歐陽明高：電動車會形成智慧能源的生態(tài)
[汽車之家 行業(yè)] 近年來，智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)進入發(fā)展快車道，政策法規(guī)環(huán)境持續(xù)完善，技術加速迭代，產(chǎn)業(yè)應用快速普及。面對智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展全球機遇，各國紛紛加快戰(zhàn)略部署，通過發(fā)布政策頂層規(guī)劃、制訂/修訂相關法規(guī)、鼓勵技術研發(fā)、支持道路測試示范及運營項目等，推動產(chǎn)業(yè)落地。當前，國內(nèi)已經(jīng)搭建完善的政策體系，全面推動智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及與智能交通、智慧能源、智慧城市等的融合發(fā)展與生態(tài)構建。
中國汽車工程學會副理事長、會士，中國科學院院士，清華大學車輛與運載學院教授歐陽明高在演講中表示：未來十年，電動汽車會形成智慧能源的生態(tài)，分布式光伏+電池+電動汽車+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈，形成光儲充放一體化的智慧能源系統(tǒng)。
以下為發(fā)言實錄（精編）：
首先介紹一下我的團隊，我的團隊目前是三個方面，一個是動力電池與電化學儲能系統(tǒng)，我們剛剛在宜賓召開了世界動力電池大會，我的研發(fā)中心也在宜賓，很多人到我那參觀過，我們也有相關的創(chuàng)業(yè)企業(yè)群。第二個大家比較熟悉的是氫燃料電池最近又加了電解綠氫系統(tǒng)，其實都是氫燃料電池，制氫、發(fā)電、燃油電池汽車等等，我們也有相應的創(chuàng)業(yè)企業(yè)群。今天我主要講第三塊，總的來看到今年7月份我們孵化的企業(yè)大概50家，市值+估值超過一千億人民幣。今天我重點講第三塊，電控動力與智慧能源系統(tǒng)，其實這是兩塊，一塊是電控動力，一塊是智慧能源，今天主要講智慧能源，但是電控動力和智慧能源有很多的相關性。我的電控動力創(chuàng)新中心是在南京，智慧能源中心在深圳，我今天簡單介紹一下電控動力，因為跟后面的有關，重點說一下智慧能源V2X。
在電控動力方面我們把這個都叫動力平臺，哪吒汽車就是我們團隊培育的。比如換電重卡我們智鋰物聯(lián)也是國內(nèi)換電重卡的主流企業(yè)，主要供應換電重卡的系統(tǒng)。比如說燃料電池汽車這也是我們電控動力，電控動力總成系統(tǒng)集成，這個我們在國內(nèi)應該說目前是最大的。
再比如說我們做的卡車底盤，卡車分布式的混合動力底盤，這是一個混合動力，另外每個輪子上都有電機，我們做輪轂電機。放一下視頻。這是我們輪轂電機的底盤，這是我們裝特種車的，我們主要是做底盤整個系統(tǒng)，因為輪子都變成電機了。我們近期做滑板底盤，滑板底盤對我們來講也是電控動力，無非是CTC的電池包再加上我們的電機驅(qū)動，因為我們的電機驅(qū)動是全的，我們的電控單元年產(chǎn)量推動力是一百萬套，因為它是傳統(tǒng)柴油汽車所有的發(fā)動機電控，國內(nèi)我們是唯一一家，除此只有國外的博士等等。我們常州一控的各種電控，包括逆變器、電機電控、燃料電池電控我們是全方位的，生產(chǎn)能力在常州七個工廠，包括貼片都是一百萬套的生產(chǎn)能力，現(xiàn)在也增加了慧翼智能，我的學生原來是蔚來汽車自動駕駛的助理總裁，現(xiàn)在出來跟清華大學電子系幾個學生辦了一個公司做計算芯片。我們整個這里頭技術都是自己的，比如說800V的高壓快充技術，電池的CTC高安全集成，因為我們本來就是做電子系統(tǒng)的，我們有電池包的企業(yè)科技動力，有儲能電池包的企業(yè)清安儲能都是做電池包的，這是電池板塊的。其中最核心的就是安全。另外就是我們電磁低溫脈沖快速加熱，我們可以在北方地區(qū)每分鐘加到7度-8度，所以我們跟殼牌合建的充電站在張家口，幾分鐘加熱，馬上350千瓦快充。
