智慧车联网平台 ：为融合插上翅膀

摘要：截至11月18日，国家电网智慧 车联网平台已成功接入超过103万个充 电桩，实现了我国充换电网络建设一个里程碑式的突破。作为世界最大智 慧车联网平台汇聚百万充电桩，意义不仅仅在于数量，其接入规模之大、 接入类型之广、商业模式之多，均创下了新的纪录。

新能源汽车与电网实时互动是未来的技术方向。汽车革命、新能源 革命和电力革命联合起来，会改变化石能源体系和整个产业生态， 为经济发展跃上新台阶增添新动能。

现在更需聚焦能源 

《能源评论》：国务院办公厅日前印发的《新能源汽车产业发展规划 (2021~2035年)》（简称新规划）对汽车、能源、交通和信息产业融合发展提出要求。请结合您的研究评价这一部署的意义。 

欧阳明高：我研究的方向是新能源动力系统，从刚开始的混合动力、 纯电池动力到后来的氢燃料电池动力。起初我们主要是和汽车企业和电 池企业合作，后来逐渐发现了能源的重要性，所以现在开始重点关注与能 源行业开展充换电、电池储能、电解水制氢等方面的合作。 电动汽车行业最终要和电网合作，这是必然的出路。现在中国的汽 车企业还没有主动和电网进行合作， 但很多国外的车厂都是这么做的。比如，特斯拉公司不仅自己造车，还开发光伏发电站、电池储能和能源互联 网，并拥有这个体系的成套技术。再比如，国外的石油公司壳牌、BP等已 经开始关注和布局氢能供应和充电站 建设。这表明，本轮的能源革命从汽 车行业起源发展到目前阶段，更需要 聚焦能源。 

《能源评论》：电池安全是决定新能源汽车产业健康发展的核心问 题，您认为，未来该通过何种方式来保障？

 欧阳明高：电池安全问题的核心是和充电密切相关的，关注充电需要从安全角度切入。研究发现，充电过 程中和充电结束之后发生事故的占比是最高的，所以充电渐渐成为新能源汽车推广的瓶颈问题。 实际上，充电不应该给电池安全带来问题，而应该带来更多的防护时间和手段。目前新能源汽车充电行业已经取得很大的进步，国家电网的智慧车联网平台已经接入了超过100万个充电桩。“十四五”期间需要更加关注能源，尤其是把电网与电动汽车如何实时互动纳入研究领域并进行推 广，这是新阶段新能源汽车产业实现高质量发展的关键。

《能源评论》：对于慢充和快充的场景和安全性，您怎么看？

 欧阳明高：私人电动汽车充电 模式将是慢充为主、快充为辅。新能源汽车用户平时在家里（或单位）慢充，在高速公路沿线或者充换电站快 速补电时使用快充。 现在的新能源汽车市场上私人购 车比例非常大，私家车的痛点比如安全性、便利性、经济性，都和充电相关。 快充要特别快才有市场，现在正是因为充电速度不够快，所以大家用得才很少。用户希望能够充电5分钟续航400千米，但现在充电5分钟连100千米都做不到。快充是下一步解决用户便利性最重要的技术。快充不够快 并不是因为充电桩功率上不去，而是由于电池无法适应。这需要成套、综合的技术支持。 

《能源评论》：需要克服哪些困难，需要哪些全产业链的技术来解决？ 

欧阳明高：电池自身要解决的问题有很多。首先是电池充电倍率 太大会导致负极析锂进而诱发热失控。其次是电池充满电时，是正极 材料最不稳定的时候，如果遇到意 外的热—机—电诱因，就有可能引 发事故。 目前看来，在没有应用固态电解 质的前提下，比较理想的目标是充电 5分钟续航200千米，这意味着充电的 技术参数为：充电电压800伏、功率 350千瓦、4～5倍充电倍率，而且不 能充满，只是快速补电，SOC（充电 状态）的变化约30%，可以让续航600 千米的新能源汽车续航增加200千米。 同时，针对快充过程中的高发热和冬 季快充问题，需要快速冷却、快速加 热技术支持。 卡车电动化再创辉煌 

《能源评论》：和快充一样，换 电技术最近也得到了政府部门和不少 企业的关注，您对此怎么评价？

 欧阳明高：换电的场景主要是 商用车，也包括用于共享和出租的轿 车，而不是私家车。私家车换电按5 年以上的周期从大多数场景看意义不 大。因为到那时慢充逐步普及、快充 补电也已实现，电池包成本低到与传 统内燃机动力相当，V2G技术大范 围应用导致放电收益等于或大于充电 成本，换电模式可能就失去了市场基 础，很难持续发展。 换电最重要的领域是电动卡车。 今年应该是卡车电动化的元年，我最近 一直在呼吁业界重视卡车电动化。卡车 电动化会给新能源汽车产业带来极大的 机遇，也是中国汽车电动化第二阶段再 创辉煌的主力。“十四五”期间，电动 卡车肯定会实现规模化应用。 卡车电动化的主要模式就是换 电。如果不采用换电模式，电动卡车 搭载电池太多太重，会造成车辆造价 过高，同时充电速度也太慢，影响车 主和充电场站的效益。 而采取换电模式，就可以做到 接近传统卡车的价格，而且换电速度 快，可以做到5分钟换完一辆卡车， 充换电站占地面积也都可控。更为重 要的是，电池部分可以作为电池银行 单独运营，通过参与电力市场交易来 消纳新能源，形成规模效益，保证采 购、充电和梯次利用等环节都得到很 好的回报，实现全生命周期的应用价 值最大化。 

