欧阳明高：未来十年分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链 将形成光储充放一体化的智慧能源系统

近年来，智能网联汽车产业进入发展快车道，政策法规环境持续完善，技术加速迭代，产业应用快速普及。面对智能网联汽车发展全球机遇，各国纷纷加快战略部署，通过发布政策顶层规划、制订/修订相关法规、鼓励技术研发、支持道路测试示范及运营项目等，推动产业落地。当前，国内已经搭建完善的政策体系，全面推动智能网联汽车产业发展，以及与智能交通、智慧能源、智慧城市等的融合发展与生态构建。

中国汽车工程学会副理事长、会士，中国科学院院士，清华大学车辆与运载学院教授欧阳明高在演讲中表示：未来十年，电动汽车会形成智慧能源的生态，分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链，形成光储充放一体化的智慧能源系统。

以下为发言实录(精编)：

首先介绍一下我的团队，我的团队目前是三个方面，一个是动力电池与电化学储能系统，我们刚刚在宜宾召开了世界动力电池大会，我的研发中心也在宜宾，很多人到我那参观过，我们也有相关的创业企业群。第二个大家比较熟悉的是氢燃料电池最近又加了电解绿氢系统，其实都是氢燃料电池，制氢、发电、燃油电池汽车等等，我们也有相应的创业企业群。今天我主要讲第三块，总的来看到今年7月份我们孵化的企业大概50家，市值+估值超过一千亿人民币。今天我重点讲第三块，电控动力与智慧能源系统，其实这是两块，一块是电控动力，一块是智慧能源，今天主要讲智慧能源，但是电控动力和智慧能源有很多的相关性。我的电控动力创新中心是在南京，智慧能源中心在深圳，我今天简单介绍一下电控动力，因为跟后面的有关，重点说一下智慧能源V2X。

在电控动力方面我们把这个都叫动力平台，哪吒汽车就是我们团队培育的。比如换电重卡我们智锂物联也是国内换电重卡的主流企业，主要供应换电重卡的系统。比如说燃料电池汽车这也是我们电控动力，电控动力总成系统集成，这个我们在国内应该说目前是最大的。

再比如说我们做的卡车底盘，卡车分布式的混合动力底盘，这是一个混合动力，另外每个轮子上都有电机，我们做轮毂电机。放一下视频。这是我们轮毂电机的底盘，这是我们装特种车的，我们主要是做底盘整个系统，因为轮子都变成电机了。我们近期做滑板底盘，滑板底盘对我们来讲也是电控动力，无非是CTC的电池包再加上我们的电机驱动，因为我们的电机驱动是全的，我们的电控单元年产量推动力是一百万套，因为它是传统柴油汽车所有的发动机电控，国内我们是唯一一家，除此只有国外的博士等等。我们常州一控的各种电控，包括逆变器、电机电控、燃料电池电控我们是全方位的，生产能力在常州七个工厂，包括贴片都是一百万套的生产能力，现在也增加了慧翼智能，我的学生原来是蔚来汽车自动驾驶的助理总裁，现在出来跟清华大学电子系几个学生办了一个公司做计算芯片。我们整个这里头技术都是自己的，比如说800V的高压快充技术，电池的CTC高安全集成，因为我们本来就是做电子系统的，我们有电池包的企业科技动力，有储能电池包的企业清安储能都是做电池包的，这是电池板块的。其中最核心的就是安全。另外就是我们电磁低温脉冲快速加热，我们可以在北方地区每分钟加到7度-8度，所以我们跟壳牌合建的充电站在张家口，几分钟加热，马上350千瓦快充。

另外就是电机技术，包括我们多合一的碳化硅电机控制器，这是由常州一控开发的。另外是高密度的电动能，我们以前是做商用车电动能，现在我们已经批量供货出口摩托车电动能，现在我们摩托车的电动能大概是一百千瓦，因为是国外的高档摩托车，用在我们现在的滑板底盘上。另外就是整车的热管理系统，因为我们本身就是做热的，包括热泵、空调，这都是我们的范畴。目前这个技术我们已经在十天前的世界动力电池大会上向大家展示了。

