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欧阳明高:新能源和油车拉开"辽沈战役"式的决战序幕

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网易汽车4月2日报道

3月31日至4月2日,中国电动汽车百人会论坛(2023)在京召开,本次论坛以“推进中国汽车产业现代化”为主题,邀请到了来自政、产、学、研各领域约200位高层嘉宾出席并发言,围绕全球汽车产业发展形势、新能源汽车高质量发展路径、中国智能网联汽车发展战略、动力电池等核心产业链供应链发展趋势等多个话题展开讨论。网易汽车作为本次论坛的官方战略合作媒体,也将为大家带来第一手的论坛资讯及热点。


会上,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长 欧阳明高发表了主题演讲。

他表示,2012年—2022年中国纯电驱动汽车从1万辆到680万辆,动力电池从100Wh/kg上升到300Wh/kg,成本从瓦时5降到1元以内,这都是在10年中发生的巨大变化,从而使我们引领了全球。现在我们进入了2023年,我们又进入一个新的阵痛期,整车价格竞争与汽车产业链和大规模的新能源车普及带来了电动车充电难与能源产业链的转型阵痛,

以下为嘉宾演讲实录:

尊敬的陈清泰主任、苗圩主任,各位领导,各位同行,大家下午好!我发言的题目是“新能源汽车高质量发展路径展望”。

首先简单回顾一下中国新能源汽车发展的历程。

2001年,我们启动了电动汽车重大科技专项,主攻目标就是新能源动力系统,包括三种,我们现在说电动汽车其实是三种电动汽车,纯电动汽车、油电混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车,都属于电动汽车。

2005年,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》确立了节能与新能源汽车科技战略,叫转型战略和过渡战略,其实我们现在过渡还在进行,转型还没有完成,所以还在继续。

2008年,成功开展了北京奥运新能源汽车科技示范工程,是一个标志性的里程碑,同时我们进入了示范和产业化阶段。

在选择产业化路径的时候“十二五”我们选择了纯电驱动作为新能源汽车主导技术路线,这个也是在国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划》中明确提出推行纯电驱动技术转型战略。

有张图,国外的以丰田为代表的发动机优先战略,就是从燃油车到混合动力车、到燃料电池车,我们是反过来,以锂离子电池和纯电动为平台,带动各种新能源汽车的全方位发展,这是根据中国的国情和技术基础做的基本判断。

在市场推广方面我们提出了“两头挤”的推进战略,首先从大客车和微型车两挤入常规轿车市场。这个过程中,公共领域车辆尤其是公交大客车对带动动力电池的技术进步和产业成熟起到了巨大的推动作用,然后就逐步进入了轿车。现在在轿车车型中也完成了“两头挤”,也就是高档轿车和经济型轿车到中级主流轿车的两头挤,现在新能源是全车型覆盖,全车型畅销。

2014年,习主席发出号召,提出了新能源汽车强国战略,所以从此中国新能源汽车产业化进入快速发展阶段。

2016年,成为全球纯电驱动技术转型的标志性年份,国际企业纷纷加快纯电驱动转型战略,加速在中国市场布局,因为这一年新能源汽车在中国已经超过50万辆的产销量。

总结一下,2012年—2022年中国纯电驱动汽车从1万辆到680万辆,动力电池从100Wh/kg上升到300Wh/kg,成本从瓦时5元降到1元以内,这都是在10年中发生的巨大变化,从而使我们引领了全球。

现在进入了2023年,我们又进入一个新的阵痛期,新能源汽车革命与汽车产业深度转型的阵痛期,包括:

1、整车价格竞争与汽车产业链的转型阵痛。新能源汽车全面在挤压燃油车市场,新能源汽车市场是从燃油车拿来的,燃油车全产业链承压,新旧竞争拉开了“辽沈战役”式的决战序幕,还没到“淮海战役”。

总体看,新能源车是快增长、缺利润,燃油车缺增长、但还有利润。新能源车的成本仍然高于燃油车。新能源车的品牌和影响力溢价在上升,刚才说了,质量协会最后得出来的结论,比燃油车还好。同时合资油车的品牌溢价在下降,现在高品质的新能源车可以与合资的燃油车价格竞争,但成本还不能竞争。同时,新能源车阵营的不断扩大,你追我赶,竞争进入了阵地战阶段,市场进入了淘汰赛阶段。

