歐陽明高：5年后看好這4項(xiàng)技術(shù)

“光伏閃充、全固態(tài)電池、全車身鈣鈦礦薄膜和車網(wǎng)互動。”

全國政協(xié)常委、中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高在2025泰達(dá)汽車論壇上演講時(shí)，點(diǎn)名這四項(xiàng)在未來5年非常有前景的技術(shù)。

歐陽明高認(rèn)為，中國新能源汽車革命的下半場并不是整車智能化，真正的下半場是能源低碳化，未來改革機(jī)遇最大的紅利是電力全面市場化，在這一階段發(fā)展中，上述幾項(xiàng)技術(shù)很關(guān)鍵。

“海外的車企，尤其奔馳公司都在搞這幾項(xiàng)技術(shù)，包括全固態(tài)電池、滑板底盤、軸向磁通電機(jī)、鈣鈦礦疊層、車網(wǎng)互動等”。歐陽明高提醒道，“我們現(xiàn)在好像超過他們了，但不可能一直是這樣，下一階段的競爭也不能放松。”

新能源汽車發(fā)展即將進(jìn)入新階段即低碳化階段。論壇上，歐陽明高針對能源低碳化方面的車網(wǎng)互動進(jìn)行了深度分析，對這一領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、發(fā)展意義以及增長潛力等進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。

01

第三次能源革命：從1.0到2.0的跨越

對于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段，歐陽明高提出“三階段論”：第一階段是動力電動化，2010年戰(zhàn)略確立，2021年實(shí)現(xiàn)爆發(fā)，2025年銷量預(yù)計(jì)突破1500萬輛，標(biāo)志著“電動汽車時(shí)代”的成熟；第二階段是整車智能化，當(dāng)前正處于快速推進(jìn)期，開啟“智能化電動汽車時(shí)代”，但需警惕Robotaxi等無人駕駛技術(shù)普及后對汽車銷量的沖擊；第三階段是能源互動化，預(yù)計(jì)2030-2035年進(jìn)入“下半場”，核心是圍繞雙碳戰(zhàn)略，依托綠電、綠氫，抓住電力全面市場化機(jī)遇，通過車網(wǎng)互動等模式，讓汽車成為能源系統(tǒng)的重要組成部分，挖掘新的價(jià)值增長點(diǎn)。

新能源汽車革命正契合了第三次能源革命的發(fā)展內(nèi)涵。

回顧歷史，人類已歷經(jīng)兩次能源革命，分別是從柴薪向煤炭、從煤炭向油氣的轉(zhuǎn)型。如今，第三次能源革命正蓬勃展開，其核心是構(gòu)建以新能源為主體的能源體系。在歐陽明高看來，這包含5大單項(xiàng)技術(shù)、4大集成技術(shù)與3大共性技術(shù)，且已從分開發(fā)展的1.0階段邁向融合發(fā)展的2.0階段。

在新能源1.0階段，中國5大單項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先。其一，可再生能源轉(zhuǎn)型成效顯著，光伏與風(fēng)電成為主力軍，但二者“靠天吃飯”的間歇性特點(diǎn)，給能源穩(wěn)定供應(yīng)帶來挑戰(zhàn)；其二，集中與分布結(jié)合式系統(tǒng)興起，建筑不再僅是用能終端，更被賦予“微型發(fā)電廠”的新角色；其三，儲能技術(shù)快速發(fā)展，氫氣、電池等成為存儲間歇式能源的關(guān)鍵，截至2025年上半年，電池儲能已占全部儲能的60%，超越抽水蓄能，成為電力系統(tǒng)重要的調(diào)節(jié)力量；其四，能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打破能源孤島，實(shí)現(xiàn)分布式能源的高效互聯(lián)；其五，電動汽車實(shí)現(xiàn)功能升級，不僅是出行工具與用能裝置，更化身可充可放的儲能終端，具備與電網(wǎng)互動的獨(dú)特能力。