下面进入正题，今天重点说一下智慧能源V2X。我们首先要看的就是新能源技术革命的主要瓶颈是什么，实际上是储能。比如说我们电动汽车核心就是电池，电池就是储能，燃料电池反过来对制氢，它也是氢储能最难、最核心的技术。所以我们新能源动力系统，新能源电力系统是一样的，大家可以看一下这就是我们新能源动力系统跟新能源电力系统的比较，都是一个可变的负载+可变的发电，还有一个储能系统。我们的新能源动力系统是以燃料电池为代表的，燃料电池就是一个可变的发电，我们一般还配有电池储能。我们的负载是随时变的，现在新能源电力系统也是这样，负载是变的，发电也是随机的波动的，它跟我们这个很像。所以新能源动力系统，新能源电力系统的共性核心技术也是储能技术，所以我们从新能源汽车到新能源革命，我们用共性技术平台把新能源汽车跟新能源发电联系起来，形成新能源动力系统、新能源电力系统一体化，这两个系统的一体化。所以我们说新能源动力系统交通电动化已经取得重大突破，我们要用交通电动化促进能源电气化，以储能为抓手，推动能源转型，新兴电力系统发展，这是我们正在做的事情。

我简单介绍一下各种各样的储能方式，有物理储能、化学储能、电化学储能，我们现在主要用的还是物理储能，比方说抽水蓄能，但是我们所谓的新型储能实际上是化学储能和电化学储能，电化学储能就是电池，现在新型储能90%都是电池。下一步就是正在发展的氢能，我们以前只知道氢能燃料电池汽车，但实际上燃料汽车只是氢能的一部分，氢能交通只是氢能大战略的一小部分，真正的氢能战略是很大的，尤其是氢储能。

我们来看有各种各样的储能方式，我们对储能的需求需要功力，需要时间，有的是短期储能，有的是长周期储能，有的是小功率储能，有的是大功率储能，这里就画出来了各种储能能满足的储能需求都是一个部分，但是我们看一下中间，这下面都是电池可以涵盖的，而上面其实都是氢能可以涵盖的。所以实际上我们未来储能方式主要就是电池和氢能，而且这两者是互补的。一个是短周期、小功率，一个是长周期、大规模，形成互补。

基于成本竞争力也对中国整个储能做过计算，比方说我们的年代不同可能是不同的，因为现在有些新的像氢能比较贵，所以暂时不会引入，还会用抽水蓄能，但是将来会逐步被氢能取代。我们可以看到底下蓝的就是电化学储能，绿的就是氢能，底下是电池，中间就是抽水训练和压缩空气等等，这中间我们可以看出长时低频的储能主要是氢能，2030年之后，近10年还不会。

我们的电网和用户侧中频储能主要是电池，我们发电侧还有一些高频的储能，其实我们电池也可以解决。比方钛酸锂电池等等，现在他们可能还用点超级电容，还有非能等等都非常贵，可能都会被电池取代，这就是我们未来储能的展望。

从电力系统的角度对储能的需求分三个侧，一个是发电侧，一个是电网侧，一个是用户侧。电网侧我们一般不会去碰，因为它们是计划体制。发电侧也是央企和能源企业控制的，我们能源革命的突破口，市场化大规模是在用户侧，我们的分布式储能，尤其是电动汽车智慧能源主要是用户侧。包括了V2X、V2G、V2B等等，这就是我们所说的V2X。

我们现在的充电是一个无序充电，随便充，这会带来充电的负荷很大。比如北京“十四五”配电网就受不了了，必须要有序充电，不有序充电电网受不了了，电网改造非常贵，所以我们现在在帮他们做规划。通过有序充电电动车再翻一倍电网还能受得了，这叫有序充电VEG，这是单向的。双向的既可以充也可以放，车网互动。这就包括车跟车相互之间是可以互动的，车跟房子是可以互动的，车跟楼宇，车跟工业园区，一个变压器下面我们是可以做成微网、局域网等等，可以跟微网互动，不一定要跟大网互动，我们一般不会跟大网互动，尤其是省级的电网我们是不会跟它互动的。我们都是在微网层次，局域网层次，配电网层次，最多到北京市我们不会往上了。这是汪洋大海一样的，用户侧是汪洋大海一样的，这是央企没办法全面覆盖的，这就是市场化的汪洋大海。现在国家正在进行电力体制改革，就是要放开用户侧，让市场主体都进来，都谁都不设置门槛，这就是我们下一步的机遇。

