欧阳明高！氢能储存是我国绿色氢能应用的下一步战略方向

近日，全国政协常委、中国科学院院士专家欧阳明高，国际氢燃料电池协会、新能源动力系统主席在出席相关活动时发表主旨演讲。

主要包括以下几个方面：　　1．实现“碳中和”目标，必须推动新能源革命。

　　2。

预计年内，电动汽车市场将发展成为年销售万辆、全产业链产值近10万亿的大产业。

　　3。

对于锂离子电池未来的应用，不仅是电动汽车，储能也是一个重要方向。

大型锂离子电池储能电站的安全性是一个挑战，但有技术解决方案。

　　4。

以氢能汽车为先导，将带动整个绿氢产业链的发展，成为更大的战略产业。

　　5。

新能源智能汽车既是智能终端，也是智能储能方式。

就像手机是移动信息网络一样，电动汽车也将成为移动能源互联网。

　　6。

汽车行业的智能化技术变革，吸引了几乎所有信息化、互联网厂商纷纷介入智能汽车行业，这也是一个很大的风口。

　　7。

预计电动汽车的大规模普及将带来基于车网交互的智慧能源生态，形成万亿级智慧能源产业。

　　8。

新能源汽车和新能源革命将带来产业革命和经济转型。

未来二三十年，汽车产业、信息产业、交通装备产业、能源化工相关产业将发生百年未有之大变局。

　　以下为欧阳明高讲话全文，略有删节。

　　碳中和与新能源革命的背景　　首先，我们面临着“碳中和”的目标。

实现这一目标，必须推进新能源革命。

众所周知，世界历史上经历过多次能源转型。

第一次能源革命，动力是蒸汽机，能源是煤炭，交通工具是火车。

它推动了第一次工业革命。

第二次能源革命，动力是内燃机，能源是石油和天然气，主要燃料是汽油和柴油，交通工具是汽车——这大概在很多年前就已经实现了。

　　我们现在正在经历的是第三次能源革命。

这次我们将以可再生能源为主体，以各种电池为主要动力。

那么我们的能源载体将是电力和氢气，新的交通方式。

这是一辆电动汽车。

我们相信，第四次工业革命将在此基础上引发，即基于可再生能源的绿色化和基于数字网络的智能化。

　　新能源革命的核心有四大要素。

大家一定知道这本书叫《第三次工业革命》。

它提到了五个支柱。

新能源的五个支柱是：一是向可再生能源转型，特别是光伏、风电。

第二个是集中式和分布式发电相结合的发电系统，把我们的建筑变成微型发电厂。

三是利用氢、电池等技术储存间接能源。

四是发展能源互联网，最终使电动汽车成为能源消费、能源储存和能源回馈的终端。

这些就是《第三次工业革命》本书提出的新能源革命的五个支柱。

　　它有四大要素，分别是硅能、氢能、储能、智能。

现在在中国，光伏和风电完全有资格大规模推广，但其对资源的灵活调节是一个瓶颈，因为风电和光伏发电依赖于天气，波动较大，所以需要依赖储能电池、绿色氢能源、电动汽车等。

