陈清泉院士：电动车续航1000公里谈不上“颠覆”

　　“NEDC续航1000公里、8分钟充满80%电量、电动汽车进入月充时代…”

　　近期，多家车企相继宣布研发出续航破千公里的电池，随后有观点质疑尚未达到商用条件，立即引发热议。而相关企业则回应称“今年肯定会推出”，更是增加了这一讨论的热度。

　　针对新能源汽车相关话题，网易新闻与世界电动汽车协会创始人及现任主­席、中国工程院院士陈清泉进行对话，一起谈谈他的看法。

　　网易新闻：近期有车企称石墨烯基电池即将量产，可实现8分钟充满80%电并续航1000公里。您认为目前这样的汽车有可能实现量产吗？

　　陈清泉：我仅从科技的角度交流一些意见。石墨烯作为导电添加剂，对提升电池功率特性有一定的作用，但对电池的能量密度似乎没有什么作用。8分钟充满80%电并续航1000公里，就要看装多少电池，谈不上“颠覆” ，至于这种电池要量产做到市场可接受的性价比，恐怕挑战还较大。

　　我认为电动汽车不需要装太多的电池，这样既不利降成本，也不利于节省资源，一般用途装载50度电左右应该可以。我认同所提出的充电5分钟跑200到250公里，不必充满，装50度电左右，这是现实可行的。

　　此外补充一点，石墨烯电池的名称似乎不太科学，因为目前石墨烯主要作为导电添加剂，提升电池的导电性能和功率特性，但未必能改善电池的能量特性。从专业的角度，电池的命名一般是遵循 ‘正极-负极活性材料’的规则，锂离子电池充放电时，成流反应是锂离子在正、负极材料中的嵌入和脱出的贡献。电极中添加石墨烯材料时，石墨烯的主要作用是提高电极的导电性，尽管可以提高电池的功率性能，但石墨烯的角色并不是锂离子电池正负极的活性材料。

　　网易新闻：有观点认为，“1000公里”的概念人为制造了里程焦虑，新能源汽车续航问题应当系统性解决。对此您是怎么看的？

　　陈清泉：首先，我不反对提出“1000公里” 的概念，200、300、500、700、1000公里是给消费者的选择，就像手机有32GB， 64GB， 128GB，人们各自选择。其实不少买128GB的，连64GB都用不到。但是从综合效益考虑，根据目前的电池技术水平，提出充5分钟跑200到250公里最现实可行。

　　消除续航焦虑应该从整个我提出的四网（能源网、信息网、交通网、人文网）四流（能源流、信息流、物资流、价值流）融合的理念来解决。从汽车行驶的需求，使用者的方便友好，电池的性能、最佳工况和安全性，电力系统和充换电设施的能力，碳排放指标等综合考虑解决。在碳达峰和碳中和的目标和政策下，应该出台单位耗电量的碳排放指标，可以指导电池的发展方向。

　　来源：四网四流融合产业发展白皮书发布仪式

　　网易新闻：您提到了碳排放指标。有观点认为，电动汽车使用的电力主要也来自煤炭发电，所以推广新能源汽车究竟能够为能源转型带来多大贡献？

　　陈清泉：研发智慧能源是能源转型的重要措施。能源之所以能“聪明”起来，主要是尊顺我提出的人–信息系统 – 物理系统三位一体的理念，产生智能， 通过各种能源的耦合（注：“能源的耦合”描述了一种综合方法，试图在需要减少碳排放的几个关键行业之间，进行有效的可再生能源转移。）将废弃无用的能源转换为有用的能源，同时促进碳中和。

　　比如电网里面有不同的能源发电：水力、太阳能、风能、化石燃料、核电等等。如果有多余的太阳能和风电而电网没有办法接受，那就可以通过电解过程，利用太阳能发电和风电，将水电解为氢气 （将能源流转化物资流）。这些氢气可以就地利用或运送到距离合理的加氢站，用于驱动使用氢燃料电池的汽车。这里面氢气在耦合优化各种能源起了很重要的作用。氢气可以耦合优化电力能源和化工能源，因为氢气有两个属性，氢气既是能源又是物资，氢气既是燃料又是材料。

　　智慧能源和新能源汽车息息相关，因为要实现智慧能源有三个载体。一个是综合能源服务系统；二是智慧建筑，比如建筑物采用太阳能光伏板，可以利用太阳能发电；三就是电动汽车。电动汽车是一种移动的载体，是一个分布式的能源。

　　以上所说，“各种能源可以耦合转换优化，将废弃无用的能源转换成有用的能源，同时促进碳中和”，从热力学的原理就是将开放系统的熵增转化为熵减。顺便一提，我国在太阳能和风能的装备容量和增长率在世界上是名列前茅，但对我国能源结构改进的贡献还是小，原因是太阳能、风能的不稳定性及设备闲置率高。还有，为了接纳这些太阳能和风能，火电厂做了各种让步措施，结果火电厂不能在最佳工况工作而带来附加能耗。所以要综合思维，采用我提出的四网四流融合从根本上解决。

　　现在我们的电动汽车已经量产了，今年100多万，明年有望近200万。那么多的电动汽车就逐渐发挥能够平衡电网的作用，是移动的储能。这样也就做到了我刚才讲的，把原来要废弃的能源变成有用的能源，同时做到减少碳排放。

　　虽然今天我们的电厂还是以煤为主，但是到2050年，煤电就将一半了，2060年我们还要达到碳中和。 既然国家的能源结构已经逐渐发生变化， 自然而然我们的电动汽车的能源也会走向清洁化。就是今天，肯定的说，纯电动汽车在市区运行的地点是没有排放。

　　电动汽车的综合能效跟石油车相比是不是更高？这个不好一概而论，但是总体来说，新能源汽车的综合能源效率比汽油、柴油车要高。所以新能源汽车对能源转型有所帮助，会为减少碳排放做出贡献。

　　我认为，纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车是互补而不是互相取代。从动力机械来说，就是电动机和内燃机，从能源来说，就是电力（二次能源），氢气（二次能源），汽油、柴油（一次能源）。通过我提出的四网四流融合的理论，不同类型的车辆和相应的能源，可以优化互补。加油站、加氢站、充换电站可以适当融合。根据用户需求和能源及基础设施情况，用户可选用一种或两种类型的汽车。我们的目标是绿色能源、智慧出行，绿色、环保、可持续的能源，无排放、无交通堵塞、无交通伤亡、舒适、高效的出行。实现2030年碳达峰，2060年碳中和。请批评指正！

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　　陈清泉院士一再提倡，我们的创新需要多维思维：创新的思维方式包括多维综合思维；闭环思维听取反馈信息；循环思维；环性思维取代线性思维；不仅应用数学模型、也要应用大数据和区块链；不仅分析因果关系、也要分析相关关系；人- 信息系统–物理系统三位一体的思维。

　　最后他表示，第34届世界电动汽车大会将于今年6月25日至28日在南京召开， 其中也有动力电池、电池管理、充换电技术、充电服务和运营等的论坛，欢迎社会各界投稿出席。