它是怎么起作用的?如果无序充电会增加一个波峰，增加一个额外的充电高峰，如果我们有序把充电放到晚间去，它就会降低。如果我们再进一步能够双向，比方说最高的曲线就是无序，第二条曲线是有序，第三条曲线是互动，互动就可以把你的负荷减下来，这样使我们的可再生能源风电、光伏大规模增长，因为现在风电和光伏一增长网络功率就不够，因为它是波动的。我们现在的网络负载率对小区来讲，一般余量非常大，按照峰值功率设计，平均的功率流动只是峰值功率的三分之一，但是你的电网得往峰值功率设计。我们有了储能，有了双向，就可以把峰值功率降下来，把平均功率提上去，使电网的利用率发挥到极致，干这件事。

我们有多大的能力?2040年中国有3亿辆电动车，如果每辆65度电，车上可装电就是200亿度，这是什么概念?就是今天每天中国消费电量的总量，我们能拿出多少来?根据我们的计算可以拿出一半来做储能，不说一半至少三分之一，一半应该是正常的，一半是可以利用的。这中间我们已经考虑了出行，出行实际上每天的电量用的是很少的，因为我们的平均出行里程，北京也就是40公里。因为我们平均比方说100公里我们十几度电的话，100公里就几度电，是很小的一部分，每天用的电只是电池能装电量的十分之一，大量的都可以拿出来做调节，这是一个特别大的储能。

有哪些V2G的方式?首先看低压配电网，解决进小区的。第二配电网可以跟家庭分布式光伏协同，现在发改委住房与城乡建设部刚刚发文件要大量的做这个。我们也是跟住建部合作推这个光伏储能电动车一体化，包括农村也是非常好的场景。城市的楼宇、停车场这个也是可以互动的，它可以集中起来参与我们的车网互动，有分布式的发电单元，V2B。然后我们再配合小型的发电机组跟微网互动，比如还有小型风电、分布式光伏等等，可以交流。另外中压配电网有快充站，公共充电站逐步都会变成快充，快充什么概念?5分钟充两百公里，现在我们的标准已经出来了，各个厂家都在做，我估计2025年就会形成规模，以后我们上高速公路将来的加油站就会变成快充快换站，轿车快充，卡车快换，这是我们未来的远景，快充站、快换站、换电站这都是。

下面我说一下车网互动的平台技术，首先就是我们车网互动的关键技术基础，首先电池要升级，包括它的智能化，包括它的寿命，包括它的安全，我们要进一步强化。第二就是充电设施的改造，充电设施要从单向变成双向，而且要由后台管理，这个实际上我们学生公司现在开发的双向充电桩成本增加不多，也就增加20%。第三个就是全程监控，我们要搞车网互动我们的充电桩只要回家车就得一直跟电网相连，整个过程必须要安全监控。不会要你半夜起来去插充电桩，这当然是不可能的，都是一直插着，什么时候充，什么时候放都是后台智能化控制的。

我们需要智慧能源V2X软件平台，第一是场站级的能量管理平台，这跟以前车上的能源管理是类似的。我们在场站和区域间还有数据监控与预测平台，主要是预测交通出行和预测风电光伏发电，主要是气候，也就是气象预报。还有四级控制中心，主要是做虚拟电厂，把北京几百万辆电动车合起来就是一个虚拟发电厂，虚拟聚合调度与虚拟电厂平台，最上面就是市场交易服务，因为我们相当于开一个股市，大家都来炒电，电贵了我们就卖，电便宜了就买。就像股票交易的平台一样，我们也需要有这么一个平台，这就是我们从空间维度看的。

从物理维度看，包括了功力和能量的设备层，通信网关层和系统平台层，能量管理属于信息控制能量这是一个平台，负荷聚合和虚拟平台基本上是信息平台，把这个连起来。第三个是能源交易和市场服务，这个有价格机制和很多政策。最后是出行与负荷的预测监控平台，搞能量管理的人都知道，搞车的能够管理必须知道工况，我们搞这个能量管理也需要知道车的工况以及发电情况，尤其是风电光伏发电情况。

展示一下，这就是我们的能量管理平台，现在我们会把低碳都加进去，零碳云智慧能源平台，这是我们创业公司做的。包括虚拟电厂的聚合控制架构，可能由本地层、聚合层和调度层三层。总的来讲，调度我们将来政府会参与，比方说区政府、北京市政府都会参与，甚至我们将来汽车由油税变成电税也要靠这个平台，然后才是各种聚合商做聚合的，最后才是我们小区。这样一个系统是大家都有钱赚的系统，我们的车主可以赚钱通过炒电，我们的聚合商提供服务可以赚钱，政府的平台还可以收税，所以它是有商业模式的。

