分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链的黄金组合；一个是集中式远程风电光伏+氢能储能发电+燃料电池汽车+物联网+区块链的银色组合。

两者结合将共同形成面向碳中和的未来智慧能源体系。雷锋网雷锋网(微信官方账号:雷锋网)雷锋网

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标签：比亚迪特斯拉蔚来小鹏

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