歐陽明高:新能源和油車拉開”遼瀋戰役”式的決戰序幕

歐陽明高:新能源和油車拉開”遼瀋戰役”式的決戰序幕

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本站汽車4月2日報道

3月31日至4月2日,中國電動汽車百人會論壇(2023)在京召開,本次論壇以“推進中國汽車產業現代化”爲主題,邀請到了來自政、產、學、研各領域約200位高層嘉賓出席併發言,圍繞全球汽車產業發展形勢、新能源汽車高質量發展路徑、中國智能網聯汽車發展戰略、動力電池等核心產業鏈供應鏈發展趨勢等多個話題展開討論。本站汽車作爲本次論壇的官方戰略合作媒體,也將爲大家帶來第一手的論壇資訊及熱點。

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會上,中國科學院院士、中國電動汽車百人會副理事長 歐陽明高發表了主題演講。

他表示,2012年—2022年中國純電驅動汽車從1萬輛到680萬輛,動力電池從100Wh/kg上升到300Wh/kg,成本從瓦時5元降到1元以內,這都是在10年中發生的巨大變化,從而使我們引領了全球。現在我們進入了2023年,我們又進入一個新的陣痛期,整車價格競爭與汽車產業鏈和大規模的新能源車普及帶來了電動車充電難與能源產業鏈的轉型陣痛,

以下爲嘉賓演講實錄:

尊敬的陳清泰主任、苗圩主任,各位領導,各位同行,大家下午好!我發言的題目是“新能源汽車高質量發展路徑展望”。

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首先簡單回顧一下中國新能源汽車發展的歷程。

2001年,我們啓動了電動汽車重大科技專項,主攻目標就是新能源動力系統,包括三種,我們現在說電動汽車其實是三種電動汽車,純電動汽車、油電混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車,都屬於電動汽車。

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2005年,《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》確立了節能與新能源汽車科技戰略,叫轉型戰略和過渡戰略,其實我們現在過渡還在進行,轉型還沒有完成,所以還在繼續。

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2008年,成功開展了北京奧運新能源汽車科技示範工程,是一個標誌性的里程碑,同時我們進入了示範和產業化階段。

在選擇產業化路徑的時候“十二五”我們選擇了純電驅動作爲新能源汽車主導技術路線,這個也是在國務院發佈的《節能與新能源汽車產業發展規劃》中明確提出推行純電驅動技術轉型戰略。

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有張圖,國外的以豐田爲代表的發動機優先戰略,就是從燃油車到混合動力車、到燃料電池車,我們是反過來,以鋰離子電池和純電動爲平臺,帶動各種新能源汽車的全方位發展,這是根據中國的國情和技術基礎做的基本判斷。

在市場推廣方面我們提出了“兩頭擠”的推進戰略,首先從大客車和微型車兩擠入常規轎車市場。這個過程中,公共領域車輛尤其是公交大客車對帶動動力電池的技術進步和產業成熟起到了巨大的推動作用,然後就逐步進入了轎車。現在在轎車車型中也完成了“兩頭擠”,也就是高檔轎車和經濟型轎車到中級主流轎車的兩頭擠,現在新能源是全車型覆蓋,全車型暢銷。

2014年,習主席發出號召,提出了新能源汽車強國戰略,所以從此中國新能源汽車產業化進入快速發展階段。

2016年,成爲全球純電驅動技術轉型的標誌性年份,國際企業紛紛加快純電驅動轉型戰略,加速在中國市場佈局,因爲這一年新能源汽車在中國已經超過50萬輛的產銷量。

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總結一下,2012年—2022年中國純電驅動汽車從1萬輛到680萬輛,動力電池從100Wh/kg上升到300Wh/kg,成本從瓦時5元降到1元以內,這都是在10年中發生的巨大變化,從而使我們引領了全球。

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現在進入了2023年,我們又進入一個新的陣痛期,新能源汽車革命與汽車產業深度轉型的陣痛期,包括:

1、整車價格競爭與汽車產業鏈的轉型陣痛。新能源汽車全面在擠壓燃油車市場,新能源汽車市場是從燃油車拿來的,燃油車全產業鏈承壓,新舊競爭拉開了“遼瀋戰役”式的決戰序幕,還沒到“淮海戰役”。

總體看,新能源車是快增長、缺利潤,燃油車缺增長、但還有利潤。新能源車的成本仍然高於燃油車。新能源車的品牌和影響力溢價在上升,剛纔說了,質量協會最後得出來的結論,比燃油車還好。同時合資油車的品牌溢價在下降,現在高品質的新能源車可以與合資的燃油車價格競爭,但成本還不能競爭。同時,新能源車陣營的不斷擴大,你追我趕,競爭進入了陣地戰階段,市場進入了淘汰賽階段。

