歐陽(yáng)明高: 三元鐵鋰、充電換電應(yīng)融合發(fā)展，燃料電池明年騰飛
時(shí)間:2020-11-29 17:52來(lái)源:電動(dòng)車觀察家 作者:綜合報(bào)道
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歐陽(yáng)明高在百人會(huì)年度論壇媒體溝通會(huì)上發(fā)言
本文要點(diǎn)：
歐陽(yáng)明高認(rèn)為，雖然有疫情影響，但今年新能源汽車市場(chǎng)超預(yù)期地好。今年中國(guó)新能源汽車的產(chǎn)銷量有望和去年持平。市場(chǎng)出現(xiàn)新“兩頭擠”格局。
三元和磷酸鐵鋰應(yīng)均衡發(fā)展：811動(dòng)力電池應(yīng)用速度會(huì)減緩。但是，需要在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高比能量。
磷酸鐵鋰本身比較安全的，壽命也很長(zhǎng)，成本還低，解決比能量問(wèn)題后，銷量當(dāng)然會(huì)大幅回升。
中國(guó)燃料電池取得了巨大進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立起來(lái)。今年年底實(shí)現(xiàn)8000到1萬(wàn)輛的推廣指標(biāo)有信心。明年會(huì)騰飛。今后幾年會(huì)有一個(gè)很大的提升。
燃料電池成本將下降七成到八成，難點(diǎn)在氫能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和降成本。
充換電應(yīng)均衡發(fā)展。私人電動(dòng)汽車會(huì)以充電為主，商用車適合換電。未來(lái)?yè)Q電重卡會(huì)大發(fā)展。
技術(shù)路線上，基于化石能源，混動(dòng)最好，基于可再生能源，新能源特別是純電效率最高。
基于碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，新能源汽車會(huì)大發(fā)展。中國(guó)2030年產(chǎn)銷或達(dá)1500萬(wàn)輛。
每一年的百人會(huì)年度論壇媒體溝通會(huì)，已經(jīng)成為歐陽(yáng)明高集中向媒體表達(dá)當(dāng)年新能源汽車熱點(diǎn)技術(shù)的看法，以及對(duì)未來(lái)趨勢(shì)判斷的平臺(tái)。
這位中國(guó)科學(xué)院院士，從“十一五”開始連續(xù)三個(gè)五年計(jì)劃都擔(dān)任國(guó)家節(jié)能與新能源汽車科技重點(diǎn)專項(xiàng)首席專家，也是各部門涉及新能源汽車政策首先要征詢的專家。他對(duì)新能源汽車技術(shù)的總結(jié)和預(yù)測(cè)，自然分量十足。
11月26日，電動(dòng)汽車百人會(huì)再次舉辦年度論壇媒體溝通會(huì)，為2021年論壇預(yù)熱。作為百人會(huì)副理事長(zhǎng)的歐陽(yáng)明高出席溝通會(huì)，主要論及新能源汽車三大技術(shù)的判斷，也回答了媒體的提問(wèn)。
1
2020年新能源汽車全球表現(xiàn)
歐陽(yáng)明高先回顧了2020年新能源汽車的發(fā)展?fàn)顩r。
他表示，今年早期疫情沖擊非常大，影響了大家對(duì)新能源汽車預(yù)期。甚至，疫情還影響了今年出臺(tái)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2035）》。
“由于疫情的影響，規(guī)劃草案新能源汽車產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)是2025年市場(chǎng)占有率達(dá)到25%，最終變成20%。”
但是，“現(xiàn)在看市場(chǎng)比我們想象的要好很多，國(guó)際對(duì)未來(lái)判斷的樂(lè)觀程度也超出我們想象。”歐陽(yáng)明高指出，美國(guó)和歐盟一些領(lǐng)導(dǎo)人提出的新能源汽車2025年政策規(guī)劃，比中國(guó)的目標(biāo)還高一些。
他估計(jì)，今年中國(guó)新能源汽車的產(chǎn)銷量和去年不會(huì)有太大的變化。“尤其是今年的車主要是私人買的，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。新產(chǎn)品層出不窮，而且是各種檔次的產(chǎn)品都有，從高端品牌到經(jīng)濟(jì)型，全方位（發(fā)展）。”
就消費(fèi)結(jié)構(gòu)，他提出，新能源汽車開始產(chǎn)業(yè)化時(shí)是大客車和微型車“兩頭擠”。現(xiàn)在是新的“兩頭擠”格局，從高端和經(jīng)濟(jì)型電動(dòng)車擠向中間性價(jià)比車型市場(chǎng)。
