中科院院士欧阳明高：汽车强国靠四化

　　中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高

　　尊敬的万钢主席、陈清泰理事长、苗部长、单部长，各位领导，各位院士、专家，各位同行：

　　大家下午好!

　　刚才万主席让我讲讲全固态电池，但是我今天没带笔记本电脑，临时没法变。我今天不是讲一个特别学术化的话题，而是主要针对当前社会上对新能源汽车的种种质疑表达一些我的观点。我取了一个题目，叫《汽车强国靠四化：电动化、智能化、低碳化、全球化》。

　　下面我想讲三个问题：第一，发展战略问题;第二，当前技术问题;第三，未来前景问题。

　　1、发展战略问题谁在引领电动化?网上有很大一部分人说电动化是西方设下的陷阱，其实这不符合事实。发展新能源汽车是中国政府综合考虑石油安全、大气污染、产业升级实施的重大国家战略。十年前习近平总书记发出指示：“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路”。汽车强国战略就是发展新能源汽车。前面几位领导都已经提到了，我在这是再次重复。中国电动汽车百人会是十年前5 月成立的，

　　所以具有很重要的历史意义，到2024年刚好十年。有一系列数据表明，中国引领了电动化变革。2015 年，中国新能源汽车产销量成为全球第一，这是中国首次在全球率先成功大规模导入高科技民用大宗消费品，以前的收音机、电视机等都是国外先普及再传到中国的，但新能源汽车不是，新能源汽车是我们自己率先成功大规模引入的。国外是什么时候开始转型的呢?是2016 年。

　　2016 年是全球“纯电驱动”技术转型的标志性年份。这页 PPT(演示文稿)是我以前做的，这是历史。中国新能源汽车的市场占有率超过1% 之后各个国家才开始转型，这是他们当时的一些规划。中国新能源汽车产业化率先发力，从产品导入期进入产业成长期的时候，国外也开始转型，说明这个发展趋势是不可逆转的。

　　当然，有些跨国汽车企业电动化规划做得过于激进，比如到2030年实现全面电动化，但实际推行时遇到了中国汽车企业的竞争以及欧洲电价的上涨(欧洲电价普遍高于中国，其中有些国家电价甚至是中国的十倍)，导致市场表现不及预期。因此，他们选择适当调低规划目标是合理的，但绝不是放弃。欧洲多家汽车企业的中国区负责人在中国电动汽车百人会论坛闭门研讨会上表示，将继续推行电动化战略。欧洲是全球汽车碳排放法规最严格的地区，基于化石能源的燃油汽车是无法满足日益严格的碳排放法规的。关于智能化，中国也是智能化领先的国家之一。

　　有人说燃油汽车也可以搞自动驾驶，为什么非要用电动汽车呢?电动汽车具有智能化的先天优势，燃油汽车自动驾驶与电动汽车竞争是比较难的。我是做发动机出身的，博士课题方向是发动机控制。发动机控制的难度是很大的，发动机控制的精确性是无法跟电机控制相提并论的，控制的响应时间是秒和毫秒的数量级差别。

　　目前的市场表现也表明，新能源汽车的自动驾驶普及率大大高于燃油汽车。还有一种说法是电动汽车不是新能源汽车。大家知道中国新能源全球领先，按照目前的电力结构，电动汽车相比燃油汽车全生命周期碳减排超过40%。2023 年中国风电、光伏累计装机容量超过 10 亿千瓦，2023 年新增 2.9亿千瓦。今后 7 年，我们就按照这个数字再增加 20 亿千瓦，2030 年风电、光伏的总装机容量将达到 30亿千瓦，将可能是煤电(燃煤发电)装机容量的 2.5 倍，非化石能源总发电量有望超过 60%。所以电动汽车将成为以消费绿电为主体的新能源汽车。

　　现在国际上还有电合成燃料— E-FUEL。有一种逻辑是，我为什么要搞电动汽车?我把内燃机变成使用E-FUEL 的不就是新能源吗?是的，是可以，因为本身可再生能源既可以发电，也可以制氢，制完氢再加碳，就是电合成燃料。合成燃料的使用端不需要建基础设施，但生产端是需要建基础设施的。