2、大规模的新能源车普及带来了电动车充电难与能源产业链的转型阵痛。

大规模的快速普及超出了电力行业的预期,城市配电网的负荷压力大,转型有序充电和车网互动的挑战多。石化行业也面临着燃油供应量在减少,不熟悉的快充与快换需求急剧增加,相对熟悉的氢燃料业务发展迟缓三重挑战。我们新发展的充换电产业链商业模式还不成熟,标准化、规范化程度还不高,急需要确定新能源行业的战略定位。最后,新能源汽车与光伏等新能源产业的大发展倒逼能源产业转型,但能源产业市场化改革仍然任重道远。

3,电池锂价波动与电池产业链的转型阵痛。

借助电动交通和储能与多个风口,电池产业突飞猛进,但锂价波动、产业膨胀、竞争加剧、业绩不稳。比如去年我们业绩可能很好,今年就不一定了。随着对电池的认识加深,更多的整车企业进入电池产业,因为整车企业认为利润都给电池了,所以要介入。电池产业链跟整车产业链的结构性矛盾在加剧。中长期看,车用电池虽然有储能等等其他行业,但是车用还会占到70%,储能也就占整个电池产量的百分之十几。所以如何优化电池企业的定位,是定位成新能源企业、还是定为汽车的零部件商要做出选择。企业定位和创新商业模式成为当务之急。

下面我针对这三个问题提三个发展的路径。

第一,深化电动化,实行EV和PHEV的双轮驱动。

大家知道,汽车全产业链转型新能源汽车大约还需要10年左右,所以我们还要继续过渡与转型并行互动,深入推进纯电驱动转型战略。比亚迪去年成功转型为全部生产新能源汽车,它去年纯电动和插电各占一半,总共186万辆,异军突起,而且全面盈利。所以借鉴他们成功的经验,就是要推行双轮战略。双轮战略有利于汽车全产业链的平稳过渡,缓解汽车行业电动车和燃油车之间的结构性矛盾,因为我们的发动机还可以继续用。另外,双轮战略有也有利于降低降低车辆的平均电池装机量,可以平抑锂价的波动,缓解电池产业与整车产业的结构性矛盾。

我们看看插电混动。这是我在学校给学生上课用的图,什么叫混动?从功能和结构两方面来分。结构分为串联、并联、混联。功能分为常规混动和可以外接充电的混动。常规混合动力高潮已经过去了。现在大多数都转型插电混动了,因为电池的性能提高了,自然就发展插电混动了。插电混动又有两种,国外的插电混动一般装的电池比较少,叫混合型插电混动。中国的技术特色是纯电型插电混动,电池装的比较多,因为我们国家刚开始制定的标准就是50公里纯电里程,国外的混合型插电混动一般就是几公里到十几公里,我们上来就是50公里,现在都到100公里以上了。电池装的越多结构就会越简单,所以做车的难度反而下降了,这其中我们经常说的增程式电动车实际是串联型的纯电式插电混动。我们还有并联式插电混动、混联式插电混动。从市场营销的角度,增程电动更容易被消费者接受,你要跟他讲混联消费者就蒙了,所以插电混合动力这个概念一直没有普及。

增程式电动车是跟纯电动更接近的一种车型,插电混动基本上是从燃油车发展过来的,大家在纯电型插电混动这个地方碰头了。如果有电的时候发动机不启动,这叫纯电插混。混合型插电混动是有电的时候发动机是随时可以启动的,因为它的电池装的很少,功率不够,只要车辆加速,发动机立即起来,这当然技术难度更高了。但是当电量下降到百分之二三十,就要进入混合动力状态,可以是串联、并联、或者混联,这个混合状态跟常规的混合动力车并没有差别。所以我们一般说纯电型插电混动是城区短途用电、长途高速用油,这也是王传福董事长对消费者一个很好的宣传。因为我们平时跑长途并不多,都是城里短途通勤开,基本上是纯电,但是混动部分就区分了增程电动和常规插电混动这两种。

现在插电混动一般用的是串并联结构,比如比亚迪的超级混动,用的是这个串并联,最早是由本田提出的方案,这种方案目前应该说是全球对混合动力结构的共识,因为这种方案非常简单,不需要像丰田普锐斯和通用沃兰多混合动力采用的复杂行星齿轮结构,但功能是一样的,既可以串联、也可以并联,还可以发动机直驱。增程电动是什么呢?就是这种结构的一种简化,只有串联,或者说串并联的插电混动包含了增程电动的功能,但是它比增程电动的功能更加丰富,因此它的油耗一般是更低的。如果是增程电动,在高速公路一般来说油耗是偏高的。高速公路如果没有电,就是串联混合动力,而串联混合动力在高速公路是油耗偏高的,串并联混合动力在高速公路一般是并联驱动或者直驱,直驱这个时候效率是最高的,因为没有经过任何的中间转换环节的能量损失。