另外就是電機技術，包括我們多合一的碳化硅電機控制器，這是由常州一控開發(fā)的。另外是高密度的電動能，我們以前是做商用車電動能，現(xiàn)在我們已經(jīng)批量供貨出口摩托車電動能，現(xiàn)在我們摩托車的電動能大概是一百千瓦，因為是國外的高檔摩托車，用在我們現(xiàn)在的滑板底盤上。另外就是整車的熱管理系統(tǒng)，因為我們本身就是做熱的，包括熱泵、空調(diào)，這都是我們的范疇。目前這個技術我們已經(jīng)在十天前的世界動力電池大會上向大家展示了。
下面進入正題，今天重點說一下智慧能源V2X。我們首先要看的就是新能源技術革命的主要瓶頸是什么，實際上是儲能。比如說我們電動汽車核心就是電池，電池就是儲能，燃料電池反過來對制氫，它也是氫儲能最難、最核心的技術。所以我們新能源動力系統(tǒng)，新能源電力系統(tǒng)是一樣的，大家可以看一下這就是我們新能源動力系統(tǒng)跟新能源電力系統(tǒng)的比較，都是一個可變的負載+可變的發(fā)電，還有一個儲能系統(tǒng)。我們的新能源動力系統(tǒng)是以燃料電池為代表的，燃料電池就是一個可變的發(fā)電，我們一般還配有電池儲能。我們的負載是隨時變的，現(xiàn)在新能源電力系統(tǒng)也是這樣，負載是變的，發(fā)電也是隨機的波動的，它跟我們這個很像。所以新能源動力系統(tǒng)，新能源電力系統(tǒng)的共性核心技術也是儲能技術，所以我們從新能源汽車到新能源革命，我們用共性技術平臺把新能源汽車跟新能源發(fā)電聯(lián)系起來，形成新能源動力系統(tǒng)、新能源電力系統(tǒng)一體化，這兩個系統(tǒng)的一體化。所以我們說新能源動力系統(tǒng)交通電動化已經(jīng)取得重大突破，我們要用交通電動化促進能源電氣化，以儲能為抓手，推動能源轉型，新興電力系統(tǒng)發(fā)展，這是我們正在做的事情。
我簡單介紹一下各種各樣的儲能方式，有物理儲能、化學儲能、電化學儲能，我們現(xiàn)在主要用的還是物理儲能，比方說抽水蓄能，但是我們所謂的新型儲能實際上是化學儲能和電化學儲能，電化學儲能就是電池，現(xiàn)在新型儲能90%都是電池。下一步就是正在發(fā)展的氫能，我們以前只知道氫能燃料電池汽車，但實際上燃料汽車只是氫能的一部分，氫能交通只是氫能大戰(zhàn)略的一小部分，真正的氫能戰(zhàn)略是很大的，尤其是氫儲能。
我們來看有各種各樣的儲能方式，我們對儲能的需求需要功力，需要時間，有的是短期儲能，有的是長周期儲能，有的是小功率儲能，有的是大功率儲能，這里就畫出來了各種儲能能滿足的儲能需求都是一個部分，但是我們看一下中間，這下面都是電池可以涵蓋的，而上面其實都是氫能可以涵蓋的。所以實際上我們未來儲能方式主要就是電池和氫能，而且這兩者是互補的。一個是短周期、小功率，一個是長周期、大規(guī)模，形成互補。
基于成本競爭力也對中國整個儲能做過計算，比方說我們的年代不同可能是不同的，因為現(xiàn)在有些新的像氫能比較貴，所以暫時不會引入，還會用抽水蓄能，但是將來會逐步被氫能取代。我們可以看到底下藍的就是電化學儲能，綠的就是氫能，底下是電池，中間就是抽水訓練和壓縮空氣等等，這中間我們可以看出長時低頻的儲能主要是氫能，2030年之后，近10年還不會。
我們的電網(wǎng)和用戶側中頻儲能主要是電池，我們發(fā)電側還有一些高頻的儲能，其實我們電池也可以解決。比方鈦酸鋰電池等等，現(xiàn)在他們可能還用點超級電容，還有非能等等都非常貴，可能都會被電池取代，這就是我們未來儲能的展望。