　　生产1 升的合成燃料要 2.9~3.6 千克的二氧化碳，国际上流行的概念是从空气中捕捉所需要的二氧化碳，能耗很大。电合成燃料在内燃机中燃烧后再生成二氧化碳排回大气。国内有技术创新，不从空气中捕捉，把煤化工的二氧化碳拿过来用，但这是不是碳中和燃料存在争议。国际上有做合成燃料的石油公司预测，到2050 年，每升电合成燃料价格是1 美元，这还是比较高的。

　　所以现在的主流共识是，长途大型飞机燃料需要用E-FUEL，船用燃料可能也是要用 E-FUEL 的，但是汽车就没有必要了。把可再生能源发电、制氢、做合成燃料三种路径比较，基于欧盟的报告(数据基于壳牌公司)，直接做电动汽车全生命周期的效率是77%~81%，现在是 77%，2050年是81%;如果制氢做氢燃料电池汽车，现在的效率是33%，2050 年是 42%;如果做柴油搞燃油汽车，现在的效率是20%，2050 年效率是 22%;如果做汽油，效率就更低了，现在是16%，未来是 18%。

　　所以，从这个意义上讲，电动汽车明显具有效率优势，其他动力形式的效率低就对应高成本。因此，电动汽车是汽车低碳化的主流技术路线，电合成燃料内燃机汽车很难是。还有一个使用电合成燃料的内燃机难以做到的，就是新能源汽车跟新能源电力之间的车网互动。电动汽车可以进行实时互动来消除电网的中高频波动，使用电合成燃料的内燃机汽车是没法做到这一点的。新能源汽车是新能源整个技术体系的重要组成部分之一，而且是核心部分、引领部分。我们的智慧能源系统都需要车，比如沿高速公路部署的光、储、充、放、换一体化系统，或者光、储、充、放、氢一体化系统，我的团队在内蒙古已经开始做了。

　　还有车、能、路、云一体化，我们在南方做这方面工作;还有房、车、能、路、云一体化，我们团队在深圳有一个住建部的智慧低碳建筑工程中心，就是做房、车、能、路、云智慧能源系统。另外，储能技术大都来源于电动汽车。第一种，是长周期储能。氢燃料电池电动汽车带动了氢能全链条的发展，将来，氢能是长周期储能的主要手段。我们现在的发电厂是煤电的，随着光伏、风电越来越多，燃煤发电厂不需要发那么多电了，就变成一个调节性的电源了。现在建大型光伏、风电基地都要建调峰电厂，现在是烧煤的，以后就用光伏、风电、电解水制氢，用氢替代煤燃烧发电，这就是“氢储能”(用氢合成的氨、醇、油等在一定场景下相对氢具有经济优势时也可以采用)，它将是最重要的长周期大规模储能方式。

　　在北方可以实现完全零碳的能源系统，是因为有氢储能。没有氢储能是不可能实现完全零碳的能源系统的。第二种，是现在的中周期储能，就是储能10 小时以内的(目前定义还没有统一)，可以靠电化学储能，也就是储能电池。这个也是从汽车动力电池发展来的，可能会成为中周期储能的主体，当然还有很多其他的，例如压缩空气、抽水蓄能等。大家知道，抽水蓄能做得再多，到2030 年也就 1 亿千瓦，但是电池储能一年就可以到 1 亿千瓦，这是没法比的。

　　2023 年电化学储能做到1800 多万千瓦，抽水蓄能做了那么多年也就是 5000万千瓦。第三种，是短周期储能，即储能 2 小时以内的，将来最具潜力的是电动汽车，因为电动汽车的储能量太大了，2040 年电动汽保有量预计超过 3 亿辆，车载动力电池总容量将超过200 亿千瓦·时(2023年我国平均每天的用电量约 250 亿千瓦·时)，假设用一半来储能，就会有100 亿千瓦·时，容量非常庞大。所以三个储能主流技术路线都与新能源汽车有关，这是战略问题。

