2019年,全球汽車產(chǎn)業(yè)進入深度變革的關(guān)鍵時期。汽車技術(shù)、市場、政策正在發(fā)生前所未有的變化,機遇與挑戰(zhàn)并存。在這個大背景下,2020年1月10日中國電動汽車百人會召開了以“把握形勢
聚焦轉(zhuǎn)型
引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題的年度大型論壇。此次論壇將討論全球及中國汽車產(chǎn)業(yè)與市場發(fā)生的重大變革,轉(zhuǎn)型方向與路徑,中國有關(guān)汽車的政策走勢以及市場驅(qū)動階段的新能源汽車技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)重組的機遇與競爭合作模式、電動汽車安全、核心技術(shù)突破、燃料電池汽車發(fā)展、自動駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的頂層設(shè)計與規(guī)制創(chuàng)新等相關(guān)內(nèi)容。
會議上中國工程院院士黃其勵發(fā)表了演講,以下為演講實錄:
中國工程院院士 黃其勵
大會主席、各位專家、各位同仁大家下午好!
現(xiàn)在處在由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的轉(zhuǎn)型階段,對能源口主要解決三個問題:1.化石能源消耗多;2.油氣的進口依存度高,去年油的依存度70%,氣的依存度45%;3.單位產(chǎn)值能耗高。
一、我國能源轉(zhuǎn)型主要途徑及應(yīng)用能源
措施很多,主要途徑歸納為一次能源的清潔化、二次能源電氣化、電網(wǎng)發(fā)展的智能化,歸納起來是這三個途徑,還有一個途徑就是全社會的節(jié)能,節(jié)能的全社會化。把能源利用比作一個分數(shù)的話,全社會的用能就是分母,一定要把分母做小,把分子的比例給調(diào)過來。也就是把清潔能源加上去,把化石能源減下去,這才能使我們對很多的問題實現(xiàn)解決。
一次能源清潔化已經(jīng)提出來了一個目標,就是到2050年能達到50%,實現(xiàn)第一個在可再生的清潔能源在總的能源消耗中占50%。二次能源電氣化也大概在2050年增至50%左右,實現(xiàn)第二個50%,電氣化和能源有關(guān)的,除了清潔以外,當提高一個百分點的時候,單位產(chǎn)值的能耗可以降低4%,所以也是經(jīng)濟的。
電網(wǎng)的智能化,剛才南網(wǎng)講發(fā)展數(shù)字電網(wǎng),國網(wǎng)將是發(fā)展“三型兩網(wǎng)”的電網(wǎng),新型智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)這兩個說法雖然不太一樣,但是內(nèi)涵應(yīng)該是并不矛盾的,只是敘述方式、表達的內(nèi)容略有差別而已。堅強的智能電網(wǎng)是靠一個堅強的骨骼肌肉,通過泛在電力物聯(lián)網(wǎng),一個發(fā)達的神經(jīng)系統(tǒng),這個發(fā)達的神經(jīng)系統(tǒng)首先是泛在的,第二是無所不在的,而且是和外部相連的,這個聯(lián)系不是僅僅的物理相連,是智慧相連,是高級的一種智能相連。
這三個途徑或者加第四個就是全社會的節(jié)能,電動汽車這個位置雖然小,但是它連接了四個方面,它既可以提高一次能源的清潔化,也可以提高二次能源的電氣化,還可以提高和加強電網(wǎng)的智能化,還有一個節(jié)能化,因此在電動汽車的發(fā)展上,應(yīng)該說是符合系統(tǒng)的觀點,在大的系統(tǒng)上,1+1大于2,可能大于3,也可能大于4。
到去年10月份全國有2.6億輛保有量的汽車,其中新能源385萬輛,電動汽車是314萬輛,大概占全社會用電量總的數(shù)量還是比較少的,一點幾,在這種情況下,汽車用柴油和用汽油的量分別是1.24億噸和1.27億噸,如果說我們測算一下,現(xiàn)在是300多萬輛,如果發(fā)展到1億輛的時候會有什么樣好的結(jié)果呢?如果以乘用車為例,每輛車百公里耗油8升,電動車每百公里消耗20kWh,每年行駛按1萬公里,在這樣一個條件下咱們考慮,發(fā)展到1億輛的時候?qū)⒁獪p少汽油的消耗量0.6億噸,就是占目前汽油消耗量的48%,因為這是油,不是原油,如果折成原油,就相當于2-3個大慶,大慶年產(chǎn)量原來是5000萬噸,現(xiàn)在已經(jīng)下降到3000萬噸。