從電力系統(tǒng)的角度對儲能的需求分三個側，一個是發(fā)電側，一個是電網(wǎng)側，一個是用戶側。電網(wǎng)側我們一般不會去碰，因為它們是計劃體制。發(fā)電側也是央企和能源企業(yè)控制的，我們能源革命的突破口，市場化大規(guī)模是在用戶側，我們的分布式儲能，尤其是電動汽車智慧能源主要是用戶側。包括了V2X、V2G、V2B等等，這就是我們所說的V2X。
我們現(xiàn)在的充電是一個無序充電，隨便充，這會帶來充電的負荷很大。比如北京“十四五”配電網(wǎng)就受不了了，必須要有序充電，不有序充電電網(wǎng)受不了了，電網(wǎng)改造非常貴，所以我們現(xiàn)在在幫他們做規(guī)劃。通過有序充電電動車再翻一倍電網(wǎng)還能受得了，這叫有序充電VEG，這是單向的。雙向的既可以充也可以放，車網(wǎng)互動。這就包括車跟車相互之間是可以互動的，車跟房子是可以互動的，車跟樓宇，車跟工業(yè)園區(qū)，一個變壓器下面我們是可以做成微網(wǎng)、局域網(wǎng)等等，可以跟微網(wǎng)互動，不一定要跟大網(wǎng)互動，我們一般不會跟大網(wǎng)互動，尤其是省級的電網(wǎng)我們是不會跟它互動的。我們都是在微網(wǎng)層次，局域網(wǎng)層次，配電網(wǎng)層次，最多到北京市我們不會往上了。這是汪洋大海一樣的，用戶側是汪洋大海一樣的，這是央企沒辦法全面覆蓋的，這就是市場化的汪洋大�！，F(xiàn)在國家正在進行電力體制改革，就是要放開用戶側，讓市場主體都進來，都誰都不設置門檻，這就是我們下一步的機遇。
它是怎么起作用的？如果無序充電會增加一個波峰，增加一個額外的充電高峰，如果我們有序把充電放到晚間去，它就會降低。如果我們再進一步能夠雙向，比方說最高的曲線就是無序，第二條曲線是有序，第三條曲線是互動，互動就可以把你的負荷減下來，這樣使我們的可再生能源風電、光伏大規(guī)模增長，因為現(xiàn)在風電和光伏一增長網(wǎng)絡功率就不夠，因為它是波動的。我們現(xiàn)在的網(wǎng)絡負載率對小區(qū)來講，一般余量非常大，按照峰值功率設計，平均的功率流動只是峰值功率的三分之一，但是你的電網(wǎng)得往峰值功率設計。我們有了儲能，有了雙向，就可以把峰值功率降下來，把平均功率提上去，使電網(wǎng)的利用率發(fā)揮到極致，干這件事。
我們有多大的能力？2040年中國有3億輛電動車，如果每輛65度電，車上可裝電就是200億度，這是什么概念？就是今天每天中國消費電量的總量，我們能拿出多少來？根據(jù)我們的計算可以拿出一半來做儲能，不說一半至少三分之一，一半應該是正常的，一半是可以利用的。這中間我們已經(jīng)考慮了出行，出行實際上每天的電量用的是很少的，因為我們的平均出行里程，北京也就是40公里。因為我們平均比方說100公里我們十幾度電的話，100公里就幾度電，是很小的一部分，每天用的電只是電池能裝電量的十分之一，大量的都可以拿出來做調(diào)節(jié)，這是一個特別大的儲能。
有哪些V2G的方式？首先看低壓配電網(wǎng)，解決進小區(qū)的。第二配電網(wǎng)可以跟家庭分布式光伏協(xié)同，現(xiàn)在發(fā)改委住房與城鄉(xiāng)建設部剛剛發(fā)文件要大量的做這個。我們也是跟住建部合作推這個光伏儲能電動車一體化，包括農(nóng)村也是非常好的場景。城市的樓宇、停車場這個也是可以互動的，它可以集中起來參與我們的車網(wǎng)互動，有分布式的發(fā)電單元，V2B。然后我們再配合小型的發(fā)電機組跟微網(wǎng)互動，比如還有小型風電、分布式光伏等等，可以交流。另外中壓配電網(wǎng)有快充站，公共充電站逐步都會變成快充，快充什么概念？5分鐘充兩百公里，現(xiàn)在我們的標準已經(jīng)出來了，各個廠家都在做，我估計2025年就會形成規(guī)模，以后我們上高速公路將來的加油站就會變成快充快換站，轎車快充，卡車快換，這是我們未來的遠景，快充站、快換站、換電站這都是。
