三千大千世界，論道須彌山。2019年3月30日，第二屆須彌山大會在江蘇常州舉行。會議由江蘇省新能源汽車智慧能源裝備創新中心主辦，星星充電、江蘇智行未來汽車研究院共同承辦。會議圍繞“智慧能源，電動時代”展開主旨探討，與會嘉賓涵蓋政產學研媒八百多人。
中國科學院院士、清華大學歐陽明高教授發表了題為“新能源汽車技術路線展望”的主旨演講。內容實錄如下：
各位同行大家上午好，非常高興到這來跟大家交流一下。我題目是針對最近一些熱點問題做一些評述和展望。近期我們有三個問題比較熱，第一個就是前一段時間春節期間，有一些純電動車在冬季長途運行暴露出一些問題。另外特斯拉進入中國帶來的衝擊，當然還有這幾天補貼下降50%，還有這兩天德國的三家車企掀起了一輪關於電動化討論熱潮，首先是德國大眾的總裁出去要搞純電動。結果是一片反對，受到很大壓力。隨後寶馬、奔馳、大眾三個老總在一塊，最後確定純電動是他們要走的方向，這也是近期很大的新聞。
另外兩會期間氫能成為非常大的熱點，大家也知道，這好像是各界都出來，汽車界、化工界、能源界、煤炭界、鋼鐵界等等。今天我們的主題智慧能源，智能電網和電動汽車協調發展，今今天我想對這幾個問題做一個評述。
首先是對第一個問題，我想首先我們要對純電動的電池應該充滿信心，我們中國確定純電驅動技術轉型路線是在2009年，應該說在全球確定比較早的。恰好從2009-2019年，鋰離子動力電池從100瓦時/公斤增加300瓦時/公斤。尤其它的體積能量接近每升800瓦時，這個應該說沒有任何其他的電池能跟鋰離子電池競爭。所以說，我們中國做純電驅動技術轉型戰略的時機是非常好，所以在這十年中國應該引領全球純隊驅動的潮流，很多國際大企業對這麼一個新的技術的估計偏低。因為他們以前從電池百年沒有變化，沒有想到鋰離子電池的出現真正帶來一次重大的變革，應該是動力電池領域百年的大變革。而且現在發展還在持續，還有很大的潛力，我們認為鋰離子電池對汽車來講可能會是一個主流技術。
當然這中間有一個問題就是鋰離子能量越來越高，比方說我們下面到500公里，這些都是可以的。目前來說都是沒有問題，比如說國內電池進展也非常好，應該說中國電池目前全球前10名有6名是中國，前3名中間中國有2個。所以總的來看是不錯的，但是中間有一個問題就是安全，能量越提越高的時候，材料的熱穩定性就變成一個問題。目前看裡電子單體電池材料本身完全杜絕熱失控還不大現實，雖然我們一直在努力。我們在清華專門有電池安全實驗室，我現在我的學生和博士後大概有30人做電池安全，就是說從材料本身目前看還是有問題的。所以我們更多還是要系統角度來解決這個問題，目前從系統角度是完全可以解決的。
另一方面，我們從長計議，把材料層次解決，對解決的方式就是把電解質變成固體的，從液態變成固態。但是這個過程可能經歷一個相當長的階段，不是一年兩年就能解決，這是我們未來技術路線電池圖的展望，從正極材料會持續從現在不斷提升，同時負極碳到硅碳，到硅的比例逐步提高，這個也是確定的技術路線，當然最終核心的還是電解質從液態逐步減少了有機溶劑，逐步變成向固體方向發展，這個可能需要5-10年時間才有可能達到這個目標，這是非常值得的。
另一方面，我們從整車的角度來考慮，我們擔心就是續駛里程，一個方面電質性的提高，另一方面當然車上集成的效率也很重要，我們不能光靠不斷的增加電池，這不是一個辦法，所以對整車集成角度來講在同樣的電池條件下，誰能走得最遠，這是整車集成的第一核心技術。就好比我們動力電池安全是第一核心技術一樣，所以我們從電池來講安全是最核心的，整車技術來講節能是最重要的。包括高效的電驅動，高效的熱管理，以及高效的整車集成，這些都是我們需要做的。