2、大規模的新能源車普及帶來了電動車充電難與能源產業鏈的轉型陣痛。

大規模的快速普及超出了電力行業的預期,城市配電網的負荷壓力大,轉型有序充電和車網互動的挑戰多。石化行業也面臨着燃油供應量在減少,不熟悉的快充與快換需求急劇增加,相對熟悉的氫燃料業務發展遲緩三重挑戰。我們新發展的充換電產業鏈商業模式還不成熟,標準化、規範化程度還不高,急需要確定新能源行業的戰略定位。最後,新能源汽車與光伏等新能源產業的大發展倒逼能源產業轉型,但能源產業市場化改革仍然任重道遠。

3,電池鋰價波動與電池產業鏈的轉型陣痛。

藉助電動交通和儲能與多個風口,電池產業突飛猛進,但鋰價波動、產業膨脹、競爭加劇、業績不穩。比如去年我們業績可能很好,今年就不一定了。隨着對電池的認識加深,更多的整車企業進入電池產業,因爲整車企業認爲利潤都給電池了,所以要介入。電池產業鏈跟整車產業鏈的結構性矛盾在加劇。中長期看,車用電池雖然有儲能等等其他行業,但是車用還會佔到70%,儲能也就佔整個電池產量的百分之十幾。所以如何優化電池企業的定位,是定位成新能源企業、還是定爲汽車的零部件商要做出選擇。企業定位和創新商業模式成爲當務之急。

下面我針對這三個問題提三個發展的路徑。

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第一,深化電動化,實行EV和PHEV的雙輪驅動。

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大家知道,汽車全產業鏈轉型新能源汽車大約還需要10年左右,所以我們還要繼續過渡與轉型並行互動,深入推進純電驅動轉型戰略。比亞迪去年成功轉型爲全部生產新能源汽車,它去年純電動和插電各佔一半,總共186萬輛,異軍突起,而且全面盈利。所以借鑑他們成功的經驗,就是要推行雙輪戰略。雙輪戰略有利於汽車全產業鏈的平穩過渡,緩解汽車行業電動車和燃油車之間的結構性矛盾,因爲我們的發動機還可以繼續用。另外,雙輪戰略有也有利於降低降低車輛的平均電池裝機量,可以平抑鋰價的波動,緩解電池產業與整車產業的結構性矛盾。

我們看看插電混動。這是我在學校給學生上課用的圖,什麼叫混動?從功能和結構兩方面來分。結構分爲串聯、並聯、混聯。功能分爲常規混動和可以外接充電的混動。常規混合動力高潮已經過去了。現在大多數都轉型插電混動了,因爲電池的性能提高了,自然就發展插電混動了。插電混動又有兩種,國外的插電混動一般裝的電池比較少,叫混合型插電混動。中國的技術特色是純電型插電混動,電池裝的比較多,因爲我們國家剛開始制定的標準就是50公里純電里程,國外的混合型插電混動一般就是幾公里到十幾公里,我們上來就是50公里,現在都到100公里以上了。電池裝的越多結構就會越簡單,所以做車的難度反而下降了,這其中我們經常說的增程式電動車實際是串聯型的純電式插電混動。我們還有並聯式插電混動、混聯式插電混動。從市場營銷的角度,增程電動更容易被消費者接受,你要跟他講混聯消費者就蒙了,所以插電混合動力這個概念一直沒有普及。

增程式電動車是跟純電動更接近的一種車型,插電混動基本上是從燃油車發展過來的,大家在純電型插電混動這個地方碰頭了。如果有電的時候發動機不啓動,這叫純電插混。混合型插電混動是有電的時候發動機是隨時可以啓動的,因爲它的電池裝的很少,功率不夠,只要車輛加速,發動機立即起來,這當然技術難度更高了。但是當電量下降到百分之二三十,就要進入混合動力狀態,可以是串聯、並聯、或者混聯,這個混合狀態跟常規的混合動力車並沒有差別。所以我們一般說純電型插電混動是城區短途用電、長途高速用油,這也是王傳福董事長對消費者一個很好的宣傳。因爲我們平時跑長途並不多,都是城裡短途通勤開,基本上是純電,但是混動部分就區分了增程電動和常規插電混動這兩種。