　　2、当前技术问题第一个技术问题，是电池安全问题。2023 年春节期间，当地对电动汽车登船的歧视性规定，导致大量去海南度假返程车辆车主的抱怨，也引发全社会对电动汽车安全性的质疑。根据国家消防救援局的数据，2022 年第一季度，新能源汽车中自燃车辆有 640辆，保有量是 891 万辆，自燃率等于万分之 0.718，与燃油汽车(含旧车)的自燃率统计处于同一数量级，但新能源汽车的自燃率要稍高一些。我们仍需要通过科技创新不断提高新能源汽车的安全性。电池安全技术分为主动安全、被动安全和本征安全三大技术。在主动安全技术方面，我的团队已经研发出人工智能大模型应用于电池安全预警，并将电池缺陷检测技术应用于电池生产线，还正在研发智能电池技术用于电池主动安全控制;在被动安全技术方面，我的团队发现了电池喷发颗粒物诱导电弧发生导致热失控蔓延和电池包自燃的机理，为电池包电气系统与电池喷发物分离设计阻止火灾发生提供了指导原则，还发展了电池包热失控蔓延的测试方法、仿真模型和系统设计成套技术并应用于国内外主要电动汽车企业;在本征安全技术方面，我的团队揭示了锂离子电池的全过程热失控机理，并以此为基础开发了系列化本征安全技术应用于主要动力电池企业。

　　此外，我的团队还在全力开展全固态电池研发，2024 年 1 月，我发起成立了“中国全固态电池产学研协同创新平台”，全固态电池技术将会使电池的本征安全再提升一个档次。因此，我们对电动汽车的安全前景要抱有充分的信心。中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》关于动力电池热安全的规划目标是 2030年自燃率降低到万分之 0.1。

　　第二个技术问题，是电池回收与污染。人们对铅酸电池污染的印象太深了，久久不能抹去，总是有这么一个印象。而锂电池的利用价值高、回收技术丰富，且创新活跃。现在有三条主要的电池回收路径：火法回收、湿法回收和直接回收。火法回收、湿法回收要把整个电池材料分解为元素，现在新出现的直接回收是保留材料晶体结构，是更先进的，也是更具创新的一种技术。锂离子电池如果不回收，则制造过程的综合能耗和碳排放会是比较高的。如果采用了火法回收，会减少能耗碳排放，但是不多;如果我们用湿法回收，碳排放减少 32%;如果直接回收，碳排放减少一半以上，这是按照现在的电力结构计算的。

　　如果我们按照2030 年的电力结构，即绿电占比增加，则在这个基础上再减少百分之十几;如果按照 2050 年的电力结构，绿电比例更高，那就减少接近75%;如果完全使用绿电，电池生产、使用和回收全生命周期达到近零排放。这也是现在很多电池企业把制造基地向西部可再生能源丰富的地区转移的原因。

　　第三个问题，是关于续驶里程与能量补给的质疑。最近春节出现了一些异常情况，又是冬天，湖北又有冰雨等，导致负面舆论上来得很厉害。其实纯电动汽车最高续驶里程可以达到1000 千米，冬天的续驶里程减少可以通过最新的电池脉冲加热技术和基于热泵的综合热管理技术来有效缓解，一些汽车企业已经推出了这样的产品，当然买的人不多，因为比较贵。另外，10 分钟充 400 千米的超快速充电技术也开始产业化，还有自动驾驶，但这些都是要付出成本的。对于7 万 ~10 万元的家用主流紧凑型要求性价比的轿车，目前要把这些都装上，有点难度。目前我们的市场处于什么状况呢?当前产品正处于市场占比31%~50% 之间，这个时候进入市场的主要消费者叫“早期大众”。

　　比“早期大众”更早，最先使用创新产品的消费者叫“创新者”，“创新者”对价格不敏感，但“早期大众”是要求性价比的客户，对于花多少钱、性能怎么样是比较挑剔的。这个时候我们应该怎么做呢?我们的高端电动汽车、经济型电动汽车前些年都火过了，现在正在从两边往中间发展。中间这个“肚子”很大，A级家用乘用车一年市场 500 多万辆，这是新能源汽车市场占有率从 31% 到 50% 的过程中最重要的一个销售车型种类和客户群体，对国内市场来讲，这是当前的重中之重。我在2023 年百人会论坛上提出“双轮驱动”，就是纯电动和插电式混合动力并行推动的产品战略。