最近出現很多好的技術，比如說熱泵對冬天這個續駛里程的減少抑制作用非常強。另外我們要解決充電的問題，最近我們政府工作報告或者補貼政策都向充電傾斜，充電的角度應該是取得了很大的成績，我們從技術的角度，比方說互聯互通，有序充電這些都有一系列的進步。我們從未來展望來看，我個人認為尤其是乘用車來講，主體是慢充。有很多好處，尤其未來跟智能電網結合的時候，我們車一直插電，不光是為了充電，也是為了平衡電網的波動，起到儲能的作用，同時甚至還可以電網回送電。所以慢充肯定是必須，將來車一定會連在電網上的，這也是肯定的。所以我們所說的快充只是應急用的比如高速公路走完，沒辦法。
我們認為快充只是一種應急，只是少部分時間，比方說20%是快充，既然快充是一種應急輔助的手段，我們就要考慮這種投入的成本，我們為了這麼一個輔助應急快充，如果這個成本非高，我們覺得中間要考慮考慮了。比如說我們現在為了快，我們可以換電，我們現在有350千瓦的快充，甚至500千瓦都可以。你要從充電器角度，充電機的角度你做多大都沒事。原先我們說有事兒是因為怕對電網衝擊大，我們現在沒關係了，我們現在加一個儲能電池，就對電網不會有什麼衝擊。所以只要加儲能350千瓦充電對電網沒有什麼太大影響。所以充電機角度是沒有問題，但是問題是整車和電池麻煩了。
首先，你想要快充，不是充電機功率有多大?我就能接受多大。最核心的是我電池的倍率決定這個是沒有辦法，電池的充電倍率是一個瓶頸。現在隨著比能量不斷提高，我們機片做得越來越厚，極化越來越嚴重，所以我們的倍率實際上在降低的。大家知道電池有能量性電池，功率性電池。功率性電池一般極片非常薄，所以極化是非常小的。所以倍率是可以比較大的，比方說功率性電池，我是10C、20C、30C都可以，但是我一個高比能量電池現在3C都充電很困難，這種情況下我們就要考慮不光是充電機這一側，更多要考慮電池這一層。當然還有考慮整車比如說大功率充電就要高壓，電壓提高一倍。比如說提高1000伏，這1000伏問題對整車各方面影響非常大，這是基礎性的影響。因為電壓將改變一切，這個成本太高了。我們所有的安全標準都得變，所以針對這麼一個應急快充，我們需要有更多的技術創新。
我舉幾個例子，比如說現在保時捷做了350千瓦快充，但是它可以不提高電壓，就是靠電池系統內部的串並聯就可以解決。這就是很好的創新，我不用提高電壓。再比如特斯拉推出250千瓦的超級快充，號稱250千瓦，實際上不可能250千瓦一直用，這是不可能的。
他怎麼做的?他實際上SOC10-20%的時候是240千瓦，但是到SOC50%的時候就已經降到150千瓦，到70%的時候就已經降到100千瓦以內，只有88個千瓦。所以它的平均功率實際上只有120，130個千瓦，這已經很好了。120個千瓦相當於一個小時120度電，那也就是半個小時60度電，我們現在大多數的電動車也就是60度電。
當然這個剛才說了，只是SOC只到了70%，真正到70%往下的時候，那功率急劇下降，那時間當然拉的很長了，所以我們快充的時候，不是要把電池充到100%，充到100%是不可能很快的。剛才說從10%-20%這個SOC，你功率非常大，你要到50%這功率也很大，差不多180個千瓦，所以它可以保證你對特斯拉這個車一分鐘充10公里，這已經不錯了，我們15分鐘能夠跑150公里，那已經完全可以了，應急，應急不是把電完全的充滿。