現在插電混動一般用的是串並聯結構,比如比亞迪的超級混動,用的是這個串並聯,最早是由本田提出的方案,這種方案目前應該說是全球對混合動力結構的共識,因爲這種方案非常簡單,不需要像豐田普銳斯和通用沃蘭多混合動力採用的複雜行星齒輪結構,但功能是一樣的,既可以串聯、也可以並聯,還可以發動機直驅。增程電動是什麼呢?就是這種結構的一種簡化,只有串聯,或者說串並聯的插電混動包含了增程電動的功能,但是它比增程電動的功能更加豐富,因此它的油耗一般是更低的。如果是增程電動,在高速公路一般來說油耗是偏高的。高速公路如果沒有電,就是串聯混合動力,而串聯混合動力在高速公路是油耗偏高的,串並聯混合動力在高速公路一般是並聯驅動或者直驅,直驅這個時候效率是最高的,因爲沒有經過任何的中間轉換環節的能量損失。

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近中期看,電動車價格成本偏高、電池成本也偏高、補貼又在下降,所以未來5~10年插電混動和增程電動的佔比會從去年的22%逐步提升到30%~40%,甚至接近50%都是可能的,其中佔比最高的就是中級主流轎車,還有大型SUV。但是中長期看,電池商業模式創新、技術創新的空間還很大,電池購置和使用的綜合成本還會繼續下降,純電動的優勢會越來越明顯。我想2030年之後,這兩種的佔比會逐步降低,這是我個人的判斷。

今年歐盟通過協議將在2035年停售新的燃油轎車和小貨車,也包含了插電混動和增程電動。當然由於德國汽車業的反對,歐盟同意就不禁售使用綠電合成燃料的車型進行討論,就提出了新的問題,燃油車將來是不是全面從化石能源汽柴油車轉型爲綠電合成的汽油柴油車呢?能源基礎設施轉型的問題就被重新提起了。所以我想第二方面。

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第二,面向低碳化,加快能源基礎設施轉型。

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新能源汽車和新能源革命緊密相連、相互促進。新能源汽車真正要成爲新能源汽車就得用綠電,綠電是新能源來的。而新能源要發展佔比很高需要儲能,儲能又需要我們新能源汽車的電池和氫能,所以是相關聯的。目前新能源發展的瓶頸就是儲能,儲能從未來來看,基於成本的競爭性比較,最終是綠氫儲能和電池儲能,這是全球共識。綠氫是長週期、大規模的儲能方式,比如說我們現在的煤電廠不用拆,只需要把煤燃料慢慢變成氫。另外一塊就是電池儲能,現在我國新型儲能94%都是電池,我們說儲能是大產業,實際目前就是動力電池產業,因爲94%都是電池。

當然,新能源電力也可以做液體燃料,綠電制氫,再從空氣中捕捉二氧化碳,氫和碳進行合成,就可以製成甲醇、汽油、柴油、煤油。所以從綠電可以直接搞純電動汽車,也可以電解水制氫搞燃料電池汽車,也可以在氫的基礎上再從大氣捕捉二氧化碳做醇、汽、柴油搞內燃機汽車,內燃機燃燒之後再把碳排到大氣中,這樣讓碳循環不增加碳,所以這也是碳中和。

我們怎麼看這個事呢?現在有人說電動車永遠趕不上油車,他是從能量密度來講的。但是我們要看效率和功能。儲能功能可以產生附加效益,效率高低決定了成本。我們來看一下殼牌公司對轎車效率的研究結論,如果從可再生能源發電一直到車輪這個能量傳遞鏈看,純電動車的效率是77%,燃料電池車效率是30%,電合成燃料內燃機汽車效率是13%。爲什麼會差這麼多?因爲我們要捕捉碳、還要合成,這個地方的能耗要損失44%。這樣一來全鏈條效率,電動車是電合成燃料內燃機汽車的6倍,在車上也高4倍。所以電動車不需要帶那麼多能量,1/4就夠了。所以從效率角度看,可以說燃油車永遠無法跟電動車競爭。

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但是還有一個問題經常容易引起爭議,電動車補電太慢,這就要解決快速補電的問題。

首先,轎車超級充電。現在超充電池只需要最高充電倍率4C就可以了,我們不需要充滿電,只需要快速補電。最高4C,350千瓦充電,理論上充電5分鐘可以對續航600公里的電動汽車補充200公里里程,也就是充1/3。另外,高壓平臺現在各廠都開始幹了,350千瓦的充電系統也已經突破。現在已經開始了超充的試運行,標準已經發布了。我們現在要逐步從快充向超充過渡,就是從100多千瓦的充電到350千瓦的充電,當然這個過渡過程需要一段時間,在過渡過程中間還可以繼續使用快充,用兩把槍來充,就是充電功率加倍,甚至三把槍充也可以。

