9月27-28日，由充換電百人會、中國充電樁網(wǎng)、聯(lián)聯(lián)充電聯(lián)合主辦，上海賀勵展覽有限公司、上海賀勵商務(wù)咨詢有限公司承辦的2022第八屆中國國際電動汽車充換電產(chǎn)業(yè)大會（簡稱：金磚充換電論壇）在常州香格里拉大酒店順利召開。本屆大會設(shè)置“論壇峰會+展覽展示”，以“創(chuàng)新協(xié)同驅(qū)動，低碳高效發(fā)展”為主題，通過話題設(shè)置，引發(fā)討論，倡導(dǎo)和引領(lǐng)充換電及電動汽車企業(yè)發(fā)展思路及策略。引爆業(yè)內(nèi)對“充換電”的關(guān)注，解讀最新充換電發(fā)展困惑，詮釋機(jī)遇及發(fā)展方向。
演講實(shí)錄
中國工程院院士陳清泉線上演講并發(fā)表主題演講——《雙碳目標(biāo)下，充換電發(fā)展機(jī)遇》。
以下為演講實(shí)錄：
各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位朋友：我今天和大家交流的主題是《“雙碳”目標(biāo)下，充換電發(fā)展的機(jī)遇》。我交流的內(nèi)容分為四部分：第一，創(chuàng)新、科學(xué)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、顛覆性產(chǎn)品。
習(xí)近平主席教導(dǎo)我們，發(fā)展是第一要務(wù)，創(chuàng)新是第一動力，人才是第一資源。什么是科學(xué)？科學(xué)是真理，科學(xué)家的使命是揭示自然界的規(guī)律、造福人類?？茖W(xué)的精神：是質(zhì)疑精神，獨(dú)立思考?？茖W(xué)的方法：邏輯的推理、演繹計算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
科學(xué)、工程、技術(shù)的關(guān)系是怎樣的？科學(xué)是知識，是真理，科學(xué)要找出自然界規(guī)律，造福全人類。所以科學(xué)要回答的問題是“為什么”即Why。工程是將科學(xué)、技術(shù)、管理集成，解決實(shí)際問題，使世界更美好。所以恭城瑤解答問題是“How”怎么做要落地。技術(shù)是技巧、工匠精神、精益求精。
什么是工程哲學(xué)？工程哲學(xué)的核心是系統(tǒng)的集成優(yōu)化，所以要產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。我們的工程要有目標(biāo)、有思想、有方法，還可以執(zhí)行。這個跟科學(xué)有一點(diǎn)不一樣，因?yàn)榭茖W(xué)家探討自然界規(guī)律，往往是利用明確的目標(biāo)，但是搞工程一定要有明確的目標(biāo)，有思想，有方法可以執(zhí)行。所以我這里歸納為六點(diǎn)：1）辯論、定義、修訂和追求目標(biāo)。2）整體思想、閉環(huán)思想、循環(huán)思想、因果及相關(guān)思想。3）創(chuàng)造性。4）遵守科學(xué)程序：分而治之、合而攻之。5）考慮人的因素。6）考慮項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)精神。工程和科學(xué)相比，有兩個特點(diǎn)：1）需要經(jīng)驗(yàn)。2）需要時間。
什么是數(shù)字經(jīng)濟(jì)？又叫互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)、新經(jīng)濟(jì)，它是指通過數(shù)碼計算技術(shù)為基礎(chǔ)，由數(shù)字產(chǎn)業(yè)帶動的經(jīng)濟(jì)活動，以及非數(shù)字產(chǎn)業(yè)即由數(shù)字科技的創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)活動。
