创新驱动、汽车革命与能源革命

作者/王莹 《电子产品世界》编辑

编者按：2019年3月18日在上海由慕尼黑展览公司与上海汽研共同主办的 “新能源与智能网联汽车创新发展论坛”上，陈清泉院士谈了新能源汽车的发展方向。

中国工程院院士、英国皇家工程院院士、世界电动汽车协会创始主席陈清泉

　　汽车革命一定要跟能源革命结合，即新能源汽车。希望不久的将来，我们能用上新能源汽车。因为今天中国的电力大部分还是靠煤电，但是中国的新能源电力进步很快，根据2050年的规划，有一半以上的电力通过智慧能源，可以直接用太阳能和风能充电，那时，电动车将成为真正的新能源汽车。这要靠创新驱动。

　　1 创新驱动

      现在的新能源汽车还不是真正市场化的产品，估计5到10年后可以真正成为市场化的产品。其中前5年的竞争是最激烈的，外国产品进来了，市场的作用越来越大，因此我们要靠核心技术、靠凝聚人才、靠创新。
　　创新不是空喊口号、不能靠忽悠。创新首先要有理念。理念是创新的灵魂，创意是创新之源泉，人才是创新之本，要有好的氛围就是自由、开放、合作、包容，此外还有公平的市场竞争、完善的知识产权保护和数据的支持。
　　陈院士要传达一种精神——“我爱我师，但是我更爱真理”。亚里士多德等很多伟大人物是擅于独立思考的，这也是我们要有的职业精神。陈院士很赞赏哈佛大学的理念是“追求真理”。所以陈清泉院士最近创办了一个院士科创中心，目的也是创新，且要懂市场和金融。这个实验室就是要从科学变技术，从技术变产品。产品有各种壁垒，怎么打破壁垒需要大家讨论、融合。这个院士科创中心在韩国、德国、加拿大等国设立了分中心。因为科技的特征首先是无国界的（补充注：但是科学家是有祖国的），所以往往可以从科技入手。另外多维思维是最重要的。
　　归纳起来就是要有理念和思维，首先要有《易经》的思维。今天还要有大数据，不仅仅是分析因果关系，还要分析相关关系，还要有宏观的思维就是开环的思维，再需要有闭环的思维等。
　　2 科学与工程的关系

       科学是发现、是知识。科学是追求真理、造福全人类，所以科学讲为什么。
　　工程一定要落地。工程就要把科学、技术、管理集成起来解决实际问题。技术讲的是技巧。
　　工程的特点是逻辑，工程哲学首先要有系统集成优化，并且工程是要落地的，工程是要有目标的。科学有目标、方法、思想。执行时，要产学研结合。
　　怎么做到系统集成优化？首先要有目标，另外还要有整体的思想、创造性的思想。还要遵守学科程序，就是考虑人的因素，人不是神，人也会犯错误，所以你在系统里要有关联的体制。最后是要有团队精神。
　　工程和科学有区别。两者尽管很接近，但区别是工程需要经验，有很多问题是需要靠经验来分析的，需要依靠老的工程师和专家的经验，隐性的知识就是经验，工程你能不能大量生产？市场接受不接受？这些都需要实践。
　　3 新能源汽车需要注意的几点

       中国在全球汽车的销量已是老大。陈院士认为新能源汽车要发展得好，还有几点需要注意。
　　第一是要创新驱动，前面已讲创新的重要性。
　　第二是要双轮驱动——政策驱动和市场驱动。虽然中国是老大，但是不能有效刺激技术的进步，技术有时候要通过市场的倒逼，所以你一定要准备好，因为激烈的竞争来到了，今后5年一定是竞争最激烈的时候。
　　第三个是三好——好的产品、基础设施、商业模式。
　　另外是四网融合：交通网、能源网、信息网、人文网要融合。
　　重视技术研发。技术是不能用市场来买的，核心技术是买不到的，核心技术只能你自己创造，但是市场可以倒逼，中国的市场那么大，应该让外国人进来，我们也可以走出去，市场可以交换，技术也可以交换，外国的先进技术我们也可以吸收，市场换市场。但是技术不能换市场，技术只有你自己研发，我们的市场换外国的市场。所以首先我们要加强技术，包括整车的技术路线，到底是纯电动还是其他等。
　　做电动车是根据性价比的，很多东西是动态的，跟随着技术的进步。例如假如你的车200公里以下是用锂离子电池，但是高里程的用燃料电池，实际上，燃料电池和锂离子电池不是对立的，随着技术的进步，纯电动燃料电池和锂离子电池是有互补性的。
　　中国现在最大的弊端是什么？因为我们以前只讲求续航里程，不讲求能耗，所以导致我们现在车的能耗高，为什么呢？主要是两个原因，一个是我们的轻量化不够，第二是我们的空气阻力太大，不够流线型。
　　例如爱驰RG的案例，他们提出了全球首款赛道级电动跑车—RG Nathalie，并且也在国际上亮相过。另外一个例子也是RG的，有什么特点呢？第一，它的轻量化做到了一定的级别，另外还做到了电池模组和其他部分之间分开，这样可以大大提高安全性。
　　腾风汽车把航空动力增程式用到了汽车上，他们有一些特点，低温、富氧、连续燃烧、发电效率高等，它现在是世界第一款使用燃气轮机作为动力源并可规模化量产的陆地车辆。
　　4 新能源汽车的发展趋势

