歐陽明高院士：新能源汽車、儲能、ChatGPT將為新能源革命帶來「十萬億」

4月1日，在中國電動汽車百人會論壇（2023）上，中國科學院院士歐陽明高表示，目前，新能源汽車已經進入大規模產業化新階段，預計2040年左右保有量達到3億-4億輛，發展成十萬億規模的大產業。新能源汽車的普及，又將倒逼能源基礎設施全面轉型和新型儲能產業大發展，電池-光伏黃金組合和氫能-風電白銀組合，預計15-20年發展成十萬億規模的大產業。

歐陽明高還認為，ChatGPT引發人工智慧革命，汽車智能化技術路線將被重塑，智能電動汽車產業化將帶動智能機器人、智慧能源系統、智能低碳建築及智慧城市大發展，預計20-30年發展成十萬億規模的大產業。

歐陽明高表示，中國全面電動化轉型仍需要10年左右。近中期看，現在正處在整個電動車價格偏高、電池成本偏高、補貼又在下降或停止的階段。5-10年內插電混動和增程電動在整個新能源汽車中的占比會有所提升，從去年的22%提升到30%-40%是可能的。中長期看，純電動的優勢會越來越明顯。2030年後，插電混動和增程電動會逐步降低。

01

碳中和與新能源革命的背景

我們面向「碳中和」的目標，要實現這個目標，必須推進新能源革命。大家知道，在歷史上，全球已經經歷過多次能源轉型。第一次能源革命，動力是蒸汽機，能源是煤炭，交通工具是火車，它帶動了第一次工業革命。第二次能源革命，動力是內燃機，能源是石油和天然氣，燃料主體是汽柴油，交通工具就變成了汽車——這大概是在100多年前實現的。

我們現在正在經歷的是第三次能源革命，這一次我們將以可再生能源為主體，以各種電池為主要動力，然後我們的能源載體將會是電和氫，新的交通工具是電動汽車。我們認為第四次工業革命將是在此基礎上引發的，那就是以可再生能源為基礎的綠色化和以數字網絡為基礎的智能化。

新能源革命的核心有四大要素。大家一定知道這本書叫《第三次工業革命》，它提到了五大支柱，新能源的五大支柱是：

第一，向可再生能源轉型，尤其是光伏和風電。第二是集中和分布式結合的發電系統，讓我們的建築變成微型發電廠。第三是用氫氣、電池等技術存儲間接式能源。第四就是發展能源網際網路，最後使電動汽車成為用能、儲能並回饋能源的終端，這就是這本書給我們提出的新能源革命的五大支柱。

它有四大要素，就是矽能、氫能、儲能、智能。現在在我們中國，光伏、風電已經完全具備大規模推廣條件，但是它的靈活性調節資源是瓶頸，因為風電光伏是靠天吃飯，是波動的，所以需要靠儲能電池、綠色氫能、電動汽車、智慧能源來解決。因此我們新能源的主攻方向就是氫能、儲能、智能。

新能源總體是兩大系統——動力系統和電力系統，動力系統來自於新能源汽車；電力系統，就是我們現在要改造升級的能源電力系統。這兩大新能源系統具有相似性，新能源動力系統和新能源電力系統的共性技術是相似的，共性的瓶頸都是儲能技術。

同時我們兩大新能源系統還有依從性。新能源汽車需要綠電和綠氫才能成為真正的新能源汽車。而新能源的發展又需要新能源汽車的電池和氫能技術，解決發電波動問題。現在新能源汽車已經發展起來了，大規模的產業化進入普通人的家庭，所以可以以新能源汽車來推動新能源革命。

我在清華的課題組也是這樣做的，我們以前是做新能源汽車的動力系統，現在也進入新能源技術領域來推動新能源革命。這就是我們現在的團隊面向新能源革命的儲能、氫能、智能三位一體的研發體系，我們不僅僅做研究，我們也有三個板塊的產業化推廣中心和創新創業的企業群。

下面我想就三個問題給大家介紹。這三個問題是純電驅動汽車與電池儲能、燃料電池汽車與綠色氫能、自動駕駛汽車與智慧能源。

02

關於純電驅動汽車與電池儲能

大家知道我們國家在「十二五」選擇了以純電動作為新能源汽車產業化的突破口，這是根據中國交通體系的特色和交通電氣化的優勢來決定的。我們有電氣化的高鐵，我們有電氣化的城市交通，比方地鐵、新能源大客車等。

我們還有面向城鎮和農村的，廣大的農村大部分都採用的是電動自行車，我們有幾億輛，所以我們可以在這樣一個電氣化交通優勢的基礎上，發展新一代的個人轎車，就是小型電動轎車。因此在2009年，我們正式形成了純電驅動的中國新能源汽車技術轉型戰略。這就是中國的純電驅動跟以豐田為代表的國際模式的區別。

他們是從先進的燃油車到混合動力車，再到燃料電池車，而我們是以鋰離子電池和純電動汽車為平台，帶動混合動力和燃料電池汽車的全面發展，這就是我們的戰略。

在2014年，我國確立了新能源汽車是中國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，中國新能源汽車產業化從此進入了快速發展階段。我們從2011年的年產6000輛，到今年要超過600萬輛，十多年增長了1000倍。再往後看，我們還會快速增長。

