[汽車之家 行業] 10月21日~24日,第三十二屆中國汽車工程學會年會暨展覽會(SAECCE 2025)在中國重慶·科學會堂召開。SAECCE 2025通過匯聚行業智慧、展示前沿技術、搭建合作橋梁,并攜手全球汽車科技力量,服務全球汽車科技發展,共創世界級汽車科技創新平臺。
在SAECCE 2025于10月24日上午召開的“新能源汽車主論壇”上,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高以《新能源汽車與新能源》為題進行了演講。他在演講中表示,可再生能源在中國市場的占比有望在2030年超過50%,并在2035年之前超過60%,推動新能源汽車真正走向清潔能源時代。屆時,純電動汽車會成為整個汽車市場的絕對主力。

歐陽明高預測,未來的新能源汽車將在大的智慧能源網絡生態中扮演重要角色。在未來的V2G“車能路云一體化”時代,新能源汽車將成為重要的儲能裝置,并為消費者帶來巨大利益。以一臺搭載2500次循環的70度電池包的新能源汽車計算,減去日常用車消耗的循環壽命外,電池全生命周期內理論上仍可借助電網峰谷價差套利7萬元。
以下為演講實錄(汽車之家精編):
尊敬的各位領導,各位同行:
大家上午好!
我匯報幾個方面,首先是能源革命與汽車。
我們從2001年開始進行新能源汽車的大規模研發,已經經過了25年。我們經歷了前期的基礎研發,從2010年開始產品導入。我們從2021年開始是市場的爆發期,應該說電動化已經取得了重大成功。
在這個過程中,我的團隊也一直跟隨整個行業,伴隨整個電動化的進程一直在這方面做工作。
從油、氣到新能源。大家知道,我們國家的交通燃料自2018年進入高峰的3億噸,2022年已經降了3000萬,這兩年估計又降了幾千萬。到2025年,中國新能源已經第一階段結束。我們第一階段,新能源汽車也是其中一個,風電光伏是一個,儲能是一個。我們現在可再生能源今年上半年達到了39.7%,接近40%了,如果我們再弄20億千瓦的風電光伏,水電再來1000千瓦,到2030年之后就會超過50%,2035年之前應該會超過60%。我們現在鋰離子電池的儲能已經占到整個儲能的60%。以前我們都說是抽水蓄能,現在鋰電池是儲能的主體,而且每年增長5%以上,所以很快我們鋰電池的儲能會占到70%、80%。而且只需要3—5年就可以實現這個目標。
大家也知道,國內乘用車的新能源汽車市占率已經超過50%。我記得上個月都是58%,這個月1—20日是56%,因為這些數據都是實時公布的。
現在,由于可再生能源和新能源汽車的大規模發展,發電是靠天吃飯,不聽人的使喚,充電也是大家自由自在。這樣,電網就受不了了。新能源汽車和光伏風電發電正在全面改變電力系統的形態,或者說是顛覆性的改變,它消納不了的。所以,今年電力市場改革進入了攻堅期。大家注意一下,幾乎每周都有發改委、能源局的文件發布,就是在全面建立電力市場,顛覆以前的管理體制,這個是生產關系的具體變革。所以從現在開始,我們5項新能源的技術要協同互動來發展。
比如說,車能互動就屬于交通車能路云一體化。我這不是車路云一體化,而是車能路云一體化。第二,源網荷儲一體化,就是智能微網。用戶側以后會到處都是微網,今年5年會迅猛發展。還有是零碳園區,我想大家知道光儲氫熱一體化,現在大量在建零碳園區。還有光儲直柔一體化建設,我們現在叫房車網,房子上面光伏,家里地下車庫有汽車,家里有熱泵空調,這樣形成一體化。所以今后5年是這些東西大發展的時期,因為新質生產力生產力革命和生產關系的革命同時爆發。為了實現這個革命,我們有3項共性技術必須突破和普及,那就是氫氣、智能、儲能。