下面我說一下車網(wǎng)互動的平臺技術，首先就是我們車網(wǎng)互動的關鍵技術基礎，首先電池要升級，包括它的智能化，包括它的壽命，包括它的安全，我們要進一步強化。第二就是充電設施的改造，充電設施要從單向變成雙向，而且要由后臺管理，這個實際上我們學生公司現(xiàn)在開發(fā)的雙向充電樁成本增加不多，也就增加20%。第三個就是全程監(jiān)控，我們要搞車網(wǎng)互動我們的充電樁只要回家車就得一直跟電網(wǎng)相連，整個過程必須要安全監(jiān)控。不會要你半夜起來去插充電樁，這當然是不可能的，都是一直插著，什么時候充，什么時候放都是后臺智能化控制的。
我們需要智慧能源V2X軟件平臺，第一是場站級的能量管理平臺，這跟以前車上的能源管理是類似的。我們在場站和區(qū)域間還有數(shù)據(jù)監(jiān)控與預測平臺，主要是預測交通出行和預測風電光伏發(fā)電，主要是氣候，也就是氣象預報。還有四級控制中心，主要是做虛擬電廠，把北京幾百萬輛電動車合起來就是一個虛擬發(fā)電廠，虛擬聚合調(diào)度與虛擬電廠平臺，最上面就是市場交易服務，因為我們相當于開一個股市，大家都來炒電，電貴了我們就賣，電便宜了就買。就像股票交易的平臺一樣，我們也需要有這么一個平臺，這就是我們從空間維度看的。
從物理維度看，包括了功力和能量的設備層，通信網(wǎng)關層和系統(tǒng)平臺層，能量管理屬于信息控制能量這是一個平臺，負荷聚合和虛擬平臺基本上是信息平臺，把這個連起來。第三個是能源交易和市場服務，這個有價格機制和很多政策。最后是出行與負荷的預測監(jiān)控平臺，搞能量管理的人都知道，搞車的能夠管理必須知道工況，我們搞這個能量管理也需要知道車的工況以及發(fā)電情況，尤其是風電光伏發(fā)電情況。
展示一下，這就是我們的能量管理平臺，現(xiàn)在我們會把低碳都加進去，零碳云智慧能源平臺，這是我們創(chuàng)業(yè)公司做的。包括虛擬電廠的聚合控制架構，可能由本地層、聚合層和調(diào)度層三層�？偟膩碇v，調(diào)度我們將來政府會參與，比方說區(qū)政府、北京市政府都會參與，甚至我們將來汽車由油稅變成電稅也要靠這個平臺，然后才是各種聚合商做聚合的，最后才是我們小區(qū)。這樣一個系統(tǒng)是大家都有錢賺的系統(tǒng)，我們的車主可以賺錢通過炒電，我們的聚合商提供服務可以賺錢，政府的平臺還可以收稅，所以它是有商業(yè)模式的。
最后說一下車網(wǎng)互動的應用示范，比方說我們北京2025年大概兩百萬輛，充電樁七十萬個，首先應用場景就是快充電站與光儲充電網(wǎng)，現(xiàn)在北京市的快充站和快換站沒地方建，電網(wǎng)也不能讓它直接取電，怎么辦？我們用換電的電池做備用電池給快充的轎車充電，這樣來節(jié)省電網(wǎng)資源，這就是我們正在做的，把加油站改成快充快換站，目前是跟殼牌合作，在張家口去年冬奧會建了第一個站，已經(jīng)在全世界發(fā)布了。
這里頭的技術需求包括了我們快速加熱，安全快充等等，還有全生命周期的安全管理，這就是我們開發(fā)的智能化快充技術，超級快充、脈沖加熱，夏天外部液冷，減少車上的東西。這是充電耦合的光儲充電微網(wǎng)系統(tǒng)，這個我們已經(jīng)在一些地方進行供貨，北京大概現(xiàn)在有兩百多座換電站，我們正在為北京做規(guī)劃，把它改成現(xiàn)在的光儲充一體化站。
