“2021國際大灣區(qū)充換電論壇”于2021年11月20日在中國進出口商品交易會展館B區(qū)11.2館論壇區(qū)舉辦，活動邀請了身處澳門的中國工程院院士陳清泉教授通過視頻直播方式發(fā)表演講，就充換電樁設(shè)施在各場景應(yīng)用、前沿技術(shù)、商業(yè)模式等方面展開對話和深度探討，共同探討雙碳目標下充換電產(chǎn)業(yè)的機遇與挑戰(zhàn)。
演講嘉賓：陳清泉
中國工程院院士陳清泉提出了電動汽車研究核心和總體指導(dǎo)思想，將汽車技術(shù)，電機技術(shù)，電力驅(qū)動技術(shù)，電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論有機地結(jié)合起來為現(xiàn)代電動汽車學(xué)奠定了基礎(chǔ)，使現(xiàn)代電動汽車學(xué)這一新興交叉學(xué)科從理論到實踐形成了一個完整的體系；又提出了能源與信息的聯(lián)系，智慧能源系統(tǒng)，能源計算機、能源銀行，以碳平衡原理優(yōu)化多能源系統(tǒng)。多次獲得國際性科技杰出成就獎。
汽車革命下半場的挑戰(zhàn)和基礎(chǔ)設(shè)施的重要性
——陳清泉
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位朋友，我今天很高興在2021國際大灣區(qū)充換電論壇和大家交流，我交流的題目是汽車革命和充換電基礎(chǔ)實施，我要傳達的基本信息如下，我們的汽車革命現(xiàn)在已經(jīng)由上半場進入下半場，上半場就是電動化，下半場要進入智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化，不管上半場還是下半場，基礎(chǔ)設(shè)施很重要，因為基礎(chǔ)設(shè)施是個保障，但是進入下半場以后，核心技術(shù)發(fā)生了變化，核心技術(shù)就是芯片和操作系統(tǒng)，另外汽車革命從軟件到硬件越來越復(fù)雜，所以要完成整個汽車的軟件與硬件，靠一個行業(yè)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)是不行的，一定要各界融合，所以根據(jù)我提出來的四網(wǎng)四流融合，因為汽車革命不能夠鼓勵進行，汽車革命要跟能源革命、信息革命融合，就是我提出來的四網(wǎng)四流，核心思想就是人文世界、信息世界跟物理世界深度的融合。
中國汽車產(chǎn)業(yè)減碳減排的抉擇，有哪些行業(yè)二氧化碳最多呢？交通運輸占10%，這是從行業(yè)的分布，從地區(qū)分布來看，山東最厲害，從三個地區(qū)來說，長三角也是最厲害的。
電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化，這是根據(jù)歐盟的數(shù)據(jù)，有了電動汽車以后可以大大減少排放，講到汽車革命，我們從馬車時代開始，你要移動，就要交通工具，要能源，古代19世紀的馬車低速，污染力小，然后我們進入早期的電動汽車，那個時候的電動汽車里程短，速度低，到現(xiàn)代的電動汽車，我們國家已經(jīng)連續(xù)六年引領(lǐng)世界，現(xiàn)在全世界大概有400多萬，我們占了200多萬，目標是2025達到500多萬，占有率15%，實際上這個占有率我們現(xiàn)在已經(jīng)超額完成了。
美國、歐盟最近對新能源汽車不斷加大扶持的力度，根據(jù)不完全統(tǒng)計，2021年8月份歐盟的銷量已經(jīng)超過中國，也是給我們很大的挑戰(zhàn)。
這是新一代的快速增長的電動汽車，不但是乘用車，還包括大巴、重卡等等，除了純電動車，燃料電池最近發(fā)展也很快，特別是在重卡、長途的燃料電池也發(fā)揮優(yōu)勢。
新能源汽車發(fā)展健康發(fā)展的“一、二、三、四”原則，包括創(chuàng)新驅(qū)動、雙輪驅(qū)動，也就是政策驅(qū)動和市場驅(qū)動，三是要三好，好的產(chǎn)品、好的基礎(chǔ)設(shè)施、好的商業(yè)模式，四是要做四網(wǎng)融合，交通網(wǎng)、能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng)的融合。
哪些是關(guān)鍵技術(shù)呢？包括輕量化車體、動力總成一體化、高性能安全電池包、智能充電、智能制造、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車芯片、智能網(wǎng)聯(lián)汽車操作系統(tǒng)等等。
