創(chuàng)新驅(qū)動、汽車革命與能源革命

作者/王瑩 《電子產(chǎn)品世界》編輯

編者按：2019年3月18日在上海由慕尼黑展覽公司與上海汽研共同主辦的 “新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，陳清泉院士談了新能源汽車的發(fā)展方向。

中國工程院院士、英國皇家工程院院士、世界電動汽車協(xié)會創(chuàng)始主席陳清泉

　　汽車革命一定要跟能源革命結(jié)合，即新能源汽車。希望不久的將來，我們能用上新能源汽車。因為今天中國的電力大部分還是靠煤電，但是中國的新能源電力進步很快，根據(jù)2050年的規(guī)劃，有一半以上的電力通過智慧能源，可以直接用太陽能和風(fēng)能充電，那時，電動車將成為真正的新能源汽車。這要靠創(chuàng)新驅(qū)動。

　　1 創(chuàng)新驅(qū)動

      現(xiàn)在的新能源汽車還不是真正市場化的產(chǎn)品，估計5到10年后可以真正成為市場化的產(chǎn)品。其中前5年的競爭是最激烈的，外國產(chǎn)品進來了，市場的作用越來越大，因此我們要靠核心技術(shù)、靠凝聚人才、靠創(chuàng)新。
　　創(chuàng)新不是空喊口號、不能靠忽悠。創(chuàng)新首先要有理念。理念是創(chuàng)新的靈魂，創(chuàng)意是創(chuàng)新之源泉，人才是創(chuàng)新之本，要有好的氛圍就是自由、開放、合作、包容，此外還有公平的市場競爭、完善的知識產(chǎn)權(quán)保護和數(shù)據(jù)的支持。
　　陳院士要傳達一種精神——“我愛我?guī)?，但是我更愛真理”。亞里士多德等很多偉大人物是擅于獨立思考的，這也是我們要有的職業(yè)精神。陳院士很贊賞哈佛大學(xué)的理念是“追求真理”。所以陳清泉院士最近創(chuàng)辦了一個院士科創(chuàng)中心，目的也是創(chuàng)新，且要懂市場和金融。這個實驗室就是要從科學(xué)變技術(shù)，從技術(shù)變產(chǎn)品。產(chǎn)品有各種壁壘，怎么打破壁壘需要大家討論、融合。這個院士科創(chuàng)中心在韓國、德國、加拿大等國設(shè)立了分中心。因為科技的特征首先是無國界的（補充注：但是科學(xué)家是有祖國的），所以往往可以從科技入手。另外多維思維是最重要的。
　　歸納起來就是要有理念和思維，首先要有《易經(jīng)》的思維。今天還要有大數(shù)據(jù)，不僅僅是分析因果關(guān)系，還要分析相關(guān)關(guān)系，還要有宏觀的思維就是開環(huán)的思維，再需要有閉環(huán)的思維等。
　　2 科學(xué)與工程的關(guān)系

       科學(xué)是發(fā)現(xiàn)、是知識?？茖W(xué)是追求真理、造福全人類，所以科學(xué)講為什么。
　　工程一定要落地。工程就要把科學(xué)、技術(shù)、管理集成起來解決實際問題。技術(shù)講的是技巧。
　　工程的特點是邏輯，工程哲學(xué)首先要有系統(tǒng)集成優(yōu)化，并且工程是要落地的，工程是要有目標(biāo)的?？茖W(xué)有目標(biāo)、方法、思想。執(zhí)行時，要產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。
　　怎么做到系統(tǒng)集成優(yōu)化？首先要有目標(biāo)，另外還要有整體的思想、創(chuàng)造性的思想。還要遵守學(xué)科程序，就是考慮人的因素，人不是神，人也會犯錯誤，所以你在系統(tǒng)里要有關(guān)聯(lián)的體制。最后是要有團隊精神。
　　工程和科學(xué)有區(qū)別。兩者盡管很接近，但區(qū)別是工程需要經(jīng)驗，有很多問題是需要靠經(jīng)驗來分析的，需要依靠老的工程師和專家的經(jīng)驗，隱性的知識就是經(jīng)驗，工程你能不能大量生產(chǎn)？市場接受不接受？這些都需要實踐。
　　3 新能源汽車需要注意的幾點