氫能是新能源革命的重要支撐。氫能的主體不在汽車,我們經常說氫能轎車是綠色氫能的先驅,氫氣重卡是綠色氫能的先導,用它來帶動方面的綠色氫能,綠色氫能大頭在工業、冶金、化工、燃料等等。
智能是新能源革命的關鍵平臺。人工智能賦能新能源,人工智能的盡頭又是新能源。我們經常說算力的勁頭是電力,就算我們整個轎車都變成電動轎車,我們的消耗還不如算力的電力消耗大,它2030年估計要8000億度,去年算力還沒多少1400多億度電消耗了。今后電量消耗大的還不是汽車,我們是功率合起來大,不是能量大而是功率大,我們的電量占全社會7%左右,但功率加起來會超過整個中國裝機容量,如果你都大功率充電的話那是受不了的。北京最大的功率負荷也就2000多萬千瓦,如果你350千瓦充電,8輛車同時充整個給你都不夠,所以功率和能量是不一樣的。
更重要的是儲能。儲能是新能源革命的主要基石,主要靠什么?一個是靠電池,另外一個靠氫能。我們車上的電池和氫將來也是新能源革命的主體。這就是為什么我現在主要在搞新能源,不光是新能源汽車,從新能源汽車擴展到整個新能源。我們估計今后5年是窗口期,到2030年我們就會進入可再生能源占主體的能源消費新時代。
在這樣的大背景下,這是我的課題組,我們不光是汽車,車上車下的一塊搞。比方電池全鏈條,安全電池、智能電池、固態電池、儲能電池,氫能燃料電池。反過來就是制氫,你有氫、有氧發電,生成水,有水、有電你就產生氫氣和氧氣,所以裝置是一樣的。我們不光搞車上的,我們還搞固體氧化物,我們還搞踐行,我們還搞氫儲能核心安全,也是全連條。我們并沒有因為氫在車上應用沒有那么多就減弱,反而是加強了。
第三是智能動力和智能能源。首先我們是做分布式驅動系統,第二是鈣鈦礦光伏。這兩個都是汽車,我們做鈣鈦礦與晶硅疊成的光伏是做車身的,我們做分布式驅動是做底盤的。未來的底盤因為電池比能量的提升,以及輪轂電機的發展,將來的平臺化和滑板化趨勢是不可避免的。
同時,智能化會使碰撞變得可以通過智能解決。車身結構就會發生巨大變化。我們不一定要用非常非常強的鋼來做。車身就會變成一個時尚品,個性化,這個又結合鈣鈦礦,因為鈣鈦礦是薄膜,它跟車身結合跟現在的鋼車身結合是有難度的,所以必須改變。最近,奔馳出了一個噴漆的方式噴上去,這就是我們從車的角度。第三是新能源人工智能,所有的人工智能要賦能新能源,再就是車網互動的智慧能源和風光氫儲車的零碳能源,零碳能源系統必須要有氫,沒有氫是不可能徹底零碳的,因為長周期儲能,不可能用電池,電池撐到12個小時已經到極限了,更長的就需要備用機組,備用機組用什么燃料,那就是氫燃料。這就是我們現在的布局。
在這樣的背景下,新能源革命和新能源汽車會融合。大家知道,我們在這里討論各種各樣的新能源動力,我們首先主體可再生電力直接用是什么?是純電動汽車,如果再把電解水制氫,那就是氫能汽車,如果制完氫了還加二氧化碳,那就是合成燃料,我們可以用于燃油汽車、內燃機汽車,三條路都可以走通,這是沒問題的。但誰是主體呢?誰更有性價比呢?那就看效率。
