欧阳院士：新发展格局与汽车产业变革

近日，电动汽车行业最具代表性的盛会之一——中国电动汽车百人会论坛（2021）成功召开。而来自相关主管部门、主流车企、研究机构代表及行业专家，共议新发展格局与汽车行业变革。其中欧阳院士报告中谈到“如果有人告诉你，这个车能跑1000km，几分钟能充满电，还很安全，以目前的技术，他一定是骗子”也在网上引起来广泛的讨论。欧阳明高院士，在会议上作了题为《新发展格局与汽车产业变革》的报告，从能源的角度，围绕着“电和氢”两个主题进行了演讲。

每次能源革命都是先发明新动力装置与交通工具，然后带动对能源资源的开发利用，并引发工业革命。而第三次能源革命，是以电池（光伏/锂离子电池/氢燃料电池）为动力，电和氢为可再生能源的能源载体，电动车为交通工具，引发了以可再生能源为基础的绿色化和以数字网络为基础的智能化的第四次工业革命。

据介绍，中国纯电动车动力电池创新活跃，创新模式从政府主导向市场主导转型，从行业政治操作向公司商业运作转型。同时，电池材料创新要平衡比能量、寿命、快充、安全、成本等互相矛盾的性能指标，近年尚无大突破。电池系统结构大创新辅以电池单体材料小改进成为近年来中国动力电池技术创新的鲜明特征。

目前电动车面临低温续航和安全等问题。欧阳院士表示，中国电动车环节适应性问题技术需求迫切，技术创新活跃，主要的三个途径包括，电池热管理系统效能优化，提高冬季续驶里程；面向冬季工况的动力系统废能综合利用和充电场景下电池的插枪保温和脉冲加热。安全是所有汽车追求的永恒主题，安全是靠安全技术保障的。纯电动汽车动力电池热安全解决技术主要分为本征安全（单体电池热失控与热设计）、被动安全（电池模块热蔓延与热管理）和主动安全（电池系统只能管理与充电控制）。中国动力电池安全问题研究早，热失控科学与技术走在世界前列。

近年来，燃料电池也逐渐走入人们的视野。欧阳院士表示，今后十年左右燃料电池系统成本下降80%以上，与过去十年锂离子电池成本下降过程相似，国产70MPa塑料内胆纤维缠绕车载储氢瓶单位储氢成本未来也将大幅下滑，但目前氢能产业链的自主化程度和技术水平，和燃料电池比还有差距，电解绿氢技术、氢储运技术以及氢安全技术还需改进提升，氢燃料成本总体偏高。

电和氢是可再生能源的主要载体。目前我国光伏发电成本已经与煤电相当，IEA预测光伏将是综合成本最便宜的能源，而硅基光伏与钙钛矿相结合的第三代光伏电池技术正在兴起、效率潜力巨大。据悉，单节太阳能电池通过新型高校材料设计与界面修饰方法，叠层太阳能电池将突破效率30%。

储能技术是智慧能源系统的核心技术之一。电池和氢能各有特点，两者互补性强，共同构成主流储能方式。以锂离子电池为代表的动力电池是短周期分布式小规模可再生能源存储的最佳选择，氢能是集中式可再生能源大规模长周期储存的最佳途径。与化石能源分析全链条效率一样，可再生能源生产—运输—储存—利用要讲究全链条成本（并非效率）。电生产和传输成本低，但储存成本高；氢生产成本比电高，储存成本比电低。

经过估算，如果有1亿辆电动汽车，车载电池能量达50亿度，储能潜力巨大，充电功率巨大，耗电量不大，因此需要建立智能充电车网与共享储能。对于商业目的的乘用车如共享单车、出租车等，原则上换电是一种不错的商业模式。换电的最佳应用场景是电动中重卡；充换电站一体化，换电电池放电快充，形成互补。最终的微网形态将是光—储—充—换多能互补一体化微网系统。

报告最后，欧阳院士谈到了未来十年交通智慧能源生态建设。未来的指挥能源生态建设的黄金组合是分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链的分布式光—储—充一体化智慧能源系统；白银组合是集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链的集中式风—光—电—氢一体化指挥能源系统。