近中期看,电动车价格成本偏高、电池成本也偏高、补贴又在下降,所以未来5~10年插电混动和增程电动的占比会从去年的22%逐步提升到30%~40%,甚至接近50%都是可能的,其中占比最高的就是中级主流轿车,还有大型SUV。但是中长期看,电池商业模式创新、技术创新的空间还很大,电池购置和使用的综合成本还会继续下降,纯电动的优势会越来越明显。我想2030年之后,这两种的占比会逐步降低,这是我个人的判断。

今年欧盟通过协议将在2035年停售新的燃油轿车和小货车,也包含了插电混动和增程电动。当然由于德国汽车业的反对,欧盟同意就不禁售使用绿电合成燃料的车型进行讨论,就提出了新的问题,燃油车将来是不是全面从化石能源汽柴油车转型为绿电合成的汽油柴油车呢?能源基础设施转型的问题就被重新提起了。所以我想第二方面。

第二,面向低碳化,加快能源基础设施转型。

新能源汽车和新能源革命紧密相连、相互促进。新能源汽车真正要成为新能源汽车就得用绿电,绿电是新能源来的。而新能源要发展占比很高需要储能,储能又需要我们新能源汽车的电池和氢能,所以是相关联的。目前新能源发展的瓶颈就是储能,储能从未来来看,基于成本的竞争性比较,最终是绿氢储能和电池储能,这是全球共识。绿氢是长周期、大规模的储能方式,比如说我们现在的煤电厂不用拆,只需要把煤燃料慢慢变成氢。另外一块就是电池储能,现在我国新型储能94%都是电池,我们说储能是大产业,实际目前就是动力电池产业,因为94%都是电池。

当然,新能源电力也可以做液体燃料,绿电制氢,再从空气中捕捉二氧化碳,氢和碳进行合成,就可以制成甲醇、汽油、柴油、煤油。所以从绿电可以直接搞纯电动汽车,也可以电解水制氢搞燃料电池汽车,也可以在氢的基础上再从大气捕捉二氧化碳做醇、汽、柴油搞内燃机汽车,内燃机燃烧之后再把碳排到大气中,这样让碳循环不增加碳,所以这也是碳中和。

我们怎么看这个事呢?现在有人说电动车永远赶不上油车,他是从能量密度来讲的。但是我们要看效率和功能。储能功能可以产生附加效益,效率高低决定了成本。我们来看一下壳牌公司对轿车效率的研究结论,如果从可再生能源发电一直到车轮这个能量传递链看,纯电动车的效率是77%,燃料电池车效率是30%,电合成燃料内燃机汽车效率是13%。为什么会差这么多?因为我们要捕捉碳、还要合成,这个地方的能耗要损失44%。这样一来全链条效率,电动车是电合成燃料内燃机汽车的6倍,在车上也高4倍。所以电动车不需要带那么多能量,1/4就够了。所以从效率角度看,可以说燃油车永远无法跟电动车竞争。

但是还有一个问题经常容易引起争议,电动车补电太慢,这就要解决快速补电的问题。

首先,轿车超级充电。现在超充电池只需要最高充电倍率4C就可以了,我们不需要充满电,只需要快速补电。最高4C,350千瓦充电,理论上充电5分钟可以对续航600公里的电动汽车补充200公里里程,也就是充1/3。另外,高压平台现在各厂都开始干了,350千瓦的充电系统也已经突破。现在已经开始了超充的试运行,标准已经发布了。我们现在要逐步从快充向超充过渡,就是从100多千瓦的充电到350千瓦的充电,当然这个过渡过程需要一段时间,在过渡过程中间还可以继续使用快充,用两把枪来充,就是充电功率加倍,甚至三把枪充也可以。