電是直接利用,效率80%;制氫效率就降低了,它只有40%不到。如果你再用合成燃料,包括合成汽油、合成柴油、合成甲醇、合成氨等等,你想制完氫之后再合成氨,現在我們也做合成氨。制氫70%的效率,合成氨現在還不到70%的效率,兩個效率合起來就40%,然后發動機就算你50%吧。僅就這個角度,你的成本就會成倍增加,你的機組重新建,關鍵還在于電動汽車用電可以不花錢,你用油不可能不花錢,用氫不可能不花錢,你用氨、醇都不可能不花錢。只有用電可能不花錢,為什么?因為電動汽車是儲能裝置,我可以低價充電、高價放電,尤其是乘用車,我開車就是出行,我停車就是儲能,我還可以掙錢,這是其他車不可能達到的。
所以在新能源革命的大背景下,純電動汽車一定是主體。大家知道,現在增程的電池越做越大,這個趨勢已經很明顯了,最后一定是純電動汽車。路線圖也是,到2035年,純電動會占整個汽車的主體,不是新能源的主體,大家在路線圖上一查就知道了,你乘出來就是這個數,如果2035年還達不到,2040年一定能達到,我估計2035年是能達到的。
大家還會關注一個問題是電池制造的碳排放比發動機要高這個問題總有點疑惑。因為磷酸鐵鋰電池一度電70公斤二氧化碳,50千瓦時3.5噸,我們做汽車用發動機大概1.5噸,你多了2噸,這也是一個問題。但這個問題是可以解決的,只要你綠電起來,這些就自然降低了,如果你全部綠電,燃料再用氫替代,那它就是零排放,這個很快就會實現,如果現在到零碳園區做電池那就是零排放。前面還有挖礦、材料等等,這些東西將來還要用一些材料,這些材料可以用氫和氨替代。
這就是我前面介紹的第一部分,最終100%綠電、綠氫就是這個結果。下面我分別講一下電池、充電設施和燃料電池。
首先是電池,中國新能源汽車有今天80%的功勞是靠電池,如果電池沒有這么大的發展還是當初的比能量,那我們就只能跑的100多公里,沒有人會買這樣的車。但這些年來我們不斷地進步,很多企業作出了巨大貢獻,比如說2020年出現的刀片電池,2021年出現的麒麟電池,分別是磷酸鐵鋰和三元的典型代表,原來磷酸鐵鋰不能裝轎車,現在百分之七八十轎車都裝的是磷酸鐵鋰電池,因為它壽命長、安全性好、成本低,如果沒有這個電池我們現在不可能有這樣的市場占有率。未來,我們雖然要發展高比能量的全固態電池,但是磷酸鐵鋰電池還將長期存在,我想至少30年不會變化。
雖然我們要搞高性能的,這是沒問題的,但我們也要關注現有的電池體系并不是馬上會顛覆,還需要很長時間。光伏周期是10年上去、10年下來,電池是30年上、30年下,它至少有60年周期,燃料電池氫能是50年上、50年下,是100年周期,所以這個周期是不一樣的。
下面我說一下我們在這個理念指導下,動力電池專題主目標就是兩條路線,高比能量、高性價比。這兩個都很重要,因為已經發布過了,我在這不詳細介紹了。這中間對于全固態電池是大家關注的焦點,我們沒有半固態的名稱,我們統稱為固液混合電池、全固態電池、新體系電池三個,也就是沒有所謂的半固態電池。全固態電池在這里是不分電介質的,這是行業的共識。
落實過程中各個單位不可能什么都做,所以我也講講我個人的選擇,我個人的選擇是什么呢?就是硫化物為主體電介質,大家看氧化物、聚合物、硫化物,硫化物為主體并不是說100%都用硫化物,顯然用一點聚合物。比如說導電連接劑就是聚合物,可能還會摻一點鹵化物,但主體是硫化物,這個沒有變化。大家看日本的3家汽車公司都是一樣的,都是硫化物。
正負極材料,正極在2030年之前不會有什么太大變化,都是高鎳三元。全固態電池就是把高比能量三元電池的安全性要做到磷酸鐵鋰的水平,大家注意我這里沒有說絕對安全,沒有絕對安全的電池,就像我們說沒有絕對安全的自動駕駛汽車,總歸是有長尾的。