　　插电式混合动力车型在替代燃油汽车主流地位、抢占家用主流 A 级车市场方面将发挥决定性作用，它的综合性能也可能全面超越燃油汽车。1)电动性。纯电续驶里程越来越长，插电式混合动力汽车现在可以到100 多千米，也就覆盖了平时上下班的里程，而长途可以变成油电混合。2)经济性。插电式混合动力汽车可以用混合动力专用发动机，比一般的内燃机效率要高很多。以前觉得汽油机热效率做到40% 以上太难了，现在国内厂家普遍都超过 40%，接近45% 了，这在以前是不可想象的。另外，发动机运行工况点，插电式混合动力汽车集中在高效区，燃油汽车发动机运行点分布很散。

　　大家看百公里油耗，插电式混合动力汽车优势明显，可以达到3.8 升 / 百千米。3)动力性。插电式混合动力汽车输出总功率等于发动机功率加电机功率，基本上在200 千瓦以上，燃油汽车一般都在 100 多千瓦。根据典型车型统计，百公里加速时间，插电式混合动力汽车平均7.3 秒，燃油汽车 9 秒多，插电式混合动力汽车优势明显。4)可靠性。国内目前普遍采用双电机串并联混合动力构型。这种构型的好处是既可以串联，又可以并联。其实它要是处于串联状态就相当于增程式，它包含了增程式，但是因为增程式在高速公路上油耗偏高，所以在高速公路行驶时是以发动机直驱和电机辅助驱动相结合的并联混合。

　　因此，它既可以并联，又可以串联，而且变速机构极其简单，比燃油汽车要简单很多，所以它的故障率大幅降低。根据车质网的调查数据，插电式混合动力车型故障率占比最高也就是 3.1%，。5)售价对比。刚开始是电比油贵，后来是油电同价，现在厂家都喊的是电比油低，有的燃油汽车喊的是油比电强，我没理解怎么个强法，因为按刚才那些数据，插电式混合动力汽车的动力性、经济性、可靠性都强了，到了最后这一条，插电式混合动力汽车的价格还低。这种车型是目前在7 万 ~10 万元市场快速提高新能源汽车市场占有率最有力的武器，它具备燃油汽车的功能、增程式混合动力汽车的功能，还有纯电动汽车的功能。

　　基于此，我认为在今后几年，插电式混合动力汽车的市场占有率在A 级紧凑型轿车市场会大规模渗透，因为现在渗透率还不高，所以现在重点在这个 A 级紧凑型车型上，一年 500 万辆，这是一个大市场。我认为插电式混合动力车型是会上来的，在今后几年甚至有可能插电式混合动力、纯电动各占一半。当然，随着电池性能的不断改进和充电设施的不断完善，以及车网互动等功能的加入，5~10 年后，纯电动还是会回来的。最终还会是以纯电动为主体，但是近中期我们一定要看到周期性和结构性的影响因素，这非常重要。

　　3、未来前景问题最后，对未来的前景做一个小结。首先，新能源汽车是一个技术体系，不是单一的电动化，它包含了第四次工业革命的全部内涵。它引领了三场变革：电动化变革、智能化变革、低碳化变革。1)电动化。2009 年 1 月正式开始公共领域“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”。从 2010年起，私人购买新能源汽车补贴试点工作展开。2022 年，中国新能源汽车市场出现爆发式增长，年销量达到688 万辆。2030 年左右，全固态电池有望实现产业化。2)智能化。2015 年 10 月，特斯拉推出了半自动驾驶系统—Autopilot，Autopilot 是第一个投入商用的自动驾驶技术。2023 年第二季度，特斯拉 FSD(Full-Self Driving，完全自动驾驶)测试里程超过 3亿英里，Dojo 超级计算机开始量产。2024 年 2 月，OpenAI Sora 推出。2030 年，我国基于端到端结构的全自动驾驶轿车商业化是大概率事件。3)低碳化。2020 年 9 月 22日，习近平总书记提出“双碳”目标。在此之前，电动汽车和氢能汽车并没有以使用绿电、绿氢为目标。2024 年 2 月，在中央政治局会议上，习近平总书记提出要顺势而为、乘势而上，以更大力度推动我国新能源高质量发展。2030 年，中国非化石能源发电量有望达到 60%，新能源革命爆发期有望提前到来。这三场革命最终要实现什么?汽车强国!汽车强国还要加一个市场全球化，汽车强国市场都是在全球的，不可能就在国内。

　　电动化、智能化、低碳化、全球化的相互关系是什么呢?