其次,卡车主流模式是换电重卡,它已经在成本上可以跟柴油车竞争,这比刚才说的轿车还要好一些,因为卡车是最讲成本的,比轿车还讲成本,要成本竞争不行就没人买。现在换电重卡吨公里成本已经低于柴油卡车,而且短途封闭场景已经非常成熟,现在正在向干线扩展。要扩展干线就需要建换电网络,必须能够互换互通,现在互联互通的汽车行业标准去年已经制定,今年正在制定国标。下面希望通过产品互换、运营互换,最后实现全国一张网,我们估计换电重卡2030年会超过30万辆,2025年会超过10万辆,去年是25000辆中一半是换电重卡,今年我估计总量应该到5万,换电大约占70%。

基于上面两种方案,就可以进行汽车能源基础设施的转型。卡车快换、轿车快充,用卡车换电的备用电池给轿车快充,此外还有加氢,这样一来就可以解决整个问题。能源基础设施的转型是能源革命的重要组成部分,这属于新基建,是政府应当投入的地方。

第三,拓展智能化,创新动力电池的商业模式。

针对刚才动力电池行业的问题,动力电池成本偏高,一个方面是降它的价,另外一方面,让电池增值,电池的价值还没有完全体现出来。靠什么?靠技术进步降价,靠商业模式增值,这就需要智能化。

智能化有很多内容,其中它的高级形态主要是智能驾驶和能源交互。我主要讲一下能源交互,这也是智能化很重要的内容。

它有三个方面的重要性和优越性:

1、车网互动将会成为解决充电容量和提高分布式储能的关键路径。现在大家知道,我们车越来越多了,城市配电网受不了。这里有一张图,如果无序充电,就是上面这条线,如果有序充电,大家比较一下看,有序跟无序差2倍。如果还能车网互动,又能充、又能放,双向充电桩,就可以反而减小电网的功率负荷。现在配电网平均功率只是峰值功率的1/3,就是少数峰值功率就把电网的拉高了,没办法,必须按照功率来设计电网,但实际平均功率只是峰值功率的1/3,如果我们把峰值功率削掉,就可以有更大的通过电量的能力。

2、战略重要性。现在美欧组建了“贸易北约”,搞战略标准化。第一个重点领域,电动汽车的车网互动,他们发表了联合声明,这里不详细介绍了。

3、智能化催生商业模式创新可以发挥电池的附加价值,使我们电动汽车充电可以免费,甚至成为赚钱的工具。随着技术进步,电池性能变得富余了,比如循环寿命,现在磷酸铁锂可以做到1万次,三元做三五千次都是可以的。这些富余的能力我们现在完全可以用来做储能的充放电,这样用户就会有收益,低价充电、高价卖电。如果用户觉得太麻烦,可以搞车电资产分离、电池租赁,创新商业模式,让电池资产的拥有者来集中管理电池的储能获取收益,返还给客户,这样减轻客户负担、降低整车成本、加速电动车的市场渗透。

重卡跟轿车不一样的是,轿车要双向充电,停车时进行。重卡换电站是发挥整个换电网络的优势,如果你有几千个换电站,可以把它连成能源互联网,这样你就可以获取最低的电价,因为你可以跟电力市场去交易、去讲价钱,来获得储能的收益,同时你也可以压低电池的价格、集中采购,还可以回收电池的材料,有很多央企是愿意干的,比方我们现在的国电投就做的非常好。

展望一下,未来10年,认为分布式光伏,就是屋顶光伏+电池储能(即车上的电池)+车网互动+物联网,那是黄金组合、万亿级的产业,因为我们10年内保有量达到1.5亿辆,有100亿千瓦时的电池在车上,拿出一半来进行储能是可能的。电动轿车车网互动是在用户则与配电网和微网互动,不是与高压电网互动,用户则是市场化放开的。

最后,我做一个总结。

第一,锂离子电池引领电动汽车革命:汽车全产业链颠覆性转型已经开始,新能源汽车进入大规模产业化的新阶段,我们预计2040年左右保有量达到3亿~4亿辆,发展成为10万亿规模的大产业。

第二,碳中和战略引爆新能源革命:新能源汽车普及将倒逼能源基础设施全面转型和新型储能产业大发展,电池光伏的黄金组合和氢能风电的白银组合预计在15~20年发展成为10万亿规模的大产业。

第三,ChatGPT引发人工智能革命:汽车智能化技术路线将被重塑。智能电动汽车产业化将带动智能机器人、智慧能源、智能低碳建筑、智慧城市的大发展,这二三十年也是一个10万亿规模的大产业。

所以今后二三十年汽车产业、信息产业、交通装备、能源化工相关产业将发生百年未有的大变局,让我们共同迎接第四次工业革命。

谢谢各位!

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