大電網(wǎng)的發(fā)展可以為電動車的發(fā)展提供巨大的支撐,經(jīng)過70年的努力,我們可以看到我們國家電網(wǎng)在規(guī)模上世界最大,技術(shù)上世界最高,不論從電網(wǎng)還是從發(fā)電。在安全上世界最安全,很多國家有很多的事情,在中國電網(wǎng)很少,至少沒有大事故,小事故可能有過。這個電網(wǎng)是可以支撐電動汽車發(fā)展的,如果發(fā)展1億輛,年充電量按照2000億kWh,僅占2018年全社會用點量的2.9%,占2035年用電量的1.7%,因此從電量來說沒有問題,可以甩開膀子發(fā)展,因為不愁可再生的清潔電力,是足夠的。如果加上可再生電力能源有多少呢?風電技術(shù)裝機可以達到42億千瓦,現(xiàn)在裝了1.8億千瓦,太陽能有1.86萬億噸標準煤,可以裝55億千瓦,現(xiàn)在我們裝了1.7億千瓦。如果談棄風能和光能的角度考慮問題的話,我們可再生能源的量就非常多。而這些正好是我們將來可發(fā)展的、可利用的清潔能源資源,它的發(fā)展應(yīng)該說電動車和清潔交通工具的發(fā)展應(yīng)該是同步進行,當然一側(cè)的電源要稍微超前一些,至少可以同步發(fā)展。但是在復合上,電動車快速發(fā)展的話會產(chǎn)生一些影響的,特別是一些老的居民小區(qū),當然并沒有考慮到這些問題,如果電動車少的時候無所謂,如果到多的時候,假如現(xiàn)在是百分之一點幾,如果50%的小區(qū)都是電動汽車的話,如果大家的充電都是無序的話將加大配電網(wǎng)的壓力,怎么辦?從電網(wǎng)公司來講,應(yīng)該對于老的小區(qū),在城網(wǎng)、能網(wǎng)加強規(guī)劃下應(yīng)該予以加強。另外就是如何把電網(wǎng)的資源利用好,剛才幾位專家都講得很清楚了,把電動車不僅做一個充電,還可以放電,是雙向的,它是一個很巧妙、很靈活的資源,當無序充電達到55%,配電網(wǎng)就難以接受,我們通過從需求側(cè)響應(yīng)或者綜合能源服務(wù)系統(tǒng),甚至電動車的智能平臺等手段來解決。
二、電動汽車充電設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
燃油車發(fā)展得很快,但是歷史走到了轉(zhuǎn)型階段,現(xiàn)在不轉(zhuǎn)早晚得轉(zhuǎn),因為石油是幾億年大自然形成的,早晚會用光,這是一個概念,還有一個概念,石油是屬于全人類的,沒有說就屬于我們這一代人,我們沒有理由把石油全用光,讓子孫后代一滴油都沒有,這樣的長輩是不負責任的,因此應(yīng)該盡量減少,少用,最好是不用。美伊戰(zhàn)爭,國際上這樣的緊張形勢,大部分都來自于打仗的中東地區(qū),經(jīng)過海盜頻出的馬六甲海峽,因此石油的安全就是一個國家能源的安全。日本有一個詞匯,叫作“油斷”,什么意思?我們國家危險就講危險,很危險,非常危險,危險極了,危險得不得了,危險到極端了,我們這樣形容危險,日本兩個字:油斷,當這個國家油沒有的時候,這個國家的能源供應(yīng)大概能維持一個月左右。
電動車談得很多,它作為小精靈,也發(fā)展得非???,有些問題我們都可以想辦法解決,因此它作為今后20年到30年的方向應(yīng)該是一個成長期,還有一種氫燃料汽車,它也是一個未來的方向之一,但是目前還有一些技術(shù)需要突破,制氫、儲氫、輸氫都是問題,制氫用什么制?用水制的話,我們國家淡水資源人均占世界第84位,被列入世界貧水國家。如果用海水制氫怎么樣?還有輸氫,我們國家建了很多西氣東輸?shù)墓艿?,再建管道,在現(xiàn)在西氣東輸?shù)墓艿览锛託錃饪梢约?0%左右,理論上來講是可以的,可是怎么分離呢?以及儲氫怎么儲呢?汽車上裝一個高壓的氣瓶嗎?那個氣瓶在特殊的情況下就可能是一個不安全的因素,因此這個問題還需要解決以后才能面臨著更快發(fā)展,現(xiàn)在還應(yīng)該算是一個培育期,要把力度放到關(guān)鍵技術(shù)突破上。