比如我們今年大概會到600多萬輛，增長速率90%，明年可能增長速率會下來，但是基數變大了，到2025年就會達到1200萬輛的年產量。所以預計2035年左右，電動汽車市場將發展成為年銷量2500萬輛，全產業鏈產值近10萬億的大產業。

新能源汽車在發展過程中，帶動了我們動力電池上水平、上規模。比如大家熟悉的，電動汽車剛開始的續航里程100多公里，電池的比能量只有100多瓦時，現在我們的比能量已經不斷提升到300瓦時、350瓦時，續航里程也在不斷提升，現在普遍達到500公里以上，甚至1000公里的續航也是可以做到的，只是成本偏高。

再下一步，電池的技術創新潛力巨大，新一代電池技術在不斷取得突破。比如我們下一步是350瓦時/公斤普遍應用，再到2030年，400瓦時/公斤的電池就會產業化，到2035年，500瓦時/公斤的電池也會全方位產業化。這中間我們電池產業的規模也在不斷擴大，比如今年上半年，我們鋰離子電池全產業鏈的產量就超過了280GWh，增長了150%。

全行業的收入突破了4800億，預計全年將突破萬億。我們明年的電池產能規劃已經大於1000個GWh。2025年我們國內電池需求量和出貨量預計達到1200GWh，就是12億千瓦時。寧德時代的曾毓群董事長也預測，2030年我們全球電動汽車裝機就會達到4800GWh，價值將近5萬億人民幣。所以這是一個巨大的產業。

不僅是電動車要用，下一步儲能也是一個重要方向。大家看我們新型的儲能，這是傳統儲能抽水蓄能，新型的儲能基本上都是磷酸鐵鋰電池。展望未來，整個電池產業的規模包括了儲能將不斷增長。當然大型的鋰離子電池的儲能電站的安全問題是一個挑戰。

我們在清華大學建立了電池安全實驗室，目前是全球在學術機構中規模最大的電池安全以及團隊。經過十幾年的研發我們已經形成電池安全整套技術與解決方案，並正在開展全球合作，為國內外企業進行電池安全技術的研發和產業化。

現在，我們逐步從電池安全的研究發展到安全電池的開發與產業化。比如全固態電池、安全電池系統和下一代智能電池，我們也培育一些電池方面的創新創業企業。

03

燃料電池汽車與綠色氫能

大家要知道，中國的燃料電池汽車也具備國際競爭力。根據2021年的全球燃料電池汽車的出貨量統計，其中商用車基本上是在中國推廣，所以燃料電池商用車是中國的特色和優勢，跟10年前的純電動轎車類似，正在引領國際潮流。中國發起成立了國際氫能燃料電池協會來推動全球的氫能產業的國際合作。其中國外的會員單位占了我們協會的一半還多一點。

燃料電池汽車的產業化也帶動了氫能基礎設施的發展。隨著燃料電池汽車逐步的產業化成長，制氫、儲氫、加氫等等都會得到大的發展，會帶動整個氫能產業的發展。也就是以氫能汽車為先導，帶動綠色氫能全產業鏈發展，而氫能產業就是一個更大的戰略性的產業。

全球氫能的產量，預計到2050年會達到6.6億噸。它不僅用在交通，還會用在電力、建築、工業原料等等。氫能產業鏈是一個非常長的產業鏈，有一個大的產業集群，也是一個具備10萬億規模潛力的產業集群。其中電力應用就是氫儲能，它是中國綠色氫能應用的下一個戰略方向。

什麼叫氫儲能？就是在風電光伏富餘的時候，用電解水的方式把它製成氫儲起來，當風電光伏不夠的時候，我們再把它用於發電補上去，這就是氫儲能。

大家知道我國有大量的火電廠、調峰電廠，我們需要氫這樣一種新的燃料來逐步取代煤。氫儲能在未來會是季節性儲能方式的主體。我們中國有十幾億千瓦的煤電廠，它的燃料升級需要氫燃料發電。這是一個龐大的系統工程。

我在清華的研發團隊對綠色氫能和燃料電池進行了大量的研究，經過近20年的研發，掌握了氫燃料電池的成套技術，也培育了中國氫能的第一股億華通科技公司。現在億華通已經是一個企業集團，它具有10家公司，進行了氫能全產業鏈布局。

另外，我們面向中遠期的應用，也在開展電解水制氫裝備的研發，包括了固體氧化物、質子交換膜和鹼性電解，其中正在產業化的是鹼性電解系統。基於發電和制氫技術，可以推動氫儲能在火電廠的應用。我們在北方能源基地正在規劃氫儲能示範項目，分析發現集中式光伏基地與氫能有一個存儲和消耗的年周期循環，這樣就可以通過氫儲能實現太陽能的季節性能量轉移。

我們還在推動包括包頭、張家口、北京在內的氫走廊建設，其中把張家口作為總部基地和綜合示範基地，建設氫製備、氫儲運、氫功能、氫動力。現在在張家口已經有500輛燃料電池公交車，9個加氫站，萬噸的風電制氫廠，還有萬台級的燃料電池發動機基地。在包頭主要是進行商業示範。在北京主要是進行國際合作和研發，在聯合國工業開發署和北京市政府支持下，已經建成北京國際氫能中心。