中科院院士欧阳明高：交通领域全面电气化只是时间的问题

由张家口市人民政府主办、国际可再生能源署协办的“张家口长城 · 国际可再生能源论坛（2019）”于2019年11月13-15日在张家口市崇礼区拉开帷幕。能见作为本届论坛的战略合作媒体全程直播本次论坛。

清华大学教授，中国科学院院士，中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高出席，并在以“全球可再生能源行业发展展望”为主题的演讲环节发表主旨演讲。

以下是发言原文：

欧阳明高：各位来宾，大家上午好！借这个机会跟大家交流一下关于新能源汽车与新能源革命这个话题。我分三个方面，首先是电动汽车研发与产业化的历程，简单回顾一下，重点说后面两个问题。中国新能源汽车研发始于“十五”，2001年。“十五”期间五年是打基础阶段。在国家中长期科技规划，2003年至2006年期间，通过规划我们提出节能与新能源汽车的思路，这个思路最后反映在规划里面就是一个优先主题，节能与新能源汽车。另外一个就是我们的前沿技术叫做氢能与可再生能源。

节能汽车国家项目重心是要建立新能源汽车动力系统，我们叫新能源动力系统。主要是我们有三种车，油电混合，可以外界充电的油电混合，我们叫做插电式混合动力，常规混合动力，如果电池多了之后，我们可以外界充电的。这是一种。另外一种纯电动，还有一种氢燃料电池，氢燃料电池一般来讲是跟电池的混合动力没有纯粹的氢燃料电池的。这是三种车，实际上动力系统核心就是这些东西，基础的东西是电池、电极、电控，这是共性。

规划指导下我们开展“十一五”，是新能源汽车从打基础到示范考核阶段。我们在“十一五”中间的北京奥运会，这是历史性的，使中国电动汽车走向产业化的关键节点就是2008年奥运会，这是全球第一次大规模的示范，这是一个标志性的里程碑意义的。在此基础上我们进一步做“十二五”的规划，就要考虑产业化，究竟以什么为产业化的突破口？因为当时有非常多的挑战和困难，而且大家达不成共识。所以这个过程中“十二五”的规划也是我主持的，规划中我们提出所谓的中国交通体系的特点和优势，寻找特点和优势，提出了“点、线、面”模型，所谓“点”就是中国的大城市，北京、天津算一个点。“线”就是三五百公里以上，比如说北京到上海，“面”就是中小农村地区城镇。按照这个体系结构来看，中国电气化交通特色是非常明显的。比如说“点”上我们现在新能源城市客车已经世界第一，全球新能源客车95%以上都在中国。我们在“线”上大家知道电气化高铁，在“面”上我们有两亿五千万辆的电动自行车、电动摩托车，这也是中国奇迹，全世界都看好了，但中国自己并不认为这是什么奇迹，但是全球看好的，这么大规模解决交通问题。基于这样一个体系，中国的轿车怎么发展，主体在城市，因为长途比较少的，所以当时我们认为电动轿车虽然当时续时里程并不是太长，但是我们认为以它为突破口是非常好的产业化的路径。所以在2009年3月份，第一次党的最高领导人提出新能源汽车带领汽车工业的发展方向。接着8月份北戴河开了非常高层的研讨会，这里面形成了所谓纯电驱动的技术转型战略，以纯电动为突破口的战略，这种战略跟国外比如说丰田的战略是不一样的，丰田战略是先进燃油车、混合动力车、燃料电池车，这是当时的思路，当时国际大企业的主体思路是这个思路。就是燃油车到混合动力到燃料电池车，这是国际大企业思路。

我们中国通过这个会议选择了以纯电动为基础平台，来带动其他的新能源汽车。也就是说以锂离子电池和纯电动汽车为技术平台为突破口，带动新能源汽车全方位发展，这是2009年做出来的决策。在此基础上我们开始示范，2009年新能源汽车被列为战略产业开始示范，国家补贴，这是“十二五”我们思路就是金融产业化，加入了技术平台，包括充电设施、测试评价、技术规范。到2014年习总书记发出号召，发展新能源汽车是汽车大国迈向汽车强国的必由之路。所以中国新能源汽车产业化从此进入规模化发展阶段。我们在这个过程当中锂离子电池，中国锂离子电池出现了历史性的进步和革命性的突破，现在中国锂离子电池产业在全球产业链最全、规模最大，水平也不错，全球十大电池厂商中国占七家，包括第一名和第三名。作为第一名已经向德国三大汽车公司和丰田开始供应电池，比亚迪已经开始向丰田供应电池，丰田和比亚迪建立合资产业来生产纯电动汽车，电池全由比亚迪供应。现在特斯拉也准备由中国供应电池，已经全球配套。这个过程当中我们电池成本降低80%，比能量提升了三倍，这是历史性的进步。

