欧阳明高：电动汽车充换电技术展望

  中国储能网讯：为推动全球绿色低碳发展，助力实现碳中和愿景，由四川省人民政府、工业和信息化部共同主办的2023世界动力电池大会于2023年6月8日-11日在四川省宜宾市举办，本次大会以“绿色新动力·世界新动能”为主题。其中，在6月10日由工业和信息化部装备工业发展中心、中国电动汽车充电基础设施促进联盟、中国电动重卡换电产业促进联盟、中国城市公共交通协会共同承办的“新能源汽车换电模式应用研讨会”分论坛上，全国政协常委、中国科学院院士欧阳明高发表主题演讲。以下内容为现场演讲实录：

  各位领导、各位同行，大家下午好。

  非常高兴我们换电的今天济济一堂，比去年的人多很多。我是2020年9月份第一次开换电的会，就那么十几家，现在有这么多人在这儿。所以看到这个行业在蓬勃发展我们感到非常欢欣鼓舞，也有动力进一步推动换电重卡的发展。

  我们想换电重卡这件事儿能发展起来也有三个方面的原因。首先是我们技术方面，从技术链的角度电池、电机、电控这些纯电的基础技术，经过多年的发展，已经非常地成熟，在轿车领域已经推广得很好。当然我们就想到要在卡车、商用车上发展，在卡车、商用车上发展的刚开始大家都觉得这个卡车续航里程长，耗电量大，是不大适合纯电动的。但是随着电池技术的进步，大家觉得其实主要是电费比油费便宜这一点就很有竞争力，所以大家开始做商用车的电动，逐步发展到重卡的电动。实际上从驱动系统的角度，现在慢慢是越来越成熟，我们很快从现在的单电机即将发展到电驱动桥，电驱动桥很快就会全方位普及，电驱动桥又带来了新的技术进步，可以使我们底盘的重量再进一步大幅下降，至少要下降半吨左右是没有问题的。所以从电池技术角度来讲，我们现在磷酸铁锂大概160Wh/kg，下面200Wh/kg，磷酸锰铁锂也可以做到超过200Wh/kg，甚至250Wh/kg。我们前天开动力电池的闭门会，有的企业已经说了，我们磷酸锰铁锂可以干到250Wh/kg。因为磷酸铁锂很重要的就是寿命长，安全性好，但是相对来说比能量低，但是现在比能量低的问题正在逐步得到解决。加了锰之后电压提升了，整个比能量就进一步上升。所以电池技术、驱动技术，另外当然就是我们的控制技术，控制技术包括我们的整车控制，尤其是像辅助驾驶，我想其实重卡上面可能更好实施。

  那另外一个就是我们电池的全链条的智能化管理，这个技术也是发展很快，像现在基于人工智能的电池的安全监控、寿命管理技术进步都非常快。比如现在我们有人工智能电池大模型，将来对电池全生命周期管理可以使寿命至少提高个1000-2000是没有问题的，至少提高20%以上是没有问题的。同时本身磷酸铁锂的电池寿命就比较长，现在弄到1万次对于储能的磷酸铁锂电池已经是一个常态了，技术上面没有任何问题。就算150公里续航里程，全生命周期也可以做到150万公里，这都是没有问题的。而且随着续航里程的增加，可能寿命更不是问题了，所以电池的技术进步给我们奠定了很好的技术基础。当然由于消耗的能量比较大，所以我们的电池包可能占的体积、重量等等肯定会带来一定额外的问题。从未来的展望来看，随着我们电池比能量的增加，同样的续航里程当然重量会大幅下降。实际上从电池比能量的角度，我们会随着现在的160Wh/kg到250Wh/kg最后到500Wh/kg，而且成本更低。所以大概这个技术路线是2025年的，2025年做到250Wh/kg的电池是没有问题的，磷酸锰铁锂，到2030年可能出来锂流这种500Wh/kg的电池，而且成本依然很低。所以从续航里程、重量、体积的角度都会大幅改善。同时现在背一个包在后面，其实将来也有可能会是底盘上都会出现的，我们相信2030年一定会出现滑板底盘，商用车的滑板底盘比轿车的滑板底盘是更容易实现的。我们现在已经在特种车辆上轮边电机和轮毂电机已经开始使用了，比如六轴的车，因为轴很多，搞机械传统根本没办法搞，现在都是分布式驱动，已经用轮毂电机了。因为商用车的数量相对低，变速的范围也比较小，所以相对来说在卡车上实现的这些新技术都比轿车要容易。所以这是我们从技术链的角度是完全可以支撑卡车的全面的电动化，智能化，甚至低碳化。因为低碳化的角度，当然我们就是要用绿电，怎么用绿电呢，将来所有的电动重卡的充换电站可以跟电网互动，而且这种互动的功率很大，不像轿车，轿车互动功率如果在家里的话，双向充电功率一般就10个千瓦就差不多了，当然我们在换电站，快充和快换的站里，我们这种互动功率可以达到几百千瓦，这个对电网的调频是非常有利的。从这个角度看，它也比轿车搞车网互动要容易。所以相对来说，对能源的绿色化也会带来很多便利，所以这是从技术的角度。