，智慧能源来解决它。

所以我们新能源的主要方向是氢能、储能、智能化。

　　新能源一般由两大系统组成——动力系统和电力系统。

动力系统来自新能源汽车；电力系统是我们现在需要转型升级的能源电力系统。

这两种新能源系统是相似的。

新能源动力系统与新能源动力系统的共性技术相似，共同的瓶颈都是储能技术。

同时，我们两大新能源体系还是有合规性的。

新能源汽车需要绿色电力和绿色氢才能成为真正的新能源汽车。

新能源的发展需要新能源汽车的电池和氢能技术来解决发电波动的问题。

现在新能源汽车已经发展起来，大规模产业化已经进入寻常百姓家，所以可以用新能源汽车来推动新能源革命。

　　我在清华大学的研究小组也在做同样的事情。

以前我们是做新能源汽车的动力系统，现在我们也进入新能源技术领域，推动新能源革命。

这就是我们目前团队面向新能源革命的储能、氢能、智能化三合一的研发体系。

我们不仅做研究，我们还有三个产业促进中心和创新创业企业集团。

　　现在我想向大家介绍三个问题。

这三个问题分别是纯电动汽车和电池储能、燃料电池汽车和绿色氢能源、自动驾驶汽车和智慧能源。

　　关于纯电动汽车和电池储能　　大家都知道，我国在“十二五”期间选择了纯电动汽车作为新能源汽车产业化的突破口。

这是基于中国交通系统的特点和交通电气化的特点。

由优点决定。

我们有电气化高铁，我们有电气化城市交通，比如地铁、新能源公交车等，我们还有面向城镇和农村的电动自行车。

广大农村大部分地区都使用电动自行车。

我们有数亿这样的人。

因此，我们可以基于电动化交通的优势，开发新一代的个人汽车，那就是小型电动自行车。

车。

因此，2019年，我们正式形成了以纯电动汽车为动力的中国新能源汽车技术改造战略。

这就是中国纯电驱动与以丰田为代表的国际车型的区别。

它们的范围从先进的燃料汽车到混合动力汽车，再到燃料电池汽车。

我们以锂离子电池和纯电动汽车为平台，带动混合动力和燃料电池汽车全面发展。

这是我们的策略。

　　2009年，我国确立新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。

我国新能源汽车产业化从此进入快速发展阶段。

我们的年产量从每年一万辆增加到今年的一万多辆，十多年来翻了一番。

展望未来，我们将继续快速成长。

比如今年我们可能会有几万辆汽车，增长率是90%。

明年增速可能会放缓，但基数会更大，到那年我们将达到年产一万辆的规模。

因此，预计年内，电动汽车市场将发展成为年销售万辆、全产业链产值近10万亿的大产业。

　　在新能源汽车的发展过程中，我们带动了动力电池向更高的水平和规模迈进。

比如大家都熟悉的，电动汽车一开始的续航里程是很多公里，而电池的比能量只有几瓦时。

现在我们的比能量不断提高到瓦时、瓦时，续航里程也不断提高，现在普遍达到公里以上甚至公里的续航是可以实现的，但是成本很高。

下一步，电池技术创新潜力巨大，新一代电池技术不断突破。

例如，我们下一步是普遍应用Wh/kg电池。

到明年，Wh/kg电池将实现产业化。

到明年，Wh/kg电池也将全面产业化。

在此期间，我国电池产业规模也不断扩大。

比如今年上半年，我们整个锂离子电池产业链产量超过GWh，同比增长%。

全行业收入已突破1亿，全年有望突破1万亿元。

我们明年的电池产能计划已经超过1GWh。

预计2020年我们国内的电池需求和出货量将达到GWh，即12亿千瓦时。

宁德时代董事长曾毓群也预测，到2020年，我们全球电动汽车装机量将达到GWh，价值近5万亿元。

所以这是一个巨大的产业。

　　不仅仅是电动汽车，储能也是下一步的重要方向。

看看我们的新能源存储，就是传统的抽水蓄能。

新能源存储基本都是磷酸铁锂电池。

展望未来，包括储能在内的整个电池产业规模将持续增长。

当然，大型锂离子电池储能电站的安全性是一个挑战。

我们在清华大学建立了电池安全实验室，是目前全球最大的电池安全学术机构和团队。