同时我们电动汽车从大客车、微型车逐步向轿车进入，里程从当初150公里，现在已经普遍到400公里以上，明后年大家会看到500公里、600公里、700公里都会出来，这是进步的过程。同时我们中国新能源汽车产量从年产量零上升到去年年底126万辆，保有量达到350万辆以上，明年将会超过500万辆，这是非常大的进步。这个中间中国首次在全球率先成功大规模的导入高科技民用消费品这是首次，手机、电脑、洗衣机、冰箱都不是中国率先引入的，这是首次。而且由于中国的进步，中国市场的巨大，引领了全球轿车方面的转型，现在都超这个方向转型，他们思路也变了，习主席在两院院士大会讲话提到新能源汽车跻身世界前列。

我们现在还有公众关心的很当问题，大规模引入一个新的高科技产品必然存在很多的问题，这里我列出很多，其中一些是伪问题。前两个星期我在中央电视台做过一次经济大讲堂专门讲到过这些问题，我这里不花时间分析了，其中我们认为有一个问题必须重视，随着比能量不断提升，电池燃料热稳定性降低这是不争的事实，我们不是所有的电池安全性不好，只是高比能量的，我们现在磷酸铝电池安全性很好，大客车都是装的磷酸锂电池没有出现过事故，但是我们高镍三元电池，这个安全性，相对来说需要的技术要更高。所以我们在这个方面，我清华大学成立电池安全实验室专门应对这个问题。现在我们大概有60多人做这件事情，这是我们的实验室。我们也跟全球各大厂商和中国各大厂商进行电池安全性防控技术的合作，由于时间关系我在这里不详细介绍。

下面我重点说一下第二件事情，就是氢能燃料电池的机遇与挑战。氢燃料电池最开始是2003年，我是能源领域的专家组成员，那个里头我们给中央领导写过一封信，就是交通能源面临的挑战与机遇战略选择，提出了氢燃料电池，所以2006年吸收进了中长期科技规划，被列为前沿领域。燃料电池目前众说纷纭有各种各样的不同意见，我这里讲一下我个人的观点，首先动力定位来讲不是替代锂离子电池去取代轿车的。从成本的平衡点来看，乘车要到500公里以上，商用车200公里以上更有优势，我们认为锂离子电池更适合替代汽油机，而氢燃料电池动力系统更适合长途大型重载这样的交通工具，比如说汽车里面用的柴油机，这是我们的基本观点。

在应用领域方面尤其是作为氢燃料电池率先进入市场的突破口在哪里，主要是在重卡、物流、公交，在地域来讲主要是北方会更有优势，因为大家看到北方基本上纯电动很少的，东北是很少的，为什么？冬天的取暖耗能太高。我们冬天东北的纯电动车有时候需要配备燃气锅炉供暖，显然这个故事讲不圆，我们燃料电池本身有废热足够取暖了，我们为什么选择张家口作为我们重要的基地就是很重要的一个原因，第一比较冷的地方，第二是重载的车型，第三是跟可再生能源比较接近的地方，这是氢燃料电池市场突破，率先突破的突破口，不可能马上面上开花。这是我们清华做的燃料电池，我不仔细介绍了，我们一步一步做下来，先是做燃料电车混合动力，燃料电池发动机，然后做电堆，然后做膜电极，我们叫剥洋葱，一层一层剥下来的。首先是燃料电池混合动力系统全部都是由清华团队开发的。由于企业的介入我们性能不断的提高。比如说我们最新的燃料电池大客车福田做的，我们12米大客车成熟工况只需要5公斤氢，5公斤氢相当于18升柴油，比我们现在12米大客车怎么也压30升柴油以上，我们要节省40%，所以从使用上它已经可以跟柴油车竞争了。由于我们采用混合动力寿命也大幅度的提高，通过混合可以寿命提高一倍以上，这是第二个燃料电池发动机，我们现在已经规模化了。今年我们燃料电池电堆上海要做一千个燃料电池电堆，燃料电池电堆过去五年成本降低接近一半，今后五年还要再降一半。另外我们现在开始做膜电极，其实成本有相当一部分在膜电极上，尤其是膜，膜，由于我们中国东岳，今天张永明专家到了，他是专门做膜的，下午有专题报告，这方面有重大突破，使膜每平米从几千块钱下降到几百块钱，这是很重大的突破。我们现在正在进行产业化转化，在张家口有发动机工厂，风电制氢工厂，正在面向冬奥会和丰田合作，开发两千辆燃料电池大客车。当然氢燃料电池还面临一些挑战，主要挑战不是车，而是氢能的制取、供应、储运、车上储存、以及加氢站，这是目前的主要瓶颈。我们相信氢燃料电池需要逐步的来突破，这是由我主持制定的中国氢燃料电池汽车技术路线图，大概分三步，其中一个关键节点就是后年的冬奥会，冬奥会将于北京奥运会对纯电动车的推动一样，里程碑式的推动中国燃料电池汽车发展，所以燃料电池汽车发展可以说是里程碑式的重要一个节点。只要这个节点我们做好了，后面产业化就行了，昨天我们在协调这件事情，我刚才提到供氢，加氢量在冬奥会期间最少一天达到20吨，多的达满算80吨，这是很大的量，我们加氢站至少得20个，所以这都是我们面临的挑战。我们希望在座企业家参与，真正把冬奥会这一仗打好，我们后面事情就顺利了。