什么是顛覆性的技術(shù)和產(chǎn)品？這些顛覆性技術(shù)和產(chǎn)品往往被重新定義，比如臺式電腦的出現(xiàn)、智能手機(jī)的出現(xiàn)，智能手機(jī)改變了原來的手機(jī)，智能手機(jī)用來打電話的比例很少，大部分幫助你工作和生活，同時智能網(wǎng)聯(lián)汽車也是一項(xiàng)顛覆性技術(shù)和產(chǎn)品，它把能源、交通、信息結(jié)合起來，是人類生活的第三個空間。第一個空間是家里，第二空間是辦公室，第三空間是在你的智能網(wǎng)聯(lián)汽車?yán)铩?/div>
在百年大變局下，產(chǎn)業(yè)變革有什么技術(shù)方向？一個是能源的問題，二是數(shù)據(jù)管理的問題，三是人類/醫(yī)療問題，三是物理/材料。搞科研的時候，一定要跨界融合，多維思維。電動化、高能效、可再生資源、傳感技術(shù)、增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)、新藥物研發(fā)、生物醫(yī)藥變革、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)安全、高速通訊、智能表面、稚嫩材料、非物質(zhì)化、多功能表面。
第二，“雙碳”目標(biāo)。
在今年的政府報告中提出，要有序推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和工作，落實(shí)碳達(dá)峰行動方案，推動能源革命，確保能源供應(yīng)，立足資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，通盤謀劃，推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型。
習(xí)近平主席提出了一個目標(biāo)，在2030年達(dá)到碳達(dá)峰，2060達(dá)到碳中和。我們和外國做一個比較，歐盟在上世紀(jì)八十年代已經(jīng)碳達(dá)峰，他們碳中和的目標(biāo)是2050年。美國也在2007年已經(jīng)達(dá)到碳達(dá)峰，他們的目標(biāo)也是2050碳中和。日本在2008年也是達(dá)到了碳達(dá)峰，他們的目標(biāo)也是2050碳中和，我們經(jīng)濟(jì)還在快速發(fā)展當(dāng)中。因此我們還沒有達(dá)到碳達(dá)峰，我們要到2030才到達(dá)碳達(dá)峰，2060年才達(dá)到碳中和。
中國工程院提出“雙碳”的八大戰(zhàn)略，包括節(jié)約優(yōu)先戰(zhàn)略，能源安全戰(zhàn)略、非化石能源替代戰(zhàn)略、再電氣化戰(zhàn)略、資源循環(huán)利用戰(zhàn)略、固碳戰(zhàn)略、數(shù)字化戰(zhàn)略、國際合作戰(zhàn)略。
第三，充換電發(fā)展機(jī)遇。
由于時間關(guān)系，我不能展開。首先講一下背景，在我國政府財政補(bǔ)貼政策引導(dǎo)下，中國新能源汽車市場在過去的十年中完成了從幾乎0到超600萬輛的跨越。最新的數(shù)據(jù)是，2021年10月底中國新能源汽車?yán)塾嬩N售已超過700萬輛，繼續(xù)保持全球第一大新能源汽車市場。新能源汽車補(bǔ)貼已經(jīng)很好地完成了它的歷史使命，不管下一步國家是否維持一定力度的補(bǔ)貼，政府通過補(bǔ)貼政策對市場的刺激也不會起主要作用了，這個市場將真正直面市場挑戰(zhàn)。
電動汽車在不同領(lǐng)域的應(yīng)用方式，包括私家車、出租車、城市公交、城際客運(yùn)、環(huán)衛(wèi)車等等。如何應(yīng)對電動汽車在推廣應(yīng)用中遇到的困難？有許多專家認(rèn)為在電動汽車上配置超過日常需要的超重電池組，既浪費(fèi)資源也浪費(fèi)錢。經(jīng)過大量實(shí)際出行統(tǒng)計數(shù)據(jù)及模型測算，結(jié)果表明110公里的純電動汽車可以滿足90%的用戶，如果要進(jìn)一步滿足90%的人，我們的行駛里程要提高到210公里，還要考慮到低溫季節(jié)的行駛里程會降低30%，再加上10%山地、重負(fù)荷等因素，普及型純電動汽車達(dá)到300公里的行程，如果配上換電站的快速補(bǔ)充能量方式，完全可以滿足所有人的需求，包括在高速公路上跑長途，并且它的成本在沒有政府補(bǔ)貼情況下，具備了跟同級別燃油車競爭的條件。