高端方面，他舉了特斯拉的例子。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為，特斯拉進(jìn)中國(guó)市場(chǎng)時(shí)，國(guó)家采用非常開放的態(tài)度，這個(gè)政策是正確的。“它使很多猶豫的消費(fèi)者打消了疑慮，對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)生了一個(gè)好的認(rèn)知，特斯拉對(duì)新能源汽車做了一個(gè)很好的宣傳�，F(xiàn)在我們幾個(gè)新造車勢(shì)力合起來(lái)高端品牌超過(guò)特斯拉。”
低端方面，他提及了五菱。“五菱的經(jīng)濟(jì)型電動(dòng)車銷量也超過(guò)特斯拉。”
此外，中高端的、家用的比亞迪品牌已經(jīng)進(jìn)入供不應(yīng)求的狀態(tài)。全球汽車企業(yè)市值前十名已經(jīng)有幾家中國(guó)新能源汽車企業(yè)了，這是前所未有的大突破。
新能源汽車產(chǎn)品技術(shù)方面，歐陽(yáng)明高第二次“點(diǎn)贊”比亞迪刀片電池。
他提及，比亞迪漢采用刀片電池，使磷酸鐵鋰?yán)m(xù)航里程達(dá)到600公里以上。“我也專門參觀了比亞迪重慶的刀片電池工廠，電池做的像藝術(shù)品一樣。”
另外，比亞迪漢在電力電子方面采用了碳化硅，“這是中國(guó)企業(yè)第一次采用碳化硅。而且是自己研發(fā)的。”歐陽(yáng)明高說(shuō)，比亞迪漢的電氣系統(tǒng)總線電壓已經(jīng)達(dá)到650伏，這為快速充電提供了電氣架構(gòu)方面的平臺(tái)支撐。電壓提上去，很多技術(shù)要求都會(huì)提高。“現(xiàn)在看來(lái)比亞迪已經(jīng)走在前面。”
2
動(dòng)力電池、氫燃料電池和充換電之爭(zhēng)
作為技術(shù)專家，歐陽(yáng)明高對(duì)于新能源汽車技術(shù)的看法更為關(guān)注。本次溝通會(huì)他重點(diǎn)談了三個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。
（1）動(dòng)力電池
歐陽(yáng)明高首先提及動(dòng)力電池的安全問(wèn)題。
他認(rèn)為，應(yīng)對(duì)動(dòng)力電池安全問(wèn)題，要從本征安全、主動(dòng)安全、被動(dòng)安全三個(gè)方面來(lái)解決。
所謂本征安全，就是說(shuō)電池安全是設(shè)計(jì)出來(lái)的、制造出來(lái)的，所以必須從設(shè)計(jì)、制造的角度，從根子上來(lái)提高安全水平。這就是本征安全，有的人也叫“本質(zhì)安全”。
“我們以前設(shè)計(jì)電池，對(duì)電池發(fā)生熱失控的機(jī)理并不是很熟悉，尤其是當(dāng)材料體系發(fā)生變化的時(shí)候。比如以前我們對(duì)磷酸鐵鋰電池還是清楚的，對(duì)三元電池在333、523時(shí)候也還是清楚的。”歐陽(yáng)明高說(shuō)，“但是到了622、811的時(shí)候，很多機(jī)理都發(fā)生變化，對(duì)新的機(jī)理需要進(jìn)行科學(xué)研究和解釋。我可以告訴大家，現(xiàn)在對(duì)高鎳三元電池?zé)崾Э貦C(jī)理，從科學(xué)層面上基本上搞清楚了。”
對(duì)于中國(guó)動(dòng)力電池故障多發(fā)的情況，歐陽(yáng)明高認(rèn)為，中國(guó)新能源汽車保有量大，出問(wèn)題早，對(duì)于安全的防護(hù)也應(yīng)該能最早探索出來(lái)。然后，“我們需要利用這些科學(xué)的原理把它實(shí)施到設(shè)計(jì)中，尤其是落實(shí)到制造過(guò)程中。”
歐陽(yáng)明高認(rèn)為，比能量每公斤250瓦時(shí)以下的電池安全性基本沒(méi)有問(wèn)題，重點(diǎn)攻關(guān)的是300瓦時(shí)/公斤的高鎳三元電池。“因?yàn)殡姵乇饶芰吭礁�，�?duì)安全設(shè)計(jì)的要求越高，技術(shù)門檻也高。當(dāng)初攻關(guān)目標(biāo)300瓦時(shí)，今年大家都做出來(lái)了，都是能達(dá)標(biāo)的。但在實(shí)驗(yàn)室做出來(lái)能達(dá)標(biāo)，并不等于大批量生產(chǎn)的質(zhì)量控制完全能達(dá)標(biāo)，還需要一個(gè)過(guò)程，預(yù)期這兩年可以做到。”
在主動(dòng)安全方面，其控制、監(jiān)控與管理是整車廠承擔(dān)的，但是整車廠對(duì)電池的理解總體上還沒(méi)有完全到位，要有一個(gè)過(guò)程適應(yīng)。“我想有個(gè)一兩年整車廠的能力就完全上來(lái)了，現(xiàn)在走在前面的整車廠已經(jīng)做的很好了。”