還有儲能安全運檢系統(tǒng)，按照是最核心的，我們基于AI安全預警系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)在全國大概一百萬輛車上應用了。目前正在向客戶推廣，向維修站推廣，現(xiàn)在已經(jīng)出了一個APP給車主，你自己就可以看。
第二個方面是園區(qū)和政府單位的V2B和微網(wǎng)系統(tǒng)，這是我們目前正在做的一些，主要是針對辦公大樓、工業(yè)園區(qū)、寫字樓來打造V2X智慧能源系統(tǒng)，開展有序和V2X。有好幾個場景，這些零部件我們都已經(jīng)開發(fā)出來了，這是我們儲能的預置艙，還有待儲能高安全的電動汽車充電集成系統(tǒng)，還有就是智慧能源的監(jiān)控平臺等等。
第三個場景就是市郊車跟家的組合，尤其是跟光伏結合，屋頂光伏結合，這個面向市郊和農(nóng)村實現(xiàn)屋頂光伏+儲能+車+互動，甚至會跟空調(diào)結合，因為現(xiàn)在的空調(diào)要么一直開，要么一直關，真正到了智慧能源里頭開的時候可能也會是脈沖式的，但是你不會感覺到溫度有什么變化，這就是董小姐最近一直做廣告的說她的空調(diào)可以發(fā)電，實際上是這個意思，光儲充一體化。
這是我們已經(jīng)有的一些產(chǎn)品，包括能源油氣，后端的零碳云平臺，設備層、控制層和管理層，包括雙向電子的器件開發(fā)，現(xiàn)在都已經(jīng)有公司做出來了，包括APP。
最后我做一下展望，我們認為未來十年電動汽車會形成智慧能源的生態(tài)，一個是黃金組合，我們認為分布式光伏+電池+電動汽車+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈，會形成光儲充放一體化的智慧能源系統(tǒng)。比如我剛才說的用戶炒電不會是手工炒，就像現(xiàn)在交給證券公司炒一樣，會有聚合商。還有區(qū)塊鏈來進行自動的解決。白銀組合就是集中式風電與光伏+氫能+燃料電池汽車+物聯(lián)網(wǎng)+區(qū)塊鏈，今天時間關系氫儲能我就沒講。
展望一下，未來中國電力系統(tǒng)是個什么樣的特征？我們叫電線面特征，所謂的線就是三北地區(qū)、西南通過超高壓輸電往東部輸送，現(xiàn)在我們國家正在西部建大型的風光基地，這個風光基地都是幾億千瓦的，現(xiàn)在正在加緊建設。然后通過特高壓輸電加上儲能電池，因為現(xiàn)在儲能主要是在那邊。
第二個就是點，我們東部大家看密集的這些點，大量的火電廠都在東部。這些火電機組用的省內(nèi)高壓輸電網(wǎng)，目前主要抽水蓄能是在東部，布置了差不多上千個抽水蓄能電站。
我們重點做的是面上的事情，面商負荷+低壓配電網(wǎng)+分布式光伏+電動汽車，我們要發(fā)揮兩個優(yōu)勢，一個是中國光伏世界第一的優(yōu)勢，一個是中國電動汽車保有量世界第一的優(yōu)勢，這兩個優(yōu)勢結合起來我們認為完全可以形成沖擊整個電力系統(tǒng)改革的一股市場化力量。我們預計線上也要跨區(qū)平衡，點上要區(qū)內(nèi)平衡，我們重點做的是局部平衡，因為電是每時每刻都要平衡的。
在這方面我們也做了模擬計算，比方說當碳中和的時候，我們有V2G跟沒有V2G相比，電的是有V2G的，大家看無序沒有V2G是那樣的，相互之間跨地區(qū)輸送特別多。當我們有了V2G之后，我們沒有必要從西部大量的往這邊送，因為我們V2G替代儲能，我們大概會使跨區(qū)域的輸電量下降1.7萬億千瓦時，更好的平衡。
這就是我們未來用全國各種數(shù)據(jù)算到的，如果有V2G是底下的，我們的儲能大概是一千GWH，如果沒有V2G無序充電大概要七千個GWH，我們可以省掉六千GWH，這是對中國能源轉型重大的戰(zhàn)略。（文/汽車之家 張凌霄）
加載中
好評理由：
差評理由：