所以這種情況也是一個技術創新，最近還有一個很大的問題，冬天的充電就更麻煩了，大家都有體會，充不進去。這也有很多技術創新，比如說我們一般認為充電的過程中溫度是逐步上升的，我們就是怕溫度高了，其實我剛才說的超級快充最大的限制因素就是溫度，溫度不能高了，所以它要反饋溫度，但是在低溫快充的時候可以反其道而行之，先把溫度加上去，加的很高。如果加到40度，在充電的過程中溫度反倒是下降的，這就是跟我們一般的理念完全不一樣，這些都需要技術創新，不能簡簡單單定一個標準，也就是這個地方創新的空間還非常非常大。
僅僅從做充電機的角度是不行的，這個必須跟電池，跟整車緊密配合，為什麼特斯拉能把充電器做好呢?就是因為他對電池及其熟悉，為什麼保時捷能想出這個辦法呢?因為它對車非常熟悉，所以這是關於充電，因為今天是充電的會，我多說幾句。
關於純電動未來市場展望，我給你幾張片子，第一個是關於動力電池的需求和成本。我這裡給出了一個國外執行公司的報告。這個地方是說2025年，大概全球，當年的產量應該到10000億瓦時，樂觀估計。它這個當然沒說這麼多，它這個定義方，它只說了大概是6000億，我從車的角度算，大概能夠到1萬億，因為你可以算出來比方說我們去年多少車，去年中國大概是六七百億瓦時，那個大概是100多萬。
我們大概2025年大概是700萬，也就是至少差不多漲7倍，全球我們大概佔一半，另外一半，當然還有儲能，還有其他的，不光是車。樂觀估計應該是在8000-10000億的樣子，在2025年。成本大概是在100美元左右的樣子，現在大家估計都是100，那天我們再一個小範圍開會的時候，也有大電子廠的老總也表態是可以做到的。
另外一個，我們從車的角度來看，到2025年也是一個非常大的突破點，最近國外大氣公司轉型的速度，要引起大家足夠的重視，不光是奔馳，寶馬，大眾，還有美國的通用，通用最近放棄了一個車型，直接搞純電動，也是跟德國三大汽車公司的想法是很像的。
我只是提醒大家，對這個不要再一次失誤對它的估計過於悲觀，我這給出的2025年我認為是可以實現大突破的，爆發式增長，這是關於電池。
那麼純電動，另外一個問題就是跟純電動很相關的，在城裡純電動，在高速公路混合動力這種車型我認為也是很有前景的。如果我們有70公里，80公里的純電動在城裡，比方說15度電，完全可以在城裡就是純電動，性能完全不受影響。而在高速公路你可以做混合動力，高速公路長途運行完全可以混合動力，這樣你15度電，再加一個並聯混合動力就可以了。那麼這是我認為很有希望的一種車型，我叫純電動型的插電式混合動力，也就是所謂短途純電動，長途油電混合，這個也是很好的車型。
這就給我們解決我們春節回家的問題，大家知道去年對純電動，購併最多的就是春節回家，春節回家有問題，還要用個車給它充電。你要有這個很簡單就解決了，幹嘛搞這些複雜呢?尤其是到2020年之後，補貼已經沒有了，但也不用考慮那麼多事了，完全是市場驅動的時候，我想這種車型一定會受到親睞。這種車，是我舉出來動力系統的，大家一定有幾個車廠在做，它的成本是可以跟普銳斯深度混合動力競爭的，因為它是單電機，不是雙電機，單電機，單離合器，另外它用電比較多，拼刺80，90%都是用電，只有10%，20%，是用油，綜合成本是可以競爭的，很有前路的。
第二部分關於氫能燃料電池，這個也是一個熱點。首先我們要肯定的是氫能燃料電池車的發動機，燃料電池發動機已經取得重大技術進步，重大技術進步，我今年過完春節就到豐田去了，豐田對我們非常開放，所有的實驗室我都看過了。因為現在我們清華豐田研究院馬上要成立，4月份，下一個月我們就要成立，也會在這方面進行全方位的合作，全方位深入的合作。