被動(dòng)安全方面，主要是熱管理讓電池包不燒起來(lái)，“這是我們的目標(biāo)”。
歐陽(yáng)明高還特地論及三元和磷酸鐵鋰技術(shù)路線之爭(zhēng)。
歐陽(yáng)明高認(rèn)為，磷酸鐵鋰以前不能用于轎車，主要是體積比能量偏低。“現(xiàn)在刀片電池技術(shù)使體積比能量提升了約50%，續(xù)駛里程能達(dá)到600公里，這是一個(gè)很大的突破。”因?yàn)榱姿徼F鋰本身是比較安全的，壽命也很長(zhǎng)，成本還低，就是比能量差一點(diǎn)，現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題解決了，銷量當(dāng)然會(huì)大幅回升。
但他也強(qiáng)調(diào)，并不是說(shuō)三元電池就不好。“我們要均衡發(fā)展，三元和磷酸鐵鋰都要，通過(guò)高技術(shù)可以讓三元安全。不管怎么說(shuō)，我們還是需要在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高比能量，這個(gè)方面我們還需要不斷技術(shù)進(jìn)步，科技創(chuàng)新是無(wú)止境的。”
在回答《電動(dòng)汽車觀察家》有關(guān)811電池的提問(wèn)時(shí)，歐陽(yáng)明高表達(dá)了類似觀點(diǎn)。“811”電池是中國(guó)率先引入市場(chǎng)的，現(xiàn)在電池公司仍在批量供貨，而且國(guó)外企業(yè)也在批量采用。但是增長(zhǎng)的趨勢(shì)可能會(huì)下降，引入的速度和節(jié)奏可能會(huì)放慢，但并不等于它會(huì)消失。“一個(gè)技術(shù)的創(chuàng)新總歸不會(huì)一帆風(fēng)順，如果導(dǎo)入的速度快了，其它的沒(méi)跟上，那往回退一點(diǎn)也很正常。而磷酸鐵鋰會(huì)大幅度回歸，我想這是未來(lái)幾年的趨勢(shì)。”
不過(guò)，他強(qiáng)調(diào)，在解決安全、壽命、成本的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高比能量，肯定還是一個(gè)創(chuàng)新和研發(fā)的總趨勢(shì)。“我們不可能停留在現(xiàn)有的狀態(tài)，如果停留在現(xiàn)有狀態(tài)，一旦新東西出來(lái)，就會(huì)顛覆我們。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中，技術(shù)創(chuàng)新是永無(wú)止境的，是不可能停止的，隨時(shí)都有可能顛覆。”
歐陽(yáng)明高對(duì)中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)很有信心。他提及，歐盟準(zhǔn)備2025年實(shí)現(xiàn)電池全部自給。中國(guó)電池由于性價(jià)比很好，現(xiàn)在大量出口，但是全世界不可能永遠(yuǎn)用中國(guó)電池，所以技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)、技術(shù)競(jìng)賽永遠(yuǎn)都會(huì)持續(xù)下去。比如固態(tài)電池的競(jìng)爭(zhēng)，科技創(chuàng)新的潛力是巨大的，“所以我們還要不斷創(chuàng)新、不斷突破。”
中國(guó)研究電池的人可能是全球最多的，中國(guó)和電池有關(guān)的技術(shù)人員可能要百萬(wàn)級(jí)別的。“我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域有很大的潛力和優(yōu)勢(shì)，要繼續(xù)發(fā)展這個(gè)優(yōu)勢(shì)。”
在規(guī)模上中國(guó)也會(huì)繼續(xù)領(lǐng)先。他提及，國(guó)外對(duì)全球動(dòng)力電池發(fā)展有一個(gè)預(yù)測(cè)，到2030年會(huì)從2018年的100億G瓦時(shí)到2030年的2900億G瓦時(shí)。大概增長(zhǎng)近30倍。“我估計(jì)中國(guó)市場(chǎng)未來(lái)10年增長(zhǎng)10倍，到2035年增長(zhǎng)20倍是有可能的。”
（2）氫燃料電池
“今年氫能燃料電池也是大火的一年。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。
他認(rèn)為，這兩年中國(guó)燃料電池取得了巨大進(jìn)步，和五年前相比，各種性能指標(biāo)都出現(xiàn)了大幅的提高。“比方說(shuō)壽命和五年前相比提升了300%，‘十三五’初期是3000小時(shí)，現(xiàn)在普遍到12000小時(shí)。”而且，燃料電池技術(shù)在中國(guó)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)建立起來(lái)。