有不少專家認(rèn)為，動力電池生產(chǎn)鏈耗能較高，廢電池處置也很耗能，加大帶電量延長電動汽車行駛里程的純電動汽車會背離節(jié)能減排的初衷。另外，插電式混合動力車型因?yàn)樗袃商讋恿ο到y(tǒng)導(dǎo)致車重、能耗多，節(jié)能減排效果不理想。
電動汽車的能量補(bǔ)充方式有好幾種，主要分為直流大電流充電、交流慢充方式、電池?fù)Q電及無線充電四種方式。今天我們通過數(shù)字技術(shù)，可以把各種方式結(jié)合起來，包括直流快速充電，慢充等，通過數(shù)字技術(shù)可以破解續(xù)航交流、新能源的間歇性和電動汽車工況的間歇性互補(bǔ)。電網(wǎng)削峰填谷，發(fā)揮電動汽車作為移動儲能和移動緊急電源的作用，慢充、中充、快充、換電融合，充電設(shè)備互聯(lián)互通，充電運(yùn)營服務(wù)人性化，運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)數(shù)字化。我們要做到光儲充換一體化的技術(shù)。
我們推出了充電標(biāo)準(zhǔn)，Chaoji是一個基于目前國際主流充電接口設(shè)計，面向未來的全新方案。Chaoji是一個經(jīng)過示范工程驗(yàn)證，堅(jiān)持發(fā)揮國際力量形成的技術(shù)方案。Chaoji與已有系統(tǒng)共存，擴(kuò)大了企業(yè)選擇范圍的同時，不影響現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的正常使用，實(shí)現(xiàn)了發(fā)揮市場機(jī)制，產(chǎn)業(yè)逐步升級的設(shè)計理念。這個Chaoji既可以解決現(xiàn)有問題，也可以適應(yīng)未來發(fā)展，兼容性比較好，可以引入新應(yīng)用，其次是引領(lǐng)國際發(fā)展。
這個Chaoji最大的電壓達(dá)到1000~1500V，最大電流500~600，最大功率是600~900。它的充電安全性能更好，包括機(jī)械安全、熱安全、電擊及防火相關(guān)安全。
Chaoji全面解決目前存在于其他充電系統(tǒng)的問題，Chaoji在保證安全的前提下，滿足全功率、全電壓充電范圍，解決了大功率、小功率等各類充電的需求整合。Chaoji全面兼容國際主流充電系統(tǒng)，Chaoji預(yù)留未來發(fā)展空間。
除了充電，我們還提出換電的服務(wù)。換電功能同樣類似于加油站，主要安裝在公共區(qū)域，為一種或多種型號的電動汽車提供換電服務(wù)，按照功能的不同換電站有不同的服務(wù)方式，常見的服務(wù)方式如下，其中用得最多的是按照換電方式和電池包形式進(jìn)行分類，從換電方式上看，分為底盤垂直、底盤側(cè)方，引擎艙或后備箱模式。從電池包形式來看，分為整包和分箱。
我們要打造換電模式的生態(tài)鏈，如圖所示，如何通過換電站能夠打造生態(tài)鏈，能夠可持續(xù)，因?yàn)樗軌驅(qū)⑸舷掠蜗嚓P(guān)企業(yè)緊密地聯(lián)系起來，共同努力提取動力電池全生命周期的價值。
換電模式適用在各種不同場合，出租車、公交車、載貨汽車、私家乘用車等等。換電有六大優(yōu)勢，第一安全性有保障，第二運(yùn)營效率高，第三資源利用率高，第四電池壽命長，第五對電網(wǎng)沖擊小，第六商業(yè)運(yùn)營模式可持續(xù)。
推廣商用車共享換電按站具有重大意義。充電方式有好幾個場景，一個是在高速公路快充站，一個是在城市公共快充站、公交停車場，群充式預(yù)裝一體化充電站，也可以做到光儲充綠色能源占，還有重卡充換電站。
總結(jié)一下，不管你是充電也好，換電也好，我們國家這幾種方式同步發(fā)展，來適應(yīng)不同的用途，創(chuàng)造一個健康的生態(tài)鏈。
第四，四網(wǎng)四流融合理論和實(shí)踐。