這個圖是動力總成一體化的重要性，通過總理總成一體化，電機電控控制器，還有傳輸系統(tǒng)體功率密度、轉(zhuǎn)矩密度、效率、可靠性，降低成本，我們采用新材料例如碳化硅材料等等，電池很重要，我們的電池第一代是錳酸鋰，第二代有兩個，一個是磷酸鐵鋰，一個是三元，我們下一代要進入全固態(tài)。
這是我們第一代的錳酸鋰，基本上被淘汰了，用在自行車，第二代是磷酸鐵鋰和三元，三元里面最近要進入沒有鈷的，各有好處，如果要追求安全、成本低，特別用在儲能，還是用磷酸鐵鋰，如果要追求性能，也可以用三元，三元里面，最近中國科學(xué)院提出來沒有鈷的多鎳的，這種三元跟原來的NCM雖然能量密度少一點點，但是它的成本大大降低，安全性能得到提高。
我們下一代要進入固態(tài)，進入固態(tài)以后，它的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心工藝、先進裝備很重要，突出問題是電解質(zhì)材料的綜合性能及電機設(shè)備性能需要提升，我剛才講了芯片就成為下半場革命的核心，就是傳統(tǒng)機車的芯片，這是新能源的芯片，這是智能網(wǎng)聯(lián)汽車需要的高性能芯片。
今天重點講講基礎(chǔ)設(shè)施，不管是上半場還是下半場，我們需要基礎(chǔ)設(shè)施的保障。
中國已經(jīng)建立了完備的電動汽車充電設(shè)施、政策體系，充電設(shè)施的標準體系基本建成，充電設(shè)備成熟度進一步提升，品質(zhì)進一步加強，建成世界最大規(guī)模的充換電設(shè)施服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，形成了最具活力的充電設(shè)施產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
從技術(shù)方面來說，有三方面，一是傳導(dǎo)的，那就是交流充電樁，這里面也包括車載充電機，還有一個是非車載的快充直流充電機，還有無線充電，包括靜態(tài)無線充電、動態(tài)無線電池，包括電池更換。
我們需要四大技術(shù)，一個是先進的充電技術(shù)，我們的超級充電技術(shù)已經(jīng)得到國際電工委員會的百準，成為國際標準，我們需要有自動的充電技術(shù)，還要有無線的充電技術(shù)，光充電技術(shù)不夠，我們還需要互聯(lián)互通的技術(shù)，可以找得著樁，充得上電、容易付錢，我們還要擴大到V2X、V2G、V2H、V2B、V2L、V2V等等，還有要發(fā)展換電技術(shù)。
過往開發(fā)的超級系統(tǒng)，已經(jīng)成為國際標準，為什么要做超級系統(tǒng)？因為是大功率充電的需求，充電直流化的需求、充放一體化的需求、國際貿(mào)易統(tǒng)一的需求。
超級充電的主要參數(shù)最大電壓是1000到1500位，最大電流是500/600，這是帶冷卻系統(tǒng)，不帶冷卻系統(tǒng)的時候是100到200，最大功率900千瓦，統(tǒng)一面向未來、面向世界的解決方案。
這個超級系統(tǒng)有哪一個組成部分呢？一個是充電系統(tǒng)的安全，一個是通信協(xié)議，一個是充電控制及導(dǎo)引電路，一個是充電連接組件，一個是熱管理。
超級系統(tǒng)的技術(shù)特點，包括完善的兼容性、提升充電功率、提升充電安全、面向未來應(yīng)用，除了充電技術(shù)，我們還要有一個技術(shù)，剛才講了四大技術(shù)，那就是充電的自動化，原來是用人工，充電自動化，我們可以從旁邊、上面、下面供電見PPT）。這是自動充電的一些案例。
然后是無線充電，無線充電包括近距離的無線充電，采用磁場耦合、電場耦合，第二類是遠距離的無線充電，采用微波方式無線充電、射頻方式無線充電、激光方式無線充電。
這是無線充電的案例，包括乘用車無線充電、商用車無線充電、動態(tài)無線充電、無人物流車、立體車庫無線供電、共享汽車無線充電、商用機器人無線充電、無人擺渡車無線充電等等。
在四大技術(shù)里面，V2X很重要，通過V2X到家庭，到負荷，到能源互聯(lián)網(wǎng)，到V2G，這些都是非常重要的一個發(fā)展項目。
通過V2G，我們可以發(fā)展V2G的潛力，2030我國間動汽車保有量有8千萬輛，如果平均配置60千瓦小時的電池，8千萬輛電池等效儲能容量48億千瓦時，并且那些家庭用的時間很少，當然公用的里程很高，但是家庭用的，電動車平均每天只有4%的行駛里程，停車時間約占96%，所以怎么充分利用電動車的這些V2G或者V2X的功能。