  另外就是从产业链的角度来看，我们商用车的产业链，我的团队做商用车的时间是比做轿车更久，因为我们以前就是做燃油机电控的，20年前是做这个的。所以我们对商用车的产业链还是比较熟悉的，我们中国实际上商用车的产业链是在轿车产业链之前就成熟了，我们商用车的国际竞争力是在轿车国际竞争力提升之前就已经跟国外就能竞争了，因为我们的成本比它们要低很多。而且现在配套商用车的所有零部件都是国内能够自主的。这也是我们产业链上，中国重卡的产业链优势非常地明显。当然，最重要的，对卡车电动化最重要的就是模式，我们可以充电也可以换电，为什么我们要搞换电，这也是经过多年的发展选择。大家知道国外一般不搞换电，像美国它是搞超充，兆瓦级的充电，兆瓦级的充电对电网负担是很重很重的，而且我们扩容的成本比换电站还高。所以对中国国情来讲，我们是不适合搞这个的，当然我们还有不是超充，有快充，快充只是在初期，车很少的时候是可以的，因为它慢点充没事儿，但是当站的利用率，我们计算过，一旦达到40%以上换电是最好的，换电的成本是最低的，整个换电站和运营的成本是最低的，所以我们慢慢聚焦到了换电的模式，这不仅仅是从补能的角度，因为我们的卡车不可能在自己家里补电，也就是说从补电的角度，卡车比轿车难度要大，因为轿车不管怎么的有个220V就可以补了，但是卡车是不行的，他也不可能回家去补，所以卡车的补能是卡车电动化最关键的一个瓶颈，如何找到最经济、最优秀的中国特色的模式，是经过了多年探索的，既有理论上的分析，也有实际的示范。目前看来，我们换电模式是最好的，换电模式不仅仅体现在补能的角度，也体现在价值链的角度，作为一种商业模式它把成本的分配做得非常合理。我们买车的用户，我们买车可以不买电池，租电池，因为换电池的情况就很容易租电池，买车不买电池，只买裸车这样就可以跟柴油车竞争。就是说柴油车也在越来越贵，如果你让用户买个车比燃油车贵很多他也不干，那么怎么办呢，我能不卖电池只租电池，那么这个问题就解决了，现在实际情况是，你只租电池不买电池，买个裸车再加上修理费用很低的话，那它的拥有成本实际上比柴油车低，现在已经可以做到比柴油车低。那么我们换电的地方有租赁费再加上电费的服务费，那么换电的人也可以挣钱。大家知道现在充电行业基本上都不挣钱，整个跟轿车充电的这些基本上都不挣钱，因为它的商业模式根本就算不过来，你贵了大家就不到你那里充了。所以我们换电模式的好处就是，换电也能挣钱，它搞出来一个新的价值链和产业链，不光是租电池又出来一个子行业，专门做电池银行的。这样一来我们跟传统不一样的产业链既有电动卡车的制造商，又有电池包的制造商，又有换电机构和换电装置的供应商，还有电池银行的服务商，还有车网互动的服务商，还有换电站的业主，业主他还可以在业主的基础上扩展，在高速公路铺光伏，现在高速公路铺光伏已经越来越普遍了，叫所谓的交通能源融合。就是高速公路一公里的光伏大概500千瓦，我们换电站两边各出来一公里就是一个兆瓦，那我换电站甚至都可以不接电网，这个想象空间又很大，如果再把几百个站连起来，那就可以搞车网互动了。大家分工很明确，成本摊销很合理，所谓合理商业模式就是盈利模式，就是大家利益的分摊，最后都能挣钱，你不能就你挣钱别人亏本这是搞不成的。那么这个模式就是非常合理地把这些成本分摊了，然后产生了新的行业，所以这从模式的角度也是非常非常先进，而且现在在我们各个城市，在封闭场景已经证明了它的商业性，经济性跟柴油车比，它有真正的商业性和经济性。这已经是被时间证明的。

  我跟学生创业企业讲三句话，我们叫技术构建平台，场景定义产品，模式创造价值。我们是因为换电这个模式引发出完全新的价值链，挣钱。把这个成本分摊之后大家都能挣钱。我们的技术开发了这么多年，它完全满足了这个重卡换电，没有什么技术瓶颈。我们的产业链由于这个新的模式，出来了什么租赁电池的产业，电池银行的产业，换电站产业，还有电池银行不是说存钱存黄金的银行，这电池的价值可高可低，不是黄金放在那儿永远增值，那怎么样增值呢？这就会出来电池的服务业。比如我们专门搞全生命周期电池管理，你用只能8000次，我管好了我可以1万次，那他也可以挣钱，专业的人士干专业的事儿。你有钱的人就开电子银行，你有技术的你来做电池服务，我们现在人工智能可以完全杜绝你的安全事故，同时可以准确地预测你的电池寿命，而且让你的电池寿命通过适当的保养，可以把你的电池寿命增值，这个有技术有专业完全可以做。