2020年12月份我牽頭發(fā)表了《四網(wǎng)四流產(chǎn)業(yè)融合》的白皮書。四網(wǎng)四流根據(jù)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字技術(shù)，反過來它又推動數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)。有了數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)以后，我們就可以把能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文流融合，能源流、信息流、物質(zhì)流、價值流融合以后，就產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，反過來推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)。它的核心是人-機(jī)-物的融合，人代表人文世界，機(jī)代表計算機(jī)，物是物理系統(tǒng)。通過人-機(jī)-物的融合，產(chǎn)生智能，這是一個顛覆性思維。
它的基本理論有兩點(diǎn)：1）通過人文世界、信息世界和物理世界的融合，能夠產(chǎn)生智能。從數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)孿生變成信息，進(jìn)一步要通過信息變成知識，通過融合孿生，進(jìn)一步通過認(rèn)知孿生，把知識變成智能，如圖所示。2012年我在研究中發(fā)現(xiàn)，人的行為和能源流、信息的關(guān)系，擴(kuò)大到上面，人文世界、信息世界和物理世界的融合，大家知道物理世界和信息的融合我們叫做數(shù)字孿生，也就是說，你在信息世界里面可以很清楚地看到物理世界的東西，但是這個不夠，我們要通過人文世界的幫忙，通過融合孿生，我們要進(jìn)一步把信息變成知識。我們要進(jìn)一步通過人文世界，通過認(rèn)知孿生使知識不斷更新，就變成智能了。有了智能以后，把它用到能源就變成智慧能源，把智能用在交通就變成智能交通，把智能放在工業(yè)就變成智能化的工業(yè)和制造。2）根據(jù)熵理論，我在德國做研究的時候，我發(fā)現(xiàn)熵理論和愛因斯坦的能源公式結(jié)合。很多熵的科學(xué)家，比如克勞斯提出熱力學(xué)第二定律的熵增加原理，玻耳茲曼提出熵是系統(tǒng)混亂程度的亮度，香農(nóng)提出不確定性作為信息的度量。才定額提出熵是混亂程度即無序性的一種量度，表示這個系統(tǒng)到底有序還是無序。如果你的系統(tǒng)無序，熵就增加，如果你的系統(tǒng)有序，熵就減少。我們要把熵理論跟愛因斯坦能源公式理論融合，所以就產(chǎn)生四網(wǎng)四流理論基礎(chǔ)之一。
融合的機(jī)理是通過系統(tǒng)耦合與設(shè)備共享，以提高網(wǎng)絡(luò)中能源與資源的利用率。融合的關(guān)鍵，通過人文網(wǎng)指導(dǎo)融合中的動態(tài)因果關(guān)系與復(fù)雜連接邏輯，融合的效果，通過價值流調(diào)整融合中的技術(shù)，產(chǎn)業(yè)到生態(tài)的動態(tài)演化。最后的結(jié)果是起到經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
四網(wǎng)四流就是整體大于個體的總和，上層建筑和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的互動關(guān)系。從科學(xué)理論上，探索出能源、信息和人的行為互動規(guī)律。從工程上來說，我們開發(fā)了能源操作系統(tǒng)，采用邊緣云結(jié)構(gòu)，將能源體系和人工智能大數(shù)據(jù)體系結(jié)合，實(shí)現(xiàn)增值效益。
舉一個例子，通過我提出的四網(wǎng)四流理論，我們怎么樣能夠做到智慧能源？剛才講了，你要產(chǎn)生智能，一定要把無序變有序，能源里面有各種體系，電網(wǎng)、天然氣、煤炭，把這些能源交互融合，就可以使無序變成有序。比如，在發(fā)電里面，我們可以風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電、傳統(tǒng)能源發(fā)電。利用風(fēng)能、太陽能，進(jìn)行水制氫，把能源流變成物理流，需要的時候氫能和氧氣結(jié)合可以發(fā)電，過程中產(chǎn)生二氧化碳和氫氣，但是它們合成可以形成能源，并且這些化工通過四網(wǎng)四流，我們可以友好地把電力和化工磨合好。