       中國在全球汽車的銷量已是老大。陳院士認為新能源汽車要發(fā)展得好，還有幾點需要注意。
　　第一是要創(chuàng)新驅(qū)動，前面已講創(chuàng)新的重要性。
　　第二是要雙輪驅(qū)動——政策驅(qū)動和市場驅(qū)動。雖然中國是老大，但是不能有效刺激技術(shù)的進步，技術(shù)有時候要通過市場的倒逼，所以你一定要準備好，因為激烈的競爭來到了，今后5年一定是競爭最激烈的時候。
　　第三個是三好——好的產(chǎn)品、基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)模式。
　　另外是四網(wǎng)融合：交通網(wǎng)、能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng)要融合。
　　重視技術(shù)研發(fā)。技術(shù)是不能用市場來買的，核心技術(shù)是買不到的，核心技術(shù)只能你自己創(chuàng)造，但是市場可以倒逼，中國的市場那么大，應(yīng)該讓外國人進來，我們也可以走出去，市場可以交換，技術(shù)也可以交換，外國的先進技術(shù)我們也可以吸收，市場換市場。但是技術(shù)不能換市場，技術(shù)只有你自己研發(fā)，我們的市場換外國的市場。所以首先我們要加強技術(shù)，包括整車的技術(shù)路線，到底是純電動還是其他等。
　　做電動車是根據(jù)性價比的，很多東西是動態(tài)的，跟隨著技術(shù)的進步。例如假如你的車200公里以下是用鋰離子電池，但是高里程的用燃料電池，實際上，燃料電池和鋰離子電池不是對立的，隨著技術(shù)的進步，純電動燃料電池和鋰離子電池是有互補性的。
　　中國現(xiàn)在最大的弊端是什么？因為我們以前只講求續(xù)航里程，不講求能耗，所以導(dǎo)致我們現(xiàn)在車的能耗高，為什么呢？主要是兩個原因，一個是我們的輕量化不夠，第二是我們的空氣阻力太大，不夠流線型。
　　例如愛馳RG的案例，他們提出了全球首款賽道級電動跑車—RG Nathalie，并且也在國際上亮相過。另外一個例子也是RG的，有什么特點呢？第一，它的輕量化做到了一定的級別，另外還做到了電池模組和其他部分之間分開，這樣可以大大提高安全性。
　　騰風(fēng)汽車把航空動力增程式用到了汽車上，他們有一些特點，低溫、富氧、連續(xù)燃燒、發(fā)電效率高等，它現(xiàn)在是世界第一款使用燃氣輪機作為動力源并可規(guī)模化量產(chǎn)的陸地車輛。
　　4 新能源汽車的發(fā)展趨勢