最后说一下新能源汽车促进新能源革命，我们从高层次来看刚才我说是动力电动化的内容，实际上我们能源面临三大革命，动力电动化，或者叫终端电气化，终端再次电气化，大规模的提高电气化比例。另外一个更多还有能源的低碳化，还有系统的智能化，我们发改委能源所的王所长提倡“三化”，我们有不谋而合的共识。首先就是电动化，电动车要有规模才能推动能源革命，多大规模？在2035年大概达到一亿辆，没有规模推动不了，只要有规模就能推动。另外所有的交通工具都在进行电动化，包括船、飞机，我前天刚刚参加电动飞机的研讨会，一条船装200度电已经开始了，飞机也开始了，交通全面电气化只是时间问题。

下面我重点说一下能源低碳化，能源低碳化这是很重大的问题。我们气候变化，我们要发展可再生能源，能源领域都知道，我们为什么要搞可再生能源，重点是因为气候变化，低碳发展，这个是前提。如果我们不承认这个前提，后面的故事都讲不圆了。我们所有的故事都是基于可再生能源转型，然后集中式转向分布式，氢气、电能、储能，发展能源互联网电动汽车成为用能储能回馈能源的终端，就是第三次能源革命这本书里面讲的五大支柱，氢能属于可再生能源体系，这五大支柱构成了可再生能源完整的体系。氢能只是其中一个组成部分。我们发改委能源革命战略提出2030年非化石能源发电占比50%，所以我们风能太阳能大有可为。电动汽车如果继续用化石能源，其实电动汽车的故事也是讲不圆了，如果基于化石能源混合动力是最好的车。只是因为我们要转型可再生能源，纯电动汽车和氢能燃料电池汽车才能脱颖而出，我们要转型低碳发展，转型可再生能源，在这个前提背景下才能显出优势，所以它是低碳发展一个重要的载体，不仅仅是自身清洁化，也能推动向可再生能源转型。

首先光伏的发展，十年来也是成本大幅度的下降，现在可以跟煤电竞争，风电也一样。另外电池，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储存的最佳选择，它是一个高频双向的负荷调解。现在它的规模不断的上升，成本在大幅度的下降，我们未来预期100美元一度电，大家知道我们规模也在大幅度的上升，估计在2030年之前一定会达到年产10亿千瓦时这么一个量，这是产能的统计，这是产能统计，全球到2023年产能就已经到达，我们估计产量应该在2030年左右到达，中国会占全球的一半以上，我们目前占全球的60%、70%，中国电池占全球产量，这是一个。