最后说一下车网互动的应用示范，比方说我们北京2025年大概两百万辆，充电桩七十万个，首先应用场景就是快充电站与光储充电网，现在北京市的快充站和快换站没地方建，电网也不能让它直接取电，怎么办?我们用换电的电池做备用电池给快充的轿车充电，这样来节省电网资源，这就是我们正在做的，把加油站改成快充快换站，目前是跟壳牌合作，在张家口去年冬奥会建了第一个站，已经在全世界发布了。

这里头的技术需求包括了我们快速加热，安全快充等等，还有全生命周期的安全管理，这就是我们开发的智能化快充技术，超级快充、脉冲加热，夏天外部液冷，减少车上的东西。这是充电耦合的光储充电微网系统，这个我们已经在一些地方进行供货，北京大概现在有两百多座换电站，我们正在为北京做规划，把它改成现在的光储充一体化站。

还有储能安全运检系统，按照是最核心的，我们基于AI安全预警系统现在已经在全国大概一百万辆车上应用了。目前正在向客户推广，向维修站推广，现在已经出了一个APP给车主，你自己就可以看。

第二个方面是园区和政府单位的V2B和微网系统，这是我们目前正在做的一些，主要是针对办公大楼、工业园区、写字楼来打造V2X智慧能源系统，开展有序和V2X。有好几个场景，这些零部件我们都已经开发出来了，这是我们储能的预置舱，还有待储能高安全的电动汽车充电集成系统，还有就是智慧能源的监控平台等等。

第三个场景就是市郊车跟家的组合，尤其是跟光伏结合，屋顶光伏结合，这个面向市郊和农村实现屋顶光伏+储能+车+互动，甚至会跟空调结合，因为现在的空调要么一直开，要么一直关，真正到了智慧能源里头开的时候可能也会是脉冲式的，但是你不会感觉到温度有什么变化，这就是董小姐最近一直做广告的说她的空调可以发电，实际上是这个意思，光储充一体化。

这是我们已经有的一些产品，包括能源油气，后端的零碳云平台，设备层、控制层和管理层，包括双向电子的器件开发，现在都已经有公司做出来了，包括APP。

最后我做一下展望，我们认为未来十年电动汽车会形成智慧能源的生态，一个是黄金组合，我们认为分布式光伏+电池+电动汽车+物联网+区块链，会形成光储充放一体化的智慧能源系统。比如我刚才说的用户炒电不会是手工炒，就像现在交给证券公司炒一样，会有聚合商。还有区块链来进行自动的解决。白银组合就是集中式风电与光伏+氢能+燃料电池汽车+物联网+区块链，今天时间关系氢储能我就没讲。

展望一下，未来中国电力系统是个什么样的特征?我们叫电线面特征，所谓的线就是三北地区、西南通过超高压输电往东部输送，现在我们国家正在西部建大型的风光基地，这个风光基地都是几亿千瓦的，现在正在加紧建设。然后通过特高压输电加上储能电池，因为现在储能主要是在那边。

第二个就是点，我们东部大家看密集的这些点，大量的火电厂都在东部。这些火电机组用的省内高压输电网，目前主要抽水蓄能是在东部，布置了差不多上千个抽水蓄能电站。

我们重点做的是面上的事情，面商负荷+低压配电网+分布式光伏+电动汽车，我们要发挥两个优势，一个是中国光伏世界第一的优势，一个是中国电动汽车保有量世界第一的优势，这两个优势结合起来我们认为完全可以形成冲击整个电力系统改革的一股市场化力量。我们预计线上也要跨区平衡，点上要区内平衡，我们重点做的是局部平衡，因为电是每时每刻都要平衡的。

在这方面我们也做了模拟计算，比方说当碳中和的时候，我们有V2G跟没有V2G相比，电的是有V2G的，大家看无序没有V2G是那样的，相互之间跨地区输送特别多。当我们有了V2G之后，我们没有必要从西部大量的往这边送，因为我们V2G替代储能，我们大概会使跨区域的输电量下降1.7万亿千瓦时，更好的平衡。

这就是我们未来用全国各种数据算到的，如果有V2G是底下的，我们的储能大概是一千GWH，如果没有V2G无序充电大概要七千个GWH，我们可以省掉六千GWH，这是对中国能源转型重大的战略。(文/汽车之家 张凌霄)

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