　　1)动力电动化。电动化只是改变了动力，基础是电动化，电动化推动低碳化，电动化引领全球化。

　　2)整车智能化。没有电动化做不好智能化，它是基础，智能化能够添彩电动化。

　　3)能源低碳化。低碳化是针对能源讲的，对于全生命周期的制造、使用和回收，碳排放是目前最好的衡量标准。不管是燃油汽车，还是电动汽车，都用碳排放来衡量，用油耗不太好衡量，用碳排放是最好的。电动化不等于低碳化，因为电动化是对动力而言的，低碳化是对能源而言的，途径是电动化，目标还是低碳化，最终我们要占领道德制高点，为了人类的可持续发展、绿色发展，这是全人类的共同理想。所以光谈电动化，不谈低碳化，容易让人钻牛角尖，低碳化是我们的初心使命。

　　4)市场全球化。电动化、智能化、低碳化推动全球化，全球化带来高端化，最后实现汽车强国。

　　下一步我们怎么做呢?

　　1)坚持电动化。电动化是经过20 多年反复论证的既定战略和技术路线，不能动摇，不需要改变。要将电动化进行到底，全力攻克下一代电动化核心技术—全固态电池技术。市场方面，采用双轮驱动战略，一方面继续优化纯电动汽车在极端工况下的性能，这些技术其实都有，关键是如何把它工程化应用。同时，我们现在的发展模式要由“以车带桩”向“以桩带车”转型，我们总说先有鸡还是先有蛋，现在应该可以分辨了。原来没有车的时候基础设施不好搞，我们用车带桩;现在车多了，车的大规模普及要靠桩(充电桩)来带，以桩带车，这就是政策转型，要大力推动充电设施的普及和升级。另一方面，近期应大力推广插电式混合动力车型，快速提升市场占有率到50% 以上。

　　2)加快智能化。要抢抓人工智能革命的机遇。人工智能是非线性发展的，不像电动化，电动化一般比较慢，能源变化也会比较慢，但智能化系统科学革命是非线性的，来得非常猛，上得非常快，所以我们最近总是被国外来的视频冲击，它来得太快、太猛、太有冲击力。所以我们首先要普及城市导航的辅助驾驶，同时全力攻克下一代智能化核心技术—全自动驾驶技术。加快人工智能在新能源汽车设计、制造、管理、回收全生命周期大范围应用。我们现在都在“内卷”，下一步要提质、降本、增效。效益靠什么?靠数字化转型、靠智能化升级。

　　3)重视低碳化。我们有时候往往会忽略低碳化，只是说两场，即上半场、下半场。我觉得低碳化要重视。新能源汽车的初心使命是实现人类绿色发展的美好愿景，要坚持新能源汽车近零排放的目标，优化双积分。现在双积分作用不大，引入碳交易，特斯拉一年碳交易赚接近18 亿美元。我们的汽车企业现在总的盈利情况并不是很理想，因为我们都在投入期，所以我觉得这个是很重要的。要发挥中国新能源总体优势，加强新能源汽车与新能源电力的协同互动，推动超级快充与光、储、充、换一体化，超级快充要真正实现，必须搞光、储、充、换一体化。有序充电与车网互动产业化，车网互动之前要搞有序充电，因为我们首先要建立监控云平台，把车联接起来，实现从有序充电到车网互动的产业化，还要推动车、能、路、云智能产业生态融合发展。

　　4)拓展全球化。现在搞全球化也有一些难度，需要我们使点劲拓展，政府民间一起努力，应对国际风险挑战。要更加自信地对国外开放新能源汽车市场，做到互通有无。我们中国错失了成为燃油汽车强国的机遇，我们现在要建的汽车强国是新能源汽车强国，我坚信我们的目标一定能实现。谢谢各位!