经过十余年的研发，我们已经形成了一套完整的电池安全技术和解决方案，并正在开展全球合作，为国内外企业进行电池安全技术的研发和产业化。

现在，我们正逐步从电池安全的研究发展到安全电池的开发和产业化。

例如，全固态电池、安全电池系统和下一代智能电池。

我们还培育了一些电池领域的创新创业公司。

　　燃料电池汽车与绿色氢能源　　大家应该知道，中国的燃料电池汽车也具有国际竞争力。

根据2017年全球燃料电池汽车出货量统计，商用车基本在中国推广，因此燃料电池商用车是中国的特色和优势。

与10年前的纯电动汽车类似，它们正在引领国际潮流。

中国发起成立国际氢燃料电池协会，推动全球氢能产业国际合作。

其中，国外会员单位占我们协会的一半多一点。

　　燃料电池汽车的产业化也带动了氢能基础设施的发展。

随着燃料电池汽车的逐步产业化，制氢、储氢、加氢等都会得到很大的发展，从而带动整个氢能产业的发展。

也就是说，氢能源汽车是带动整个绿色氢能源产业链发展的先行者，氢能源产业是一个更大的战略产业。

预计今年全球氢能产量将达到6.6亿吨。

不仅应用于交通运输，还应用于电力、建筑、工业原材料等领域。

氢能产业链是一条非常长的产业链，产业集群规模庞大，产业集群规模潜力达10万亿。

其中电力应用就是氢能存储，这是我国绿色氢能应用的下一步战略方向。

　　什么是氢储能？当风力和光伏发电丰富时，我们利用电解水来制造氢气并储存起来。

当风电、光伏发电不足时，我们用它来发电来补充。

这是氢气。

储能。

众所周知，我国拥有大量的火电厂和调峰电厂。

我们需要像氢这样的新燃料来逐步取代煤炭。

氢储能将是未来季节性储能的中流砥柱。

中国拥有超过10亿千瓦的燃煤电厂，其燃料升级需要氢燃料来发电。

这是一个庞大的系统工程。

　　我在清华大学的研发团队对绿色氢能源和燃料电池进行了大量的研究。

经过近20年的研发，我们掌握了氢燃料电池整套技术，也培育出了中国第一家氢能源公司宜化。

通科技公司。

现在亿华通已是拥有10家公司的企业集团，并布局氢能全产业链。

此外，针对中长期应用，我们还在进行水电解制氢设备的研发，包括固体氧化物、质子交换膜和碱性电解。

其中，碱性电解系统正在产业化。

以发电制氢技术为基础，推动氢能储存在火电厂的应用。

我们正在北方能源基地规划氢能存储示范项目。

我们分析发现，集中式光伏基地和氢能具有每年的存储和消耗循环，因此可以通过氢能存储实现太阳能的季节性能量转移。

我们还推进包头、张家口、北京等氢走廊建设，以张家口为总部基地和综合示范基地，打造氢制备、氢储运、氢功能、氢动力等。

张家口现有燃料电池公交车1辆、加氢站9座、万吨级风电制氢装置、万台燃料电池发动机基地。

包头主要举办商业展示活动。

在北京，主要进行国际合作和研发。

在联合国工业发展署和北京市政府的支持下，建成了北京国际氢能中心。

　　自动驾驶汽车与智慧能源　　新能源电动汽车的进一步发展是智能新能源电动汽车。

我们的新能源智能汽车既是智能终端，也是智能储能方式，我们的电动汽车也需要智能制造。

因此，它将引领智能革命，包括智能制造、自动驾驶、智慧能源等。

如今，电动汽车的智能座舱以及车联网辅助驾驶等功能正在让电动汽车逐渐实现自动化。

未来会有自动驾驶，甚至未来可能会有无人驾驶。

同时，正如手机是移动信息网络一样，电动汽车未来也将是移动能源互联网。

由于每辆电动汽车上的电池均可用于储能和车网交互，大量的车辆储能链路形成移动能源互联网和分布式虚拟电厂。

　　在这个过程中，汽车行业的自动化技术变革吸引了几乎所有信息化、互联网厂商纷纷介入智能汽车行业，这也是一个很大的风口。

我想强调的是，随着电动机数量的增加，我们城市的配电网络将不堪重负。

如果大家充电乱七八糟，晚上回家充电，电网就承受不了。

因此，有必要开发电动汽车与互联网的交互功能。

第一步是有序充电，即自动调整充电时间，即用电负荷比较低的时候，比如半夜充电。