剛才談到了,新能源汽車在短期和長期發(fā)展面臨挑戰(zhàn),由于退坡的關(guān)系,所以說去年下半年銷售量減少了,行業(yè)處于政策驅(qū)動向市場驅(qū)動轉(zhuǎn)變。但是長遠來看,剛才我已經(jīng)說了這個含義了,從長遠來看,它的發(fā)展趨勢是不會變的,這是和整個的化石能源的發(fā)展趨勢,新能源的發(fā)展趨勢都是相關(guān)的。按照國家出臺的征求意見稿發(fā)展規(guī)劃,新能源汽車新車銷量力爭到2025年占25%,2035年成為主流。
充電設(shè)施進展也比較快,到去年是117萬臺,公共樁49.6萬臺,私人樁67.8萬臺,我們國家人多,什么都是世界第一,當然這個也是世界第一。但是現(xiàn)在發(fā)生了一些問題,充電的時候或者在運行的時候出現(xiàn)了火災事故,這個問題大家比較關(guān)心,也可以說這個電車里面坐的是人,所以它的不安全就是人的不安全,因此這個問題必須關(guān)注。對充電設(shè)備來講,它應(yīng)該是一個全產(chǎn)業(yè)鏈的,它既涉及到本體的安全,也涉及到接口的安全,也涉及到整車和電池的安全,就BMS系統(tǒng),以及信息的安全。從本體安全里面還包括了設(shè)施本體,以及包括信息、制造、施工,現(xiàn)在因為新興產(chǎn)業(yè),大家都比較著急,都想占據(jù)一席之地,除了像國網(wǎng)、南網(wǎng)這樣的大公司大家不會懷疑,它們是肯定以安全為第一,把價格放在第二位,一定是最好的充電樁,但是不一定都這樣,有的可能是價錢便宜些,可能快點上一些,就造成了一些隱患,而現(xiàn)在的隱患有的時候不太可測,不太知道,所以這個就引起了一些問題,需要我們加強,必須再進一步發(fā)展。將來發(fā)展很快,但是一定把安全問題首先給它解決好,通過各種方法,管理措施、政策措施以及技術(shù)措施等等。
還有就是互聯(lián)互通,電動汽車本來是到處跑的,可是我到一個城市,到電動公司去參觀,他說我們一個司機有20多個App,在電動汽車的行業(yè)上發(fā)展到現(xiàn)在還是小農(nóng)經(jīng)濟,這樣就不能享受共享,和當代的信息共享是違背的,所以這些問題,互聯(lián)互通結(jié)算,費用的支付能夠做到即插、即充、即付,而且到哪兒都一樣,這樣就方便多了。
上面專家也談到了,在互聯(lián)網(wǎng)當中,電源、電網(wǎng)肯定是一個紐帶,它和汽車的關(guān)系就是母親和孩子的關(guān)系,就是一個紐帶,充電設(shè)備是一個接口,是一個重要端口。它的來源呢?現(xiàn)在是以煤為主的國家,充的電都是煤電,怎么保證干凈?可以用兩句話簡單說一下:第一句話,我們國家的煤電現(xiàn)在已經(jīng)是世界上最干凈的了,標準世界最嚴格的,除了二氧化碳以外,其他比如粉塵,一氧化氮、二氧化硫,標準使用每立方米10、30、50毫克是最好的。即使這樣,我們也不能把電動汽車的動力來源寄托在已經(jīng)很干凈的煤電身上,因為煤電的歷史發(fā)展趨勢和能源轉(zhuǎn)型的必然規(guī)律,它必然是越來越少,它的功能必然是另外的功能。所以今天我們不談這個問題。因此我們把目標要放到可再生的清潔能源電力,這個可以說咱們國家有的是。另外,智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化是電動車發(fā)展的方向。
車和網(wǎng)之間經(jīng)歷了幾個階段,現(xiàn)在是第一階段V0G,是無序充電,大概有電動車的人誰也不會考慮什么時候充電最合適,這樣考慮的人現(xiàn)在幾乎沒有。但是這樣會產(chǎn)生很多的問題,下面就要開始V1G,就是有序充電,現(xiàn)在已經(jīng)這樣做了,剛才南網(wǎng)的領(lǐng)導已經(jīng)講得很清楚了,上海的電力公司領(lǐng)導也講得很清楚了,到下一步是V2G,是既充電又儲電,將來到車網(wǎng)一體,這個車網(wǎng)一體不是單網(wǎng),是整個社會的網(wǎng),交通網(wǎng)、電動車網(wǎng)、電網(wǎng)成為一體的時候,是它不可分割的組成部分的時候,就可以做到在科學可控的時間,在靈活便利的地點進行正確的雙向充放電,既實現(xiàn)了電動車的發(fā)展,也支持了可再生能源發(fā)展,當然也滿足了電動車用戶的使用需求。