所以我們現在就要做三元以前的安全邊界不夠,我們要擴大這個邊界,當比能量往上走,走到一定程度安全問題就凸顯了。比方400瓦時負極要換,安全邊界擴大之后我們就可以做400瓦時,然后再搞到500瓦時,到500瓦時我們就需要用鋰金屬,因為硅就搞到450撐死了,不能搞到500以上,最終負極要到鋰金屬。2030年之前主要是變負極,正極不會變,固體電介質我剛才已經說過了。這就是現在國內各企業的選擇,實際的選擇還是這樣。
為什么要把所有放在一塊呢?因為大家心里還沒底,還有不確定性。現在的情況大家預計的產業化時間在這都有了。目前大家對于全固態電池期待很大,甚至說有些消費者就等全固態電池,其實這個是有一點點誤導,天天好像都有全固態電池重大突破,天天都有全固態電池上車的發布,這個要冷靜、要有定力,我們還有一系列科學技術的難題沒有克服,我在這不詳細介紹這些難題,大家是搞汽車的不是搞電池材料的。
我們現在發論文一天有幾個重大突破,這些都只能是科學層面的問題,他們主要做的鋰金屬電池,還有很多科學問題沒解決,所以寫文章。這個科學問題解決之后,我們要解決技術問題,這就是技術路線問題;我們要解決產品問題,這是工程問題;我們要解決商品問題,那是工藝問題。從科學問題往下,科學那個地方可能給你很好的數據,但是到了這個地方降一半,再降一半,再降,這是我們搞工程汽車行業的人應該很能理解的。
材料科學發個文章,跟實際的商品距離是很長的。也就是說,科學問題還沒有到技術路線問題,科學在技術前面。技術路線搞定了還有產品路線,產品路線搞定了還有商品路線,一級級不是那么快那么方便的。所以我們預計的落地時間,第二代也就是400瓦時/公斤,800瓦時/升,我們現在進步很快,但我想它的產業化也應該在2027—2030年之間,如果可靠一點、保守一點應該是2030年左右,如果你激進一點可能2027年、2028年,這跟日本3家汽車公司的時間也差不多,日本3家公司的時間也是這個時間。
而且日本3家用的負極還都不一樣,豐田主要是用石墨,它要長壽命、高倍率就必須用石墨。你把比能量提高,那壽命肯定要往下降,你的倍率也往下降。你要再提高倍率更要往下降。按照現在的科學認知,500瓦時,我們估計在2030—2035年。我想500瓦時可靠一點,應該是2035年左右產業化。
這就是我要講的第一個問題,我們也在建立中國全固態電池產學研平臺,我發起的,全行業正在努力攻關。我希望我們不要給消費者、給領導一些錯誤的信息,這個非常重要。
第二關于充電和車能互動。
剛剛發改委發布了2027年要滿足8000萬輛汽車的充電。這是個很好的數據,10萬個大功率充電槍,500個雙向充電樁,這是搞車能互動。
我們再看一下,為什么要搞車能互動?車能互動是必須要搞的,我們的電網受不了的。剛才說了大家一塊充電,電網的負載要提升很大。那么,我們首先要搞有序充電,就是到大家都不用電的時候我們去充,大家都用電的時候我們去放。這樣才能使電網的功率曲線趨向于平坦,這就是我們要搞的車網互動,低峰的時候充電,高峰的時候放電。很快我們的電力市場開了就像股市一樣,電力市場炒電和炒股是類似的,大家是可以賺差價的。我們現在差價一般在0.5~0.7元/度電。
我這里算了一個賬,300次四五百公里,10—15年家用轎車只需要400個滿充滿放循環就夠了,如果70度電還有2500次循環富余,用于峰谷套利至少是7萬塊錢,大家現在是一分錢一分錢在省,其實這還有價值挖地待開發。正是基于這個,這一次凸顯了車能互動的重要性,V2G車能路云一體化,然后多能互補、超充、閃充,這是我們這一次的亮點。