“我們對(duì)今年年底實(shí)現(xiàn)八千到一萬(wàn)輛的推廣指標(biāo)還是有信心的。國(guó)家的示范推廣項(xiàng)目一旦開始，我估計(jì)明年會(huì)騰飛。”而且，今后幾年氫燃料電池汽車從規(guī)模和量上會(huì)有一個(gè)很大的提升。
歐陽(yáng)明高對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈就沒(méi)那么高評(píng)價(jià)了。
他說(shuō)，燃料電池示范和產(chǎn)業(yè)化前景看好，也拉動(dòng)了氫能產(chǎn)業(yè)鏈。“但是這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的自主化程度和技術(shù)水平，和燃料電池比還是有差距的。比方說(shuō)70兆帕IV型瓶現(xiàn)在還是一個(gè)問(wèn)題，雖然35兆帕的氫瓶已經(jīng)不錯(cuò)了，價(jià)格也降下來(lái)。”另外加氫站目前有些關(guān)鍵設(shè)備還要進(jìn)口。
他再次強(qiáng)調(diào)，在一些特殊領(lǐng)域，比方說(shuō)在寒冷區(qū)域、大型商用車車型、氫氣便宜的地方，氫燃料電池就有優(yōu)勢(shì)。“下一步是氫燃料電池長(zhǎng)途重卡的發(fā)展，但是還是需要經(jīng)過(guò)一個(gè)階段。核心的問(wèn)題還是如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。按照現(xiàn)在的估計(jì)，燃料電池未來(lái)十年應(yīng)該成本降低百分之七八十，現(xiàn)在的主要問(wèn)題是氫能這邊如何降成本。”
（3）充電和換電
關(guān)于今年非常熱的充電與換電之爭(zhēng)，歐陽(yáng)明高也表達(dá)了意見(jiàn)。
“我認(rèn)為現(xiàn)階段充電、換電要融合發(fā)展，不是非此即彼，這是我的一個(gè)基本態(tài)度。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。換電，現(xiàn)階段看對(duì)提高銷量是有好處的，因?yàn)橛脩舨痪褪菗?dān)心電池貴、電池壽命不夠長(zhǎng)、電池不夠安全、電池用完了不知道該怎么辦等問(wèn)題。
“我個(gè)人的看法，對(duì)于商用車，不管是大商用車還是共享車、出租車，原則上換電是一種不錯(cuò)的商業(yè)模式。對(duì)于私家車而言，中長(zhǎng)期看最好的方式還是充電，平時(shí)在家或者單位慢充（將來(lái)搞車網(wǎng)互動(dòng)），高速公路長(zhǎng)途時(shí)超快補(bǔ)電。”歐陽(yáng)明高認(rèn)為，充電樁V2G技術(shù)、大功率快充技術(shù)，都將有力解決電動(dòng)汽車補(bǔ)能的效率和成本問(wèn)題。
他認(rèn)為，長(zhǎng)途重型卡車換電很合適。“我認(rèn)為今年可能是卡電動(dòng)化的元年，公交車基本上電動(dòng)化了，現(xiàn)在都飽和了，沒(méi)有增量了。下面的增量從哪里來(lái)？卡車。”
他甚至認(rèn)為，“從目前看，換電卡車可以和柴油卡車進(jìn)行商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。”他預(yù)測(cè)，今后五年換電卡車電動(dòng)化會(huì)形成高潮。
對(duì)于其他新能源、節(jié)能技術(shù)，歐陽(yáng)明高沒(méi)有提及。在回答《電動(dòng)汽車觀察家》的提問(wèn)時(shí)，歐陽(yáng)明高表示，基于可再生能源來(lái)做不同技術(shù)交通工具，效率差別是很大的：做充電的電動(dòng)車總體效率是77%，做氫燃料電池車總效率是30%，做內(nèi)燃機(jī)汽車總效率是13%，這是殼牌的一個(gè)報(bào)告。
“顯然純電動(dòng)的效率最高、成本最低，各方面也是最簡(jiǎn)單的。純電動(dòng)電池和氫能燃料電池還有一個(gè)好處，就是用于儲(chǔ)能反過(guò)來(lái)作用于可再生能源，它是相互的關(guān)系。”他說(shuō)，用于內(nèi)燃機(jī)汽車，第一效率低，第二沒(méi)有反作用的過(guò)程。
“如果基于化石能源，它們之間其實(shí)總效率差不多，所以相對(duì)而言混合動(dòng)力是最好的選擇，油電混合是最好的選擇。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。