合作模式各方面我們基本上都達成很多共識了，也就是說燃料電池發動機的技術很快就要成熟了，三五年之後我想一定會成熟，國內雖然有差距，但是進步很快，現在吸引資源很多，大家都到中國來了，所以前景是看好的，五年左右應該是同步。我要說的是車載儲氫相對來說問題多一點，我們現在車載儲氫主要是70兆帕，是轎車的主流技術，那麼它能儲多少能量呢?大概一升0.8個千瓦時，剛才我說了，鋰離子電池也是一樣，鋰離子單體電池的比的能量也是可以達到每升800瓦時，也就是說，我們儲氫跟儲電的體積能量密度相當的。
當然了，我剛才說單體電池如果是電池系統，這個差不多要降一半。同時，因為我儲氫儲的能量要比純電動要多一倍，為什麼呢?因為有一個燃料電池的效率是50%，對純電動講沒有這個問題，直接就到電機去了。所以這樣一來，還是相當的。儲電和儲氫還是相當，這樣一來我們就有一個問題，燃料電池的轎車的總體積是會大於純電動。因為燃料電池電力系統不光是儲氫瓶，還有燃料電池發動機，還有輔助電池。所以這個燃料電池轎車的體積尤其對緊湊型轎車，這是一個挑戰。當然對SUV可能不是一個問題，對卡車液氫，但是用到轎車上是很難的。因為轎車經常要放到地下車庫，因為液氫有可能會蒸發，所以這個是不行，只能現在的主流技術就是這個。
另外成本，我們大概目前儲一斤氫1000美元，這個算下來千瓦時大概200元人民幣，如果按照有效能量每千瓦時400元人民幣，這個跟十年前的電池比大概1/8，對現在的電池比大概是1/3，這個當然還有成本優勢的。所以燃料電池汽車裡程比較長，你要是短了，肯定成本肯定比純電動貴，你要多少才能貴，轎車至少500公里之上，卡車至少要200公里以上，所以它是適合長途重載大型這樣的車，這是我要說的。
時間的關係還有一個問題要講，這個就不多說，中國燃料電池主要做商用車，因為燃料電池主要適合用商用車，中國發展正好就是商用車。我們現在保有量3500輛商用車，全球第一。
我們現在的挑戰恰恰是氫能技術，燃料電池技術沒有問題了，氫能技術落後於燃料電池技術，我們氫能技術都是100年以前的技術。我們需要全方位革新，因為成本偏高，效率偏低。這個在化工是可以到汽車不行，這是成本很敏感的區域。
現在怎麼來解決成本問題?就只能廢氣氫，比如說上不了網的風電，利用不了水電，把這些電用來制氫，或者是化工副產氫。這是經濟可行的，所以從長遠來看，我們還要發展新一代制氫技術，這都是科學層面已經突破，但是估計需要10年才能新一代的高效低成本制氫、運氫、儲氫的技術才會完全成熟。
目前，中間這十年應該是一個過渡，為什麼氫能這麼熱?我給大家解釋一個理由，所有的化工企業，鋼鐵行業、能源行業煤炭行業，所有的石化行業，都跟這件事有關。鋼鐵煉焦有氫氣，化工氯鹼產氫氣，煤也可以液化也可以產生氫氣，石油煉油也是氫氣，所以他們都跟氫氣相關。而這些行業目前是國家叫供給側結構改革要壓產能的一些行業，這些行業有多大?這個行業大概比汽車行業還要大30倍，也就是大概30萬億的產值。石油化工行業15萬億的產值，還有鋼鐵煤炭。這麼大的產業，他們要尋求綠色發展的出路，氫是一個很好自然的選擇，這是其中很重要的理由。所以就是產業鏈非常長，這是產業鏈長，參與人多，利益相關者多，當然對產業推動是非常好。
對未來展望，我仍然堅持2020年大概只有5000-10000輛，2025年，估計在5-10萬輛。這是累計不是當年的產量，我們目標是到2030年，這是目標100萬。我們這是2016年的技術路線圖，馬上今年正要開始新一輪技術路線圖，我目前判斷這個數可能還基本上還是這樣。關於氫能，我們不能僅僅定位在汽車行業，必須定位到整個能源行業，剛才說了能源化工行業，我們新能源汽車設計三個大領域，混合動力是熱力工程領域，我們氫能是能源化工領域，我們今天開會的主體是電力和電池領域，這一個電工和熱工，一個化工，這個領域其實不一樣，學科方面差別比較大。