我們最終的目標希望達到樁車比,其實這個應該反過來,應該是車一輛樁兩個,就是我車停在哪兒都有樁,因為車能互動,你只要停下來就要用樁跟電網接上,應該是1:2,車一個,樁兩個。調節功率到多少呢?20億千瓦,這是我們的目標。車能互動也全球領先,國外想領先也不行因為他沒車,車只有規模大才有可能搞這個,才有必要搞這個,這個方面我們完全可以全球領先,這里有路線圖,我也不詳細介紹了。
這中間還有兩個熱點問題:
第一是兆瓦閃充。兆瓦閃充應該說是難度比較大的技術,這個兆瓦充電不是說從頭到尾都是兆瓦,只有幾十秒就是充電的最高功率功率峰值是兆瓦,平均功率不能到兆瓦。兆瓦是10C充電,我們不可能充電全過程都是10C,你平均到5C已經很好了。剛開始充電功率很大,隨著SOA喪失你必須迅速下來,否則就會析鋰,轎車/重卡還是有需求的。
所以中間核心問題是什么?就是電池的熱安全和壽命管理是最關鍵的。我們剛才說3000次還可以富余,但如果你經常閃充不太可能,因為閃充大倍率,壽命會快速下降。
第二是車網互動。這是未來我們對車網互動的一個預測。剛開始車能互動是什么?車跟車、車跟房子、車跟建筑進行互動,車跟微網互動,一般不會跟大網,都是跟微網、配網,這樣就跟電網的關系相對簡單。
這中間我想要說一下,超充、閃充的技術挑戰。首先是耐久性,耐久性的衰退機理、老化邊界、全生命周期,閃充后、老化后、充電邊界變化后,要進行更新,要全生命周期管理,這可能需要上人工智能。第二是安全問題,充電本身就是熱失控安全的重災區,所以我們必須要防控安全。第三是低溫問題,低溫又是特別容易析鋰的。你必須快速加熱之后才能夠快充,這是我們的實現途徑,實現途徑關鍵是安全的邊界是析鋰,什么叫析鋰?你快充的時候負極電位動態電位會低于零伏,這是極化電位,那鋰原子會吸出成為鋰金屬,鋰金屬對安全壽命有很大影響。
我們必須一方面提高析鋰的邊界,第二是控制電流在邊界之內。如何提高邊界呢?我們需要從材料、電磁、系統、配電全方位的,為什么比亞迪能做這個?他就是這些方面都做了。這個不能簡單地跟隨,簡單跟隨是有問題的,比亞迪是藝高人膽大,如果你藝不高,膽子不要那么大。
另外,怎么控制在這個邊界里頭?我們現在的方法是用工程方法標定MAP圖。這個標定是很難的,因為標完之后你要看一下他析不析鋰,這個非常慢,而且你要全生命周期標,這個也是很難的。我們現在搞了一個新技術是高速標定工具,我們有一個負極電位傳感器直接能看到負極電位到不到零,不用拆開了。大家看最優的充電曲線一般是這個樣子,上去之后馬上下來,就是你怎么標這個曲線。
另外車能互動也是有些問題的。大家肯定關心車能互動、雙向脈沖會帶來很多問題,我們要看到它的優勢。首先改善快充特性,改善低溫特性,因為雙向脈沖可以加熱、可以均勻。也可以進行電池的保養,就是小脈沖、微波脈沖可以保養電池,甚至可以改善電池。而且他也是電池安全控制的一個手段,我們如果熱失控,熱失控的時候放一點電車停著放點電就可以抑制住,這也是新技術。另外車網互動導致的是什么?是循環壽命、循環老化提升,這是肯定的,但是日歷衰減反而會減少,為什么?因為我們充滿電擱在那是最容易衰減的,自放電。車網互動之后不會是充滿放的,它一直在那動,這反而能夠減少擱置時候的衰減。