此外，汽车可以在汽车之间充电，或者汽车可以用作家庭的能量存储设备。

如果屋顶有光伏，光伏电可以储存在汽车上的“电站”中，汽车可以作为储能电源，为家庭供电。

例如，车辆电池与建筑物车辆网络交互，可以为办公楼提供电力。

当然，它也可以与园区内的微电网联动，进行储能和供电。

它既可以从互联网获取电力，也可以向互联网放电。

我们甚至可以与配电网络交换能源。

这就是我们所说的多功能车网交互V2X，让电动汽车真正成为智能能源终端。

　　当然，汽车的能量是非常有限的。

汽车与网络的交互需要聚合，聚合潜力巨大。

例如，2018年，中国电动汽车保有量将达到3亿辆。

如果每辆车平均有65千瓦时的电量，我们就可以给汽车装1亿千瓦时的电量。

这是中国每天消耗的总电量，我们可以储存这么多。

那么它的威力有多大呢？届时，新能源汽车对电网的电力支撑能力可达30亿千瓦左右，基本相当于明年国家电网非化石装机的一半，规模非常大。

　　所以我们期待电动汽车的大规模普及将带来基于车网交互的智慧能源生态。

首先，未来10年有可能形成“分布式光伏+电池储能+电动车网联互动+物联网+区块链”的产业黄金组合。

随着我国光伏总装机容量进入10亿千瓦时代、电池进入百亿千瓦时时代、电动汽车进入亿辆时代，我们可以形成万亿级智慧能源产业。

面对年度碳中和目标，将形成另一个更大的黄金组合，即用户侧分布式光伏将达到20亿千瓦规模，电动汽车将达到4亿辆规模，电动车网互动将形成规模达数百亿。

千瓦时储能规模，电池容量更大，将超过1亿千瓦时，所以这个黄金组合的生态系统将形成一个更大的10万亿级产业。

　　总之，电动汽车将在电力系统用户侧形成一个巨大的能源互联网，通过汽车将我们的停车场、智能楼宇、公园、高速公路快充换电站的能源流连接起来。

我们清华团队基于这些车网交互场景，开发了一系列技术。

相关示范及产业化项目正在京津冀、港珠澳两大城市地区实施，并与多家企业形成合作关系。

以快充快换场景为例。

我们开发了千瓦级快充技术，5分钟可充公里，正在产业化。

我们开发的快插技术可以在5分钟内更换重型卡车的电池，从而实现重型卡车的电动化。

并且将两者结合起来，我们还构建了集光、储、充、换于一体的互补型智慧能源系统。

所谓互补式，就是我们用重型卡车把电站的备用电池换给超快充汽车，因为大功率充电一般需要储能电池，不能直接从电网取电。

在电站上建设光伏，就是所谓的光伏充换电一体化互补智能能源系统。

我们称之为电动汽车时代的加油站。

整个互补的智能能源系统还可以与电网互动进行调峰调频。

频率调制采用我们用于电池快速充电和加热的高功率双向脉冲技术。

冬奥会期间，我们与国际壳牌公司合作建立了全球首个集光存储、充换电为一体的综合示范平台。

　　总结与展望　　新能源汽车和新能源革命将带来产业革命和经济转型。

未来二三十年，汽车产业、信息产业、交通装备产业、能源化工相关产业将发生百年未有之大变局。

这就是多年前汽车取代马车的过程。

这与我们今天的情况非常相似。

也用20到30年的时间基本完成了转型。

我们期待未来20年到30年的巨大变化。

　　我总结一下，第一，新能源汽车正在进入大规模产业化新阶段，预计未来10到15年将发展成为10万亿规模的产业；第二，纯电动汽车将带动交通全面电气化和电池及储能产业的大发展，预计在10至15年左右发展成为10万亿规模的大产业；三是燃料电池汽车将推动绿色氢能源战略产业集群发展。

发展，预计15至20年发展成为10万亿规模的大产业；第四，智能电动汽车产业化将带动下一代信息产业以及车网互动与分布式光伏的黄金组合发展。

预计20年左右，将发展成为10万亿元的大产业。

　　最后介绍一下清华大学新能源动力系统团队。

我们长期从事新能源汽车及电池储能、绿氢、智慧电力、智慧能源的研究与开发，大力推动学生创新创业。

我们孵化了30多家专注于新能源的新能源企业。

我们希望得到您的支持和帮助，共同推动中国新能源革命和双碳战略的实施。