其次,卡車主流模式是換電重卡,它已經在成本上可以跟柴油車競爭,這比剛纔說的轎車還要好一些,因爲卡車是最講成本的,比轎車還講成本,要成本競爭不行就沒人買。現在換電重卡噸公里成本已經低於柴油卡車,而且短途封閉場景已經非常成熟,現在正在向幹線擴展。要擴展幹線就需要建換電網絡,必須能夠互換互通,現在互聯互通的汽車行業標準去年已經制定,今年正在制定國標。下面希望通過產品互換、運營互換,最後實現全國一張網,我們估計換電重卡2030年會超過30萬輛,2025年會超過10萬輛,去年是25000輛中一半是換電重卡,今年我估計總量應該到5萬,換電大約佔70%。

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基於上面兩種方案,就可以進行汽車能源基礎設施的轉型。卡車快換、轎車快充,用卡車換電的備用電池給轎車快充,此外還有加氫,這樣一來就可以解決整個問題。能源基礎設施的轉型是能源革命的重要組成部分,這屬於新基建,是政府應當投入的地方。

第三,拓展智能化,創新動力電池的商業模式。

針對剛纔動力電池行業的問題,動力電池成本偏高,一個方面是降它的價,另外一方面,讓電池增值,電池的價值還沒有完全體現出來。靠什麼?靠技術進步降價,靠商業模式增值,這就需要智能化。

智能化有很多內容,其中它的高級形態主要是智能駕駛和能源交互。我主要講一下能源交互,這也是智能化很重要的內容。

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它有三個方面的重要性和優越性:

1、車網互動將會成爲解決充電容量和提高分佈式儲能的關鍵路徑。現在大家知道,我們車越來越多了,城市配電網受不了。這裡有一張圖,如果無序充電,就是上面這條線,如果有序充電,大家比較一下看,有序跟無序差2倍。如果還能車網互動,又能充、又能放,雙向充電樁,就可以反而減小電網的功率負荷。現在配電網平均功率只是峰值功率的1/3,就是少數峰值功率就把電網的拉高了,沒辦法,必須按照功率來設計電網,但實際平均功率只是峰值功率的1/3,如果我們把峰值功率削掉,就可以有更大的通過電量的能力。

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2、戰略重要性。現在美歐組建了“貿易北約”,搞戰略標準化。第一個重點領域,電動汽車的車網互動,他們發表了聯合聲明,這裡不詳細介紹了。

3、智能化催生商業模式創新可以發揮電池的附加價值,使我們電動汽車充電可以免費,甚至成爲賺錢的工具。隨着技術進步,電池性能變得富餘了,比如循環壽命,現在磷酸鐵鋰可以做到1萬次,三元做三五千次都是可以的。這些富餘的能力我們現在完全可以用來做儲能的充放電,這樣用戶就會有收益,低價充電、高價賣電。如果用戶覺得太麻煩,可以搞車電資產分離、電池租賃,創新商業模式,讓電池資產的擁有者來集中管理電池的儲能獲取收益,返還給客戶,這樣減輕客戶負擔、降低整車成本、加速電動車的市場滲透。

重卡跟轎車不一樣的是,轎車要雙向充電,停車時進行。重卡換電站是發揮整個換電網絡的優勢,如果你有幾千個換電站,可以把它連成能源互聯網,這樣你就可以獲取最低的電價,因爲你可以跟電力市場去交易、去講價錢,來獲得儲能的收益,同時你也可以壓低電池的價格、集中採購,還可以回收電池的材料,有很多央企是願意幹的,比方我們現在的國電投就做的非常好。

展望一下,未來10年,認爲分佈式光伏,就是屋頂光伏+電池儲能(即車上的電池)+車網互動+物聯網,那是黃金組合、萬億級的產業,因爲我們10年內保有量達到1.5億輛,有100億千瓦時的電池在車上,拿出一半來進行儲能是可能的。電動轎車車網互動是在用戶則與配電網和微網互動,不是與高壓電網互動,用戶則是市場化放開的。

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最後,我做一個總結。

第一,鋰離子電池引領電動汽車革命:汽車全產業鏈顛覆性轉型已經開始,新能源汽車進入大規模產業化的新階段,我們預計2040年左右保有量達到3億~4億輛,發展成爲10萬億規模的大產業。

第二,碳中和戰略引爆新能源革命:新能源汽車普及將倒逼能源基礎設施全面轉型和新型儲能產業大發展,電池光伏的黃金組合和氫能風電的白銀組合預計在15~20年發展成爲10萬億規模的大產業。

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第三,ChatGPT引發人工智能革命:汽車智能化技術路線將被重塑。智能電動汽車產業化將帶動智能機器人、智慧能源、智能低碳建築、智慧城市的大發展,這二三十年也是一個10萬億規模的大產業。

所以今後二三十年汽車產業、信息產業、交通裝備、能源化工相關產業將發生百年未有的大變局,讓我們共同迎接第四次工業革命。

謝謝各位!