也需要一系列技術了,在這由于時間關系不講了。比方說我們要聚合,我們要管理,我們要控制從上至下,高頻、中頻、低頻都要進行控制,我們也有很多場景我也不說了。我們將來的潛力是多大呢?比方說到2050年大概3.5億輛車,所有電池加起來240億千瓦時的容量,也就是所有的車可以裝接近250億度電,這是什么含義?如果全國遇到緊急情況電動車可以供中國用一天,所以不能小巧。
最后簡單說一下燃料電池和氫氣。整個來說燃料電池還是取得了巨大進步,這是第一條。第二條國際形勢是轉向重卡了,大家知道日本燃料電池方面豐田是做的最激進的,它也基本上轉向重卡了,我們跟豐田關聯度很密切,他們也基本放棄了。我們現在有一些廠家有情懷,所以我們還保留了,重卡指標要到1000公里,35000小時,燃料電池轎車我就不說了,這是我們的加氫站我也不說了。說白了,氫能汽車是一個不確定性的,跟剛才電池一樣。
我認為,燃料電池重卡1000公里是必須的。為什么?現在純電重卡長的已經到700公里了,800度電。這車不能拉重載,因為電池就是4噸,但可以拉輕載的貨體積大的貨,這是可以的。所以燃料電池轎車必須是長續航,不僅僅是長續航,還要重載荷,如果不是重載荷也沒必要。
為什么要搞1000公里呢?因為重卡純電上來了,純電估計兩三年重卡市占率到50%,今年就已經會超過30%,上來很猛。我們要錯位,有了1000公里,還有什么好處呢?我們就加氫站大幅減少。我們現在的成本在哪里?氫瓶貴、加氫站貴、運氫貴。怎么辦呢?氫瓶貴通過循環使用來解決,租氫瓶不賣氫瓶,跟電池一樣租電池不賣電池,現在有的純電重卡已經開始用三元電池了,為什么續航上來了?他不用磷酸鐵鋰了,他用三元了。必須租不能買,氫瓶很貴了。另外1000公里既然加氫站很少,那我可以放置在氫資源很豐富的地區,也不用運氫了。再建這種加氫站,這是公路光伏、儲能換電重卡、超充轎車、制氫,制完氫我們有燃料電池發電做長周期儲能,因為這是不接電網的,公路光伏現在都在搞,它接不了電網,電網不讓它接,我們就在搞備用機組燃料電池發電,這邊搞氫能重卡。主要在什么地方?內蒙、新疆、陜西、青海在這些地方。
我們現在還有一點成本過高,我們先用焦爐煤氣副產氫,焦爐煤氣是低碳的。1000公里續航、氫瓶租賃、低碳的焦爐煤氣,加免高速公路費,這個就可以實現經濟性。我想未來5年,中國氫能國家還是會繼續支持的,不會停止支持,所以現在實際上是氫能的低點,我估計今后5年是一個機遇期,再往前看我們還有巨大的改進空間。
最終我要說的是,氫能不僅僅是為了汽車,是為了整個氫能,我剛才說它要拉動氫能發展,現在我們用燃料電池拉不動了,反過來是用氫能的自取運加供應鏈建設來帶動氫能發展。到2030年開始,由于可再生能源發電量大量富余,就余電制氫、時空轉換,什么叫時空轉換?現在發的電未來,西部發的電東部用,這個事情光用電池、電線已經不夠了,能用電就不用氫,能用電池就不是燃料電池這是第一性原理,能用氫當然就不用醇和氨,因為你每一次都轉換,并不是沒用而是有前提有順序。
多能互補融合發展,光到氫是不行的,氫要和熱和電融合,還要場景驅動、系統閉環,這將是今后氫能發展很重要的經濟性法則。但最終,我們到2050年、2060年碳中和的時候,中國至少需要1億噸綠氫,這是肯定的,這是電力系統的人做的預測,10%的能源占比是必須的。
最后我做一個總結,我們已經基本完成了電動化,現在進入智能化,我們還要牢記后面的低碳化。除了我剛才講的車網互動、全固態電池等等之外,還有全車身鈣鈦礦薄膜將會改變整個車身,改變整個汽車的設計制造。也就是說,智能化把碰撞給解決掉,電動化把底盤變得扁平化,全車身鈣鈦礦把車身變的非金屬化。謝謝各位!