這樣的話,在電動車的發(fā)展上就可以通過綠電交易、輔助服務(wù)以及需求響應(yīng)來做到讓我們的電能夠真正充的是綠色電。舉兩個例子說明:
例一:去年6月份華北公司牽頭在國內(nèi)率先實現(xiàn)了調(diào)度側(cè)對電動汽車和分布式儲能的實時泛在感知和控制,并通過AGC進行彈性負荷控制。這個系統(tǒng)經(jīng)過半年的努力,接入充電站2000多個,充電樁2萬多個,最大功率到90兆瓦,最大可控功率15兆瓦。雖然這個數(shù)覺得很小,和整個電網(wǎng)的電相比,是小數(shù)點后面的小數(shù)點。但是我們一定要看到這個實驗是0到1,從無到有的實驗,這個怎么辦?就是和車主商量,他本來充電30千瓦,商量好以后,車主說我不管了,你8點鐘給我用車就好了,電網(wǎng)利用他的手段,他對各方面的感知是很厲害的,可以充5千瓦,也可以充6千瓦,也可以充30千瓦,反正8點前給充完就是了,雙方都有好處,肯定是共享的方式,通過這種方式實現(xiàn)了大家關(guān)注的削峰平谷問題,這是第一個實驗,很小,但是是從0到1的過程。
例二:綠電交易試點,是利用車聯(lián)網(wǎng)平臺,從青海的扶貧電力買了7000萬千瓦時的電,送到了北京對電動汽車充電,有很多好處,能夠幾乎像淘寶和京東一樣,不管后面的種類有上百個、上千個,你只需要其中一個,最后給你送來的還是一個,電網(wǎng)就可以做到這一條。
一輛電動車和電網(wǎng)互動,2020年如果車載電池50千萬時,到2030年續(xù)航里程會增加,而且可以和電網(wǎng)進行互動,一年就可以將近1萬到2萬千萬時和電網(wǎng)進行互動,這是一輛車,1億輛車呢?這個作用就很大了,本身行駛1萬公里消耗的能量隨著技術(shù)進步也是越來越少的,成本也是越來越降低的。年互動電量大概相當于三個三峽。把用電的東西,在不用的時候變成發(fā)電廠,通過管理就可以不投資,又產(chǎn)生了若干個三峽電站。
三、有關(guān)建議
1.堅持新能源汽車發(fā)展路線不動搖,推動新能源汽車與能源轉(zhuǎn)型融合發(fā)展。建議近20-30年純電車為主,盡快實現(xiàn)規(guī)?;履茉闯潆娨渚G色電,充可再生能源的綠色電,加大氫燃料電池的科技攻關(guān)力度,其他國家已經(jīng)開始建設(shè)氫能小鎮(zhèn),現(xiàn)在呼聲非常高,國內(nèi)一般是一呼百應(yīng)的,現(xiàn)在需要冷靜一下,現(xiàn)在應(yīng)該做什么?十年以后、二十年以后達到什么樣的目標,做一個規(guī)劃,確保我們的投資不能投到?jīng)]有用的地方。
2.加強充換電的總體布局,讓科學互聯(lián)、有序互聯(lián)構(gòu)成一個良性的生態(tài)圈。現(xiàn)在當電動汽車需要充電的時候,找不到充電站,找到充電站充電樁是壞的,或者別人停車停在那兒,不好辦,這個問題司機很苦惱,因此這樣應(yīng)該做一個由上到下的納入城網(wǎng)規(guī)劃的這樣一個充電規(guī)劃,什么地方放什么充電站、充電樁,辦公地區(qū),在辦公區(qū)的停車場如果都建充電樁當然很好了,家屬區(qū)也能建就好了。以市場化手段,很多的運營商聯(lián)合起來,用戶就是上帝,不能以自己為中心,圍繞這方面,能夠使充電設(shè)備能夠互聯(lián)互通,提高體驗能力,另外就是要安全,一定是要安全,打消大家的安心。
3.加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),包括即充即插即付,大功率充電時間可以縮短,移動充電技術(shù)、車聯(lián)互動技術(shù)等。電動行業(yè),大家都是專家了,我就不談了,關(guān)鍵對我們充電行業(yè)一定能夠智能化、便捷化、多元化、安全性。發(fā)展以后,就能夠發(fā)展綠色電,大家都能非常愉快地、安全地享受技術(shù)進步給我們帶來的好處。
我就講這些,不對的地方請大家批評指正,謝謝。
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