這里簡單討論一下電池更換跟充電方式比較，從服務(wù)能力的對比來說，以60千瓦直流充電與換電在相同單位范圍面積下對比為例，用電池更換模式，每一個標準的停車位每天可以24到30次，如果用快充，每一個標準停車位每天6次到8次。如果從經(jīng)濟性對比來說，要換電建站成本是180-200萬，快充建站成本是40-50萬，要根據(jù)你的場景和商業(yè)模式來選擇，一般來說今后一段時間電池更換技術(shù)仍主要應(yīng)用于局部區(qū)域運營的特定車輛，如出租車、租賃、公交車等，積極探索共享換電站新模式，破解換電產(chǎn)業(yè)化推廣的難題，考慮到電動車的梯次利用跟回收。
最近工信部公布了關(guān)于電池的回收跟梯次利用的標準很管理辦法，我提出來我們要充分利用數(shù)字化技術(shù)，把我國的充換電利用數(shù)字化，發(fā)揮它更大的作用，利用數(shù)字技術(shù)可以交流充電、直流充電跟新能源結(jié)合，如果有新能源首先要用新能源，絕對不能用高峰負荷，這樣的話，通過數(shù)字化充換電，可以破解續(xù)航焦慮、新能源的間歇性和電動汽車共網(wǎng)的間歇性互補、電網(wǎng)的削峰填谷，發(fā)揮電動汽車作為移動儲能或者應(yīng)急電源的作用等等。
我們可以利用區(qū)塊鏈+新能源，包括共享儲能、電網(wǎng)調(diào)度、虛擬電廠、新能源發(fā)電并網(wǎng)、新能源交易、分布式能源交易、電力輔助服務(wù)、暨國際大灣區(qū)充換電論壇交易和綠證交易、臺區(qū)智慧用電等等，這是應(yīng)用場景之一。
我們車路網(wǎng)協(xié)同，怎么樣利用路端幫助我們做車路網(wǎng)的協(xié)同呢？首先我們要加強監(jiān)管，怎么利用區(qū)塊鏈技術(shù)，怎么加強數(shù)字化轉(zhuǎn)型里面的監(jiān)管，充分利用V2G有序充換電控制，如果有新能源，一定要用新能源，絕對不要幫倒忙，利用新能源，你還可以幫忙電網(wǎng)，電網(wǎng)高峰的時候，不是給電網(wǎng)充電，而是給電網(wǎng)放電，還有加強公共服務(wù)，高速公路快充站，這是公共停車場，這是一體化的充電站，這是光儲充能源站，這是重卡充換電站。
汽車革命不能夠孤立進行，汽車革命一定要跟能源革命、信息革命結(jié)合，也就是我提出來的四網(wǎng)四流融合。
1975美國第94屆國會頒布電動汽車研究、開發(fā)和示范法案，隨后美國加州空氣資源委員會頒布零排放車輛計劃，美國引領(lǐng)電動汽車從20世紀初期衰亡后的復(fù)興。
2000年中國第十五個五年計劃，將電動汽車列入科技重大專項，2010年列入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)范疇，從2015年中國連續(xù)六年在電動汽車的產(chǎn)銷量世界第一，占世界產(chǎn)銷量的一半，中國引領(lǐng)世界電動汽車的發(fā)展。汽車革命的內(nèi)涵是電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化，上半場的電動化，中國領(lǐng)先，累計了很多經(jīng)驗，應(yīng)該發(fā)揮這個優(yōu)勢。2021年8月的初步統(tǒng)計，歐盟電動汽車的銷量略微超過中國。汽車革命的下半場是智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化，汽車芯片和操作系統(tǒng)是核心技術(shù)。
未來汽車所涉及的軟硬件系統(tǒng)不是一個行業(yè)能夠覆蓋，應(yīng)該跨界融合。以國內(nèi)大循環(huán)為主，國際國內(nèi)雙循環(huán)促進，科技上以自立自強為主，加強國際合作，面向雙碳目標，加快新能源汽車發(fā)展，實現(xiàn)智能化、網(wǎng)聯(lián)化賦能新能源汽車。
在上個世紀，我們專注于物理世界的進步，本世紀初，我們專注于網(wǎng)絡(luò)信息世界的發(fā)展和數(shù)字化的復(fù)興，網(wǎng)絡(luò)信息世界創(chuàng)造了新的價值，提高了我們的生產(chǎn)力并改變了我們的人際關(guān)系，但是我們應(yīng)該進一步顛覆性思維，將物理世界、信息世界和人文世界深度融合，有效遞降數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息、知識、智能，解決復(fù)雜問題，在現(xiàn)實世界中，緊緊依靠技術(shù)并不能解決復(fù)雜的問題和迎接新的挑戰(zhàn)，必須將人文世界、物理世界和信息世界的深度融合。
汽車革命和能源革命需要建立在人文、人工智能、環(huán)境的融合，推動第四、五次工業(yè)革命，助推碳中和。四網(wǎng)四流融合是從第四次革命到第五次工業(yè)革命演化的路徑。
謝謝大家！