“要看到新能源汽車和新能源革命的相互關(guān)系，和人類低碳發(fā)展的遠(yuǎn)景，必須從這個(gè)高度才能理解它。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。
3
未來(lái)新能源汽車發(fā)展趨勢(shì)
“從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，新能源汽車2035的規(guī)劃目標(biāo)是到時(shí)新能源汽車就是市場(chǎng)主體產(chǎn)品，按照國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人提出的2030碳達(dá)峰，2060碳中和要求，這個(gè)目標(biāo)必須達(dá)到，而且盡可能提前實(shí)現(xiàn)。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。他認(rèn)為，全球各國(guó)都在向碳中和發(fā)展，也驅(qū)動(dòng)了電動(dòng)汽車的發(fā)展。
他引用一個(gè)國(guó)外的研究說(shuō)，2030年全球純電動(dòng)車會(huì)在3000萬(wàn)輛到3500萬(wàn)輛之間。至于中國(guó)，按照2030年新能源汽車占比達(dá)到40-50%的話，到時(shí)汽車總產(chǎn)量達(dá)到3500萬(wàn)輛車的話，新能源汽車將超過(guò)1500萬(wàn)輛。
他強(qiáng)調(diào)，新能源汽車的重點(diǎn)是新能源。“新能源汽車使用新能源。”
這里面，包括風(fēng)電和光伏等可再生能源發(fā)電。原來(lái)這些發(fā)電能力過(guò)于波動(dòng)，無(wú)法上網(wǎng)，也需要大規(guī)模儲(chǔ)能方式。“靠什么？靠電動(dòng)汽車。”
歐陽(yáng)明高說(shuō)，國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車公司算過(guò)，如果2040、2050年達(dá)到3億輛電動(dòng)轎車，車上的電池儲(chǔ)存的總電量是200億度電。而現(xiàn)在每天中國(guó)消費(fèi)電量的總和就是200億度。“所以最終儲(chǔ)能第一要靠純電動(dòng)車電池，第二靠燃料電池車的能源—氫能。”
他說(shuō)，“為什么要搞燃料電池？是因?yàn)闅淠�。為什么要搞氫能？是因�(yàn)榭稍偕茉葱枰脷淠艽笠?guī)模、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能。這是氫能燃料電池立足的基本點(diǎn)。”
歐陽(yáng)明高說(shuō)，“如果我們把新能源汽車規(guī)�；�，再把新能源革命帶動(dòng)起來(lái)，傳統(tǒng)的汽車、能源、化工行業(yè)都將發(fā)生天翻地覆的變化，真正實(shí)現(xiàn)汽車代替馬車以來(lái)百年未有之大變局。”
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歐陽(yáng)明高院士：氫能燃料電池核心問(wèn)題是技術(shù)改進(jìn)和成本下降
2024-01-08 08:31 -
歐陽(yáng)明高：動(dòng)力電池的安全問(wèn)題歸根結(jié)底是電池?zé)崾Э氐倪^(guò)程
2023-11-06 09:57 -
中科院院士歐陽(yáng)明高：電池壽命延長(zhǎng)助推儲(chǔ)能成本快速下降
2023-05-31 08:49 -
歐陽(yáng)明高院士：堿性電解制氫技術(shù)有長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力
2023-05-25 09:43 -
歐陽(yáng)明高：以綠氫制備和燃料電池為龍頭，帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化
2023-05-09 10:18
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小米入局電池制造，與寧德時(shí)代成立合資公司！
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重磅！新能源突傳三大利好！固態(tài)電池賽道即將爆發(fā)
2024-05-28 18:18 -
投資超25億元！這家鋰電企業(yè)擬在美國(guó)建設(shè)電池化學(xué)品項(xiàng)目
2024-05-22 19:20 -
又一10GWh項(xiàng)目開工，固態(tài)電池距離產(chǎn)業(yè)化還要多久？
2024-05-11 19:17 -
寧德時(shí)代、比亞迪、中創(chuàng)新航共同供貨蔚來(lái)“樂(lè)道”？
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