《能源评论》：卡车换电并不容 易，除了市场因素，还有哪些技术瓶 颈亟待解决？ 

欧阳明高：从产业角度看，卡车电 动化对能源结构变革至关重要。换电模 式能有效解决卡车充电时间长的问题， 充分发挥新能源动力系统优势，是特定 场景下连接能源价值链的有益尝试。 要想市场很快发展起来，需要 提供全产业链的技术支撑。首先，需 要纯电动的底盘。传统的卡车底盘太 笨重，如果使用轮毂电机，可以把卡 车底盘重量降低一吨以上，效率可以 比集中驱动式电机提高9%～10%。 其次，是线控底盘加自动驾驶技术。 因为长途开车司机太累，容易造成事 故，所以自动驾驶对于卡车也是最好 的应用场景。 现在的问题就是如何制定标准、 法规来规范市场行为。今年9月，中国 电力企业联合会牵头成立了“中国电 动卡车换电产业促进联盟”，目的就 是制定标准，规范促进基础设施互联 互通，同时解决电池包、充电站的标 准化以及安全问题。 车与能源相互成就 

《能源评论》：有人认为，现在 的新能源汽车因为能源结构问题会使 用很多煤电，还不是真正的新能源汽 车。您认为应该怎样用融合的思路去 解决？

 欧阳明高：这需要从两个方面看 待。一方面，发展新能源汽车下一步 必须要用新能源电力，而且要大规模 全方位应用。另一方面，新能源的发 展也需要新能源汽车助力。 光伏、风电的技术可行性已经完 全满足大规模应用的要求，目前的瓶 颈是储能如何实现商业化。我认为， 将来大规模储能的主流有两条路，一 条是基于电池的分布式短周期电化学储能，2040年估计会有200亿千瓦时 的电池装载在车上，相当于我们目前 全国每天的总用电量，电动汽车有 90%的时间是停止的，可以用作储能装置；另一条就是基于氢能的集中式 长周期储能，通过发展电解水制氢， 消纳西北地区大规模可再生能源基地 富余的风电、光伏能源。 

《能源评论》：如此看来，消纳 可再生能源的两种储能方式都和新能 源汽车相关。下一步应该怎么推动二 者协同发展？

 欧阳明高：这需要用融合的思路去推动。 首先，需要将换电和充电耦合。 比如，高速公路的充电站快充时，可以和换电站共用电池，形成综合能源系统，这不仅可以节省成本，还可以形成多方共赢——既能给轿车快充， 又能给卡车快换。因此，未来要建设一个新的体系——快充快换耦合在一起的充换电站。 其次，可以综合考虑光伏电站与储能结合的模式，尤其是在电网难以达到的地方。比方有些边远地区，大电网延伸过去造价非常昂贵，完全可以把电网建设的投资做成光伏电站+储能的模式。据国内光伏企业测算，在新疆等太阳能资源特别丰富的地方， 光伏发电成本只需每千瓦时5分钱，如果能建成这样的综合能源系统，完全可以解决西部荒漠地区光伏发展的痛点问题，形成自发自用（自充）。 

《能源评论》：光储充放技术也 是此次新规划鼓励的探索方向，您认 为在东部地区是否有这样的机会？

 欧阳明高：对东部地区而言，分 布式光伏和私家车也非常匹配。最近北京市刚刚发布《关于进一步支持光 伏发电系统推广应用的通知》，提出对北京市区域内已完成备案，2020年 1月1日至2021年12月31日期间采用 “自发自用为主，余量上网”模式并网发电的分布式光伏发电项目，按实际发电量给予补贴，每个项目补贴5 年。这些光伏项目通过V2G技术和私 家车会形成一个天然的组合。 

《能源评论》：您如何看待这些 前沿应用的前景和未来？ 

欧阳明高：当然，如果大家纷纷采取自发自用的模式，电网的售电量会下降，一个应对的思路就是改输氢为输电，将西北等地区的富余新能 源电力通过特高压电网输送到需求地区，然后在当地制氢，这种方式既可解决因我国幅员辽阔需长距离输氢的难题，又可以优化能源网络布局，回避我国氢能基础设施短板，发挥特高压电网的优势。 我相信，这一轮能源革命影响深远，将拉动汽车行业的革命、新能源行业的革命以及电力系统的革命。这几大革命联合起来，会改变化石能源体系和整个产业生态，为经济发展跃上新台阶增添新动能，助力我国现代化强国目标早日实现。 （李易峰对本文亦有贡献）