       集成化、高功率密度提出来，然后是提高电压、功率、功率密度、成本逐渐降低等，这些都很重要，另外，把电机、控制器、变速箱等都一起集成，中间的动力插件减少了，可靠性提高。
　　另外是网络化，逐步向车联网、大数据发展，进行智能化的动力总成。
　　材料的发展，诸如碳化硅、砷化镓等。
　　充电也是一步步来的，正慢慢走向固定充电以及各种各样的充电，通过这样把汽车革命跟能源革命结合起来，使得我们的充电第一是利用完善，第二是真正利用新能源来充电。
　　电池技术到底下一步该怎么走？电池的能量密度和寿命、周期本来就是相互矛盾的。下一代就是固态锂离子电池。一家来自清华大学的孵化的企业的产品特色是负极是蜂窝状的。
　　电池的问题要怎么解决？要从两个方面入手：一个是电化学和BMS（电池管理系统）结合，现在有很多理论，例如高频可以不断起作用，另外是利用电子控制办法使它均匀，所以几方面结合起来使它能够得到机器安全、电力安全。总之，自动驾驶是智慧汽车的体现。
　　另外陈院士还提出一个理念：我们不单单要发展新能源和智能网联汽车，道路也要智能化，交通要智能化，城市也要智能化，这是一个产业链，所以今后的新能源汽车包含很多的产业，不单是车企，还有能源产业、零部件产业等，这是整个产业生态的变化，因为汽车革命实际上要解决人类未来的出行，未来的自由出行是安全、可靠、智能、舒适、低碳、高效的出行，是这样的人类未来出行。
　　汽车革命要跟能源革命结合起来。首先什么是智慧能源？智慧能源不是指高度智能化，而是你把一个能源从没有用变成有用，主要分成4个流：能源流、信息流、物质流、价值流。
　　因此要解决传统能源跟新能源的矛盾，因为它们的物理特性不一样。传统能源就是大机器，新能源电力是风电、太阳能等。为了接纳新能源，第一要解决传统能源和新能源的矛盾，传统能源要让步，不得不要割舍掉。第二要解决一次能源和二次能源的矛盾。如果你不能解决，就把它结合起来，把各种能源的储存结合起来，电力系统的煤气、天然气、煤炭等都要跨界融合。一定要跨界融合，要开发能源银行，来解决能源的操作系统。
　　有人认为，用电解水的成本很高，因此宁可从澳大利亚买氢气，用船运输到日本，但是陈院士提出智慧能源，可以做到碳平衡。现在用二氧化碳补助，这是消极的办法。最好是就地取材，因为在能源生产过程中会产生二氧化碳，二氧化碳有时候是肥料，有时候是材料，这个过程中也产生了氢气，但是氢气和二氧化碳就变成了燃料。
　　并且能源革命就是低碳化、智能化，我们要把人的行为能源跟信息结合起来，如上所述，我们要用智慧能源解决化石能源与可再生能源的矛盾，电力能源和化工能源的矛盾。电网中的天然气和煤炭都一样，在能源生产当中产生二氧化碳，有时候产生氢气，二氧化碳和氢气合成又变成能源，与此同时，能源互联网、能源流和物质流的耦合能够达到碳平衡。
　　明道很重要，要明白道理、要创新。明道以后要乘势、奔腾。新时代、新征程已经开始了，我们在这样的情况下怎么样创新驱动，提高原创和转化效率？需要掌握核心技术，培育领军人才，还要有科技、政策、市场、金融的融合。
　　陈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年后是什么样的；第二要把眼睛放在后面，吸取历史教训；第三，我们的工程要落地；你的眼睛还要放在西边看看欧美，因为文艺复兴是欧美发生的，近代科技是以数理化为核心，数理化是由文艺复兴产生的，所以今天高端人才还是在西面；最后把眼睛放在东边，我们要看看日韩，其原创新能力跟转化能力比我们强，所以我们要全方位地看到。
　　希望未来的人类出行舒适、可靠、简便、低碳、节能。

本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第4期第1页，欢迎您写论文时引用，并注明出处