回顾历史,能源革命一般由动力革命引发,新动力装置和交通工具的发明带动能源资源的开发利用,并引发工业革命。第一次能源革命是从薪柴到煤炭的跨越,动力是蒸汽机,交通工具是火车;第二次能源革命是从煤炭到油气的跨越,动力是内燃机,交通工具是汽车。当前,全球正在经历第三次能源革命,是向可再生能源的转型革命,动力是电池,能源载体是电和氢,交通工具是电动车。
新能源汽车将在能源革命中发挥重要作用
欧阳明高(中国科学院院士、清华大学车辆与运载学院教授)一、能源革命与动力革命密切相关我国提出碳达峰碳中和发展目标,要实现碳达峰碳中和,最重要的是实现新能源革命。新能源革命有五大重点:从传统化石能源向可再生能源转型,特别是光伏与风电的大规模应用;能源从集中式转向分布式,推动建筑成为微型发电厂;利用氢气和电池等技术存储间歇式能源;发展能源互联网,以及电动汽车将成为用能和储存能源的终端。当前光伏、风电本身的技术和发电成本降低,已经完全具备大规模推广条件,但利用成本仍然较高,这其中储能是瓶颈,需要靠电池、氢能、电动汽车等来解决。因此,我国实现碳中和进程中的重点是解决储能的技术瓶颈。根据储能的周期和规模,主要划分为电池范畴、氢能范畴(氢及其载体)。电池和氢能共同构成主流的储能方式。从新能源革命和储能的角度看,新能源汽车和储能共同载体是电和氢。新能源汽车与新能源革命的共性核心是储能、氢能与智能,新能源汽车的规模推广将有力破解新能源革命的瓶颈。
二、新能源汽车将会是我国规模最大、成本最低、安全性最好的短周期分布式储能系统新能源汽车引领三大革命:第一,电动车本身的革命;第二,新能源本身的革命;第三,智能化革命。所以新能源汽车既是电动车辆,也是储能装置,还是智能终端。今后20~30年,这三个革命将会引发交通装备与能源化工相关产业发生重大变革。
新能源汽车已经发展二十年,我国2014年出台《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》后,新能源汽车产业进入快速发展阶段。从我国纯电动车动力电池技术创新历程看,2011~2021年十年来,动力电池比能量从100瓦时/千克提升到300瓦时/千克,成本从4元/瓦时以上降低到1元/瓦时以内,降低80%以上。现在电动轿车车载电池系统能量在60~80千瓦时之间,对应的续航里程普遍是500~600公里之间。随着电池系统能量密度进一步提高,电动乘用车正在向1000公里迈进,高续航豪华车预计明后年就会出现。未来,动力电池呈现需求大幅上升与成本大幅下降趋势,据统计,2025年中国电池年产量将会达到10亿千瓦时左右,进入T瓦时代,现在大概有1亿千瓦时,今后五年会涨约10倍左右。