       集成化、高功率密度提出來，然后是提高電壓、功率、功率密度、成本逐漸降低等，這些都很重要，另外，把電機、控制器、變速箱等都一起集成，中間的動力插件減少了，可靠性提高。
　　另外是網(wǎng)絡(luò)化，逐步向車聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)發(fā)展，進行智能化的動力總成。
　　材料的發(fā)展，諸如碳化硅、砷化鎵等。
　　充電也是一步步來的，正慢慢走向固定充電以及各種各樣的充電，通過這樣把汽車革命跟能源革命結(jié)合起來，使得我們的充電第一是利用完善，第二是真正利用新能源來充電。
　　電池技術(shù)到底下一步該怎么走？電池的能量密度和壽命、周期本來就是相互矛盾的。下一代就是固態(tài)鋰離子電池。一家來自清華大學(xué)的孵化的企業(yè)的產(chǎn)品特色是負極是蜂窩狀的。
　　電池的問題要怎么解決？要從兩個方面入手：一個是電化學(xué)和BMS（電池管理系統(tǒng)）結(jié)合，現(xiàn)在有很多理論，例如高頻可以不斷起作用，另外是利用電子控制辦法使它均勻，所以幾方面結(jié)合起來使它能夠得到機器安全、電力安全?？傊?，自動駕駛是智慧汽車的體現(xiàn)。
　　另外陳院士還提出一個理念：我們不單單要發(fā)展新能源和智能網(wǎng)聯(lián)汽車，道路也要智能化，交通要智能化，城市也要智能化，這是一個產(chǎn)業(yè)鏈，所以今后的新能源汽車包含很多的產(chǎn)業(yè)，不單是車企，還有能源產(chǎn)業(yè)、零部件產(chǎn)業(yè)等，這是整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)的變化，因為汽車革命實際上要解決人類未來的出行，未來的自由出行是安全、可靠、智能、舒適、低碳、高效的出行，是這樣的人類未來出行。
　　汽車革命要跟能源革命結(jié)合起來。首先什么是智慧能源？智慧能源不是指高度智能化，而是你把一個能源從沒有用變成有用，主要分成4個流：能源流、信息流、物質(zhì)流、價值流。
　　因此要解決傳統(tǒng)能源跟新能源的矛盾，因為它們的物理特性不一樣。傳統(tǒng)能源就是大機器，新能源電力是風(fēng)電、太陽能等。為了接納新能源，第一要解決傳統(tǒng)能源和新能源的矛盾，傳統(tǒng)能源要讓步，不得不要割舍掉。第二要解決一次能源和二次能源的矛盾。如果你不能解決，就把它結(jié)合起來，把各種能源的儲存結(jié)合起來，電力系統(tǒng)的煤氣、天然氣、煤炭等都要跨界融合。一定要跨界融合，要開發(fā)能源銀行，來解決能源的操作系統(tǒng)。
　　有人認為，用電解水的成本很高，因此寧可從澳大利亞買氫氣，用船運輸?shù)饺毡荆顷愒菏刻岢鲋腔勰茉?，可以做到碳平衡?，F(xiàn)在用二氧化碳補助，這是消極的辦法。最好是就地取材，因為在能源生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳有時候是肥料，有時候是材料，這個過程中也產(chǎn)生了氫氣，但是氫氣和二氧化碳就變成了燃料。
　　并且能源革命就是低碳化、智能化，我們要把人的行為能源跟信息結(jié)合起來，如上所述，我們要用智慧能源解決化石能源與可再生能源的矛盾，電力能源和化工能源的矛盾。電網(wǎng)中的天然氣和煤炭都一樣，在能源生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生二氧化碳，有時候產(chǎn)生氫氣，二氧化碳和氫氣合成又變成能源，與此同時，能源互聯(lián)網(wǎng)、能源流和物質(zhì)流的耦合能夠達到碳平衡。
　　明道很重要，要明白道理、要創(chuàng)新。明道以后要乘勢、奔騰。新時代、新征程已經(jīng)開始了，我們在這樣的情況下怎么樣創(chuàng)新驅(qū)動，提高原創(chuàng)和轉(zhuǎn)化效率？需要掌握核心技術(shù)，培育領(lǐng)軍人才，還要有科技、政策、市場、金融的融合。
　　陳院士提出了思考方法。第一你要把眼睛放在前面，你要清楚5年、10年后是什么樣的；第二要把眼睛放在后面，吸取歷史教訓(xùn)；第三，我們的工程要落地；你的眼睛還要放在西邊看看歐美，因為文藝復(fù)興是歐美發(fā)生的，近代科技是以數(shù)理化為核心，數(shù)理化是由文藝復(fù)興產(chǎn)生的，所以今天高端人才還是在西面；最后把眼睛放在東邊，我們要看看日韓，其原創(chuàng)新能力跟轉(zhuǎn)化能力比我們強，所以我們要全方位地看到。
　　希望未來的人類出行舒適、可靠、簡便、低碳、節(jié)能。

本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第4期第1頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處