第二个关于氢能究竟怎么定位？氢能有很多是化石能源领域的人在推动，因为很多化石能源领域都跟氢有关，化石能源相关的领域目前面临着供给侧结构调整，产能大幅度的压缩，比方说煤炭大幅度的下降。他们认为氢是一种出入，我个人认为氢能属于可再生能源，如果是化石能源制氢这个故事讲不圆的，未来能源载体一定是依靠氢和电，电一定是主体，这个我再重申，氢不可能超过电，但是我们一定同时都需要氢和电，氢是终极能源载体这个容易引起误导，但是一定有它的地位，同时氢的应用很广泛的，除了长途重载的交通，还有供热、工业原料。大家说轿车量多大，我们应该替代轿车，为什么搞长途汽车？其实从能源角度来看，我们比如说汽车，商务车只占20%30%，但是商务车用的柴油消耗量和乘用车用的汽油消耗量大体相当的，十辆桥车油耗量还不如一辆卡车的油耗量大，所以从能源角度这两者大体相当的，我们不要小看好像量数不是很大。从集中式大规模可再生能源发展瓶颈来看需要长周期跨季节大规模的储能方式，传统储能方式很难满足要求。而氢能首先具有灵活的制取、运输和储存的方式。比如说我们运输半径300公里以内，张家口辐射京津冀我们可以用拖车，将来500个大气压的完全可以。一个加氢站一天去一车就可以了，当然现在还不行。长途1000公里以上我们可以灵活，要么送入天然气管加氢百分之十几，另外长途输电，当地制氢也是可以的。另外从储电成本来看比电池储电成本大概低一个数量级，因为我们电池储电至少每度电500块钱要的，我们现在再怎么低，将来理想化500块钱，但是我们储氢一度电50块钱够了，集中式大规模可再生能源充分利用的重要途径，我们中国有中国的特点。比方说日本储氢靠进口氢液化从澳大利亚拉过来，我们中国没有必要的。比方说德国靠大量的氢气管道，我们没有现成的氢管网，我认为也没有必要建那些，这是中国的国情。我们燃料电池相对来说比氢能发展更好一点，氢能技术急需进一步的突破，所以我们正在倡导在张家口建立国际氢能产业创业中心，因为张家口是可再生能源的国家基地，也是氢燃料电池最佳的产业化市场基地，也是冬奥会的基地，几个特点集成在一块，我们认为它是最佳的选择。

最后我们看一下系统智能化。就是机动能源互联网，也就是说我车不仅仅是交通工具，也是能源装置，也就是以电动汽车为核心储能，风光电一体化智能电网。我们现在从充电的角度，比方说我们一亿辆车，车上的电池就是50亿度电，如果2亿辆轿车就是车上100亿度电，中国一天消耗电力不到200亿度，这就是规模效应。我放出的功率，基于我电池比能量放电倍率，50亿度电我至少放出50亿千瓦，一倍率放电，我们一般可以两倍率放电，就是100亿千瓦，调节负荷非常好，而且这是高频双向调节，毫秒级的响应，所以这是一个问题。当然我们还有区块链来解决我们的能源支付问题，还有一个重要的就是车网互动，刚才说了车和网，储能不是单向储能，是双向互动，也就是双向，不管是纯电动车，还是燃料电动车，都可以往电网放电，燃料可以作为发动机，所以是双向的不是单向的。一旦我们车几亿辆分布式，就算我们一百万辆燃料电车的商车它的发电也可以达到1亿千瓦，虽然我们每一辆车不大，但是我们辆数多，最后规模是大的。我们目前更多是功率负荷调节，未来可能是功率和能量的双重调节，这是我们车会发挥巨大的作用。我们清华正在开展这方面的工作，我们认为这是一个蓝海，今天在座很多是可再生能源，我们认为电动汽车智能能源有大的发展前景。

我总结一下，我们正在制定2035年的新能源汽车规划，我们认为现代新能源汽车只是它的初级阶段，电动汽车阶段，将会经历新能源和智能化双向并行发展，进入新能源智能化电动汽车新时代。另外一个用新能源汽车推动新能源革命，我把它做了两个组合，一个是黄金组合，就是分布式光伏、电池，这是要互用光伏和电池，我卖电动车的时候同时卖光伏和家用的储能墙，这个进入千家万户，通过互联网，通过5G等等。我们光伏进入太瓦时代，也就是10亿千瓦时代。2毛钱电价时代，国家电投提出这个战略，2毛钱电价战略。电池也会进入年产10亿千瓦时的时代，5毛钱电价的时代。电动汽车进入亿辆时代，这个都不会太远，2035年这个都可以达到。分布式光处一体化智慧能源系统大有可为。白银组合集中式的风电光伏加氢燃料电池，光伏、风电也会大有发展。2035年燃料电池商用车会进入百万辆，一辆一百千万就是1亿千瓦的发电。所以就是集中式风、光、氢、储一体化智慧能源系统，我们共同迎接新能源革命的新时代。谢谢各位。

（根据速记整理，未经本人确认）

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