通過四網(wǎng)四流可以解決四大矛盾，第一是化石能源/可再生資源的矛盾；非中式能源/分布式能源的矛盾；一次能源/二次能源的矛盾；電力能源/化工能源的矛盾。通過四網(wǎng)四流可以把廢棄的能源變得有用，從而促進(jìn)碳中和。我們通過人文世界、信息世界、物理世界的融合，通過熵理論，可以把無序變有序。
電-氫能夠很好地協(xié)同。因?yàn)殡姾蜌涠际墙K端能源，并且便于相互轉(zhuǎn)化，所以電-氫協(xié)同可以充分發(fā)揮電便于傳輸、氫易于存儲的優(yōu)勢，為新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的多時間尺度靈活調(diào)節(jié)問題提供全新的解決方案。如圖所示，送端模式有新能源基地、外送電+外送氫。受端模式有用能中心、受電制氫或直接輸氫。輸送模式輸電輸氫并舉，協(xié)同優(yōu)化。電-氫系統(tǒng)是新型電力新能源為主體的重要手段。
四網(wǎng)四流是基于數(shù)字基礎(chǔ)，反過來四網(wǎng)四流可以全力、全方位推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)。能源網(wǎng)就是能源和信息結(jié)合，我們所謂的車聯(lián)網(wǎng)，實(shí)際上是能源、信息和交通的結(jié)合。我提出四網(wǎng)，加人文網(wǎng)，人文網(wǎng)代表先進(jìn)的思想、先進(jìn)的法規(guī)、先進(jìn)的政策等等，也能夠代表上層建筑和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的互動。通過四網(wǎng)四流，我們可以更全方位地推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)。
回顧一下工業(yè)革命，第一次工業(yè)革命是蒸汽機(jī)的發(fā)現(xiàn)，第二次工業(yè)革命是電力的發(fā)明，第三次工業(yè)革命是數(shù)字革命，第四次工業(yè)革命是人工智能，它比前三者還要厲害。我們發(fā)現(xiàn)光人工智能不行，因?yàn)槿斯ぶ悄苓€要加人文，利用人文之道，人工智能合力，可能破壞世界。我們正在從第四次工業(yè)革命，演化到第五次工業(yè)革命，第五次工業(yè)革命的特點(diǎn)是在人工智能的基礎(chǔ)上，加上人文，加上環(huán)境。
歐盟也提出歐盟工業(yè)5.0，特點(diǎn)是以人為本、可持續(xù)、高韌性。日本提出“日本社會5.0”，以人為本需要成為考慮的核心因素，總結(jié)下來是人類社會的進(jìn)步，體現(xiàn)出以人為本。
小結(jié)一下，上個世紀(jì)我們專注于物理世界的進(jìn)步。本世紀(jì)初，我們專注于網(wǎng)絡(luò)信息世界的發(fā)展和數(shù)字化的復(fù)興。網(wǎng)絡(luò)信息世界創(chuàng)造了新的價值，提高了我們的生產(chǎn)力，改變了我們的人際關(guān)系。但是，我們應(yīng)該進(jìn)一步顛覆性思維，將物理世界、信息世界和人文世界深度融合，有效地將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息-知識-智能解決復(fù)雜問題，在現(xiàn)實(shí)世界中，僅僅依靠技術(shù)并不能解決復(fù)雜的問題和迎接新的挑戰(zhàn)。必須將人文世界、物理世界和信息世界深度的融合。
我們需要有“六個眼睛”和大家共勉，首先我們要把眼睛放在前面，要有前瞻性思維。第二要把眼睛放在后面，吸取歷史教訓(xùn)。第三把眼睛放在上面，綜合思維，全局思維。第四眼睛放在腳底，能夠落地。第五把眼睛放在右邊，看看美國、歐盟。第六把眼睛放在左邊，看看日本和韓國，這樣無處不曉，無所不知。
六個“I”：第一個是Inspiration（激情），第二個是Imagination（想象力），第三是Innovation（創(chuàng)新），第四是Integration（創(chuàng)新），第五是Implementation（實(shí)現(xiàn)），第六是Investment（投資）。謝謝大家！