新能源電動車規模月不增大，規模的增大會帶來規模效應，我們2030年這也是節能新能源車技術路線圖預測2030年新能源汽車的市場大概佔到40-50%，總量會8000萬-1個億，這會引發一個很重要的事情就是能源。我們需要電動汽車來推動能源革命，大家知道中國的光伏也是發展非常快，我只是作為引子。規模化的電動汽車與分佈式儲能組合能源系統將構建未來能源交通一體化體系，這是我們的口號以電動汽車大規模應用為代表的能源消費革命，將推動以太陽能電池為代表的能源生產革命。
因為太陽能電池需要儲能，新能源電動汽車也需要太陽能新能源，這兩個是絕配，而且是同步發展。到2030年大概化石能源發電也在佔到50%，我們的新能源汽車也是40%、50%，這兩個非常匹配非常好。既然有大規模，就需要電動汽車跟新能源有一個協調的問題，這是我們近期做的一個研究。近中期我們認為是以功率調節為主，電池淺充淺放，以需求響應的形式參與電網的調峰，類似於電動汽車中間混合動力裡頭電池的作用。
混合動力就是功率性電池，從長遠來看，不僅不僅要功率調節，可能還要參與能量調節。也就是說我們要堅持功率和能量調節功能，電池會深充深放。電動汽車與分佈式微網構成移動能源互聯網，類似於純電動汽車的混合模式。
從這個角度來看，我們認為這種互動會逐步從無序充電到有序充電，然後再到車網互動和融合，這是我們未來一個展望2035，現在正在做2035的規劃。我的口號是規劃2035迎接新能源智能化電動汽車新時代，我們當前都叫四化，電動化、智能化、網聯化、共享化。但是我們不要忽略，我們現在說的共享化都是大家一塊滴滴出行，我們說的網聯都是車聯網，其實我們電動汽車既是出行工具，也是能源裝置。所以我們要從智能出行革命和新能源革命雙重角度來看待網聯化和共享化。
網聯化裡頭我們不僅是車聯網還有移動人員互聯網，共享化不僅僅是出行共享，我們將來，我們所有的車的車都會掛在電網上，這也是一種共享，如果從出行共享角度大家都很悲觀，說將來汽車不要這麼多了，因為共享了，要這麼多幹嘛?如果說人員共享的大家都掛在網上它不僅僅是交通工具，還是一個賺錢機器的話，這個量就不會下來。
所以我說我們現在進行的只是動力電動化的革命，很快有能源低碳化的革命，當然還有整車智能化的革命，所以這是我們未來一個基本展望。
我們現在的電動汽車只是新能源汽車的一個初級階段，我們下面會經歷新能源和智能化這種並行雙向發展，進入新能源智能化電動汽車時代。那麼我們預計2025年，剛才說是一個關鍵轉折點，2035年會初步進入成熟階段的一個重要節點，這包括2035年我個人的判斷是基本實現電氣化，而不是純電動化，所謂電氣化就是至少有一個參與驅動的電機。不管電機多小，比方說微混合，它也有一個電機起停，自動起停也叫參與驅動了。
包括這些，可以認為全部都是，全部都帶有一個電機來參與驅動，不管你參與多少，不論你多少全部算進去那就是所有都是。另外，會全面實現能源低碳化，也就是非化石能源發電會形成一個主體，第三個，基本全面實現智能化，也就是各種不同層次的自動駕駛，我們不是說無人駕駛，是不同層次的自動駕駛，各種車都會帶，所有車都會帶，這是一個基本判斷。
有的人可能會不同意我這個判斷，我就選一張最穩健的汽車公司，日本豐田，這是日本豐田公司電氣化路線圖，我們看2035年，不包括微混合，佔到90%。90%只到像普銳斯這樣的混合動力就已經是90%了，我這個主要是為了說明，不是我瞎說的，我拿一個最穩健的汽車公司的例子來給大家印證一下我說的話，謝謝各位。
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