  而且我们再来搞车网互动又来了一个大行业，我们如果有电池换电站，像国电投这样的几百个换电站合起来，他买到便宜的电。因为现在的都是实时电价，有的像山东都负电价了，你的规模大，你的负荷预测得准，那你可以提前买电，你就可以拿到低电价，这样成本进一步降低，他也能挣更多的钱。同时我们车网互动之后，电池租赁之后，电池的拥有商，电池银行的拥有商可以拿到更便宜的电池，因为他是电池厂商最大的客户，甚至可以反过来控制电池。所以这样一个大的价值链带来了无穷的商业机会，也带来了无穷的就业机会。所以我们整个商业模式创造价值，场景定义产品什么意思呢，我们现在做的还是封闭场景，我们下面最核心的就是扩大场景。那怎么扩大场景？比方说短导，其实相比干线省钱的力度要少一些，其实干线更能省钱，你核心的就是因为我们的租赁费+电费比燃油费要便宜，你走得越多，你节省得越多。大家知道卡车最核心的费用还不是购置成本，是使用成本，而使用成本这一点就是要多跑，跑得越多，使用成本节省得越大，所以实际上干线的换电，卡车比封闭场景短导的卡车实际上更具优势。所以现在我们在这里开会我觉得最重要的是扩大场景，然后联网，进入干线，进入物流，进入城市联网阶段。但是为了做这个，那就需要协调，需要大家一块来商量，最核心的就是互通互换节口标准等等。这个我们早就想到了问题，我们跟中电联的永东，还有中电中汽的贵宾早就想到这个问题，我们在2020年9月份发起成立了中国换电重卡联盟，马处也支持我们，开始搞标准，同时在马处工信部的支持下做示范城市的时候我们叫示范地方标准，就像现在一个是地方标准，一个是行业标准，一个是国家标准。现在地方标准建了，但是地方标准不可能通用，所以要有一个行业标准，这就是汽车行业的标准，现在汽车行业标准已经制定出来了。那下一步正在做的是国家标准，国家标准不是制定，是修订，这个是比较简单的，所以这件事情也开始在做了。所以如果有了这些标准和规范，我们也是在宜宾，也是在试用这些标准，检验这些标准，推动龙头企业的互通互换。比如国电投的，蔡总这边是最大换电站的拥有方，同时他底下也在互通互换，在宜宾已经在测试。还有跟宁德时代的也在做互通互换，现在大家应该说已经达成了很好的一致的共识，共同推进标准，共同把蛋糕做大，共同把联网做成，才能把效益放大最大。所以今天在这里开会，最重大的意义就是通过研讨达成共识，通过把标准、接口来标准化，最后把全国的联网做成，这个做成的意义是非常大的，我们现在也就几万辆车，也就是2万多台换电的卡车，刚才马处说了我们现在已经到50%了，只要我们把互通互换搞好，我相信一定是70%以上。因为不换电的卡车有很多毛病，第一个你卖车带电池这个车太贵了，另外你不换电你要充电太慢了，你装的电池必然要多，装电池多就重，重就影响拉货，现在自超载，对载重量越来越严格了，所以它有它很多不可回避的矛盾，所以我相信在换电重卡的比例会越来越大，这是一个问题。

  另外一个问题就是整个换电，或者加上充电的整个电动卡车的量，应该到了快爆发的时候，因为它所有的商业模式也好，产业链也好，技术链也好，都已经成熟，现在只缺我们的标准化，我们的互通化这样一个瓶颈，只要这个瓶颈把它打破，那就是爆发，所以我们估计2025年应该是5-10万辆是可以有的。那么2025年之后应该是更大的爆发，大家知道我们的轿车刚开始就是很慢的，就到2021、2022就起来了，我相信轿车的2021、2022在重卡中间应该出现在2030年之前，所以我估计2030年中国的车都是开始慢，突然就快了，所以我们要迎接这个大爆发，在重卡方面应该是年产规模30万辆以上的规模。因为2030年还是按照整个重卡100万辆来计算的话，我们应该估计到50%，也就是说轿车到50%也就是明后年的事儿了，卡车晚它5年，为什么提50%呢，其实欧盟它的目标2030也是50%卡车，那我们不应该比它们慢吧，就算这有点超前，我们应该争取这个目标，而不能说在卡车方面我们落后于欧盟，因为我们在模式，在产业链，在技术链都比它们有优势，我们不应该落后，所以我想2030年应该做到50%的电动化率，50%中间的70%应该换电重卡来争取这个数，那就是30万辆。

  最后，祝这次大会圆满成功，也让我们共同努力推动换电重卡行业的腾飞，以促进中国整个电动化转型和新能源汽车的发展，谢谢各位。