隨著技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)需求變化，新能源革命進(jìn)入2.0融合發(fā)展階段。在四大協(xié)同式智慧能源系統(tǒng)方面，交通領(lǐng)域推進(jìn)車-能-路-云一體化，電力領(lǐng)域構(gòu)建源-網(wǎng)-荷-儲一體化，工業(yè)領(lǐng)域打造光-儲-氫-熱一體化的零碳園區(qū)，建筑領(lǐng)域發(fā)展光-儲-直-柔一體化，形成多領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展的新格局。

而三大共性關(guān)鍵集成技術(shù)則為融合發(fā)展提供支撐，氫能與綠氫儲能適用于火電廠燃煤替代等長周期儲能場景，儲能與電池儲能多用于電化學(xué)儲能電站等中周期儲能需求，智能與智慧儲能則在車網(wǎng)互動等短周期儲能中發(fā)揮重要作用。

歐陽明高指出，現(xiàn)在我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已面臨新的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。電力市場改革持續(xù)深化，已經(jīng)成為當(dāng)前市場化機(jī)遇最大的領(lǐng)域，也為新能源產(chǎn)業(yè)從1.0向2.0跨越注入強(qiáng)勁動力。

02

車網(wǎng)互動：削峰填谷，挖掘汽車新價(jià)值

車網(wǎng)互動（V2G）是連接新能源汽車與電力系統(tǒng)的核心紐帶，同時(shí)也是成為破解電網(wǎng)困境、挖掘汽車產(chǎn)業(yè)新價(jià)值的關(guān)鍵所在。

從現(xiàn)實(shí)背景來看，車網(wǎng)互動的發(fā)展勢在必行。一方面，我國電動汽車保有量持續(xù)攀升，帶來巨大的充電需求；另一方面，風(fēng)電、光伏在電力結(jié)構(gòu)中的占比不斷提高，如山東地區(qū)中午光伏發(fā)電量過剩，出現(xiàn)負(fù)電價(jià)，而夜晚則無光伏供電，電力供需時(shí)空錯(cuò)配問題日益突出。若電動汽車無序充電，將進(jìn)一步加劇電網(wǎng)負(fù)荷波動。

車網(wǎng)互動的出現(xiàn)，為解決這一難題提供了理想方案。通過雙向充電樁，電動汽車在停止運(yùn)行時(shí)可與電網(wǎng)聯(lián)接，在能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)控下，實(shí)現(xiàn)“低谷充電、高峰放電”，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”。中午光伏發(fā)電過剩時(shí)，電動汽車吸收多余電能；傍晚用電高峰且光伏缺位時(shí)，電動汽車向電網(wǎng)放電，有效平抑電網(wǎng)負(fù)荷波動，保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

更重要的是，車網(wǎng)互動為電動汽車用戶和產(chǎn)業(yè)開辟了全新的價(jià)值空間。當(dāng)前，新能源汽車市場競爭激烈，企業(yè)多聚焦于成本控制，卻忽視了車網(wǎng)互動蘊(yùn)含的巨大價(jià)值。對此，歐陽明高列舉了數(shù)據(jù)進(jìn)行闡述，以主流的磷酸鐵鋰電池為例，其衰減至70%時(shí)可滿充滿放3000次，日歷壽命達(dá)10-15年。按單次續(xù)航500公里計(jì)算，500次循環(huán)即可滿足家用轎車10-15年行駛25萬公里的需求，意味著電池尚有2500次循環(huán)的富余容量。若按70千瓦時(shí)電池包計(jì)算，最大可儲能近15萬度電。以南方地區(qū)5毛錢的峰谷電價(jià)差計(jì)算，用戶通過車網(wǎng)互動可獲得7.5-8萬元收益，這一收益甚至接近部分轎車的價(jià)格，讓電動汽車從“消費(fèi)品”轉(zhuǎn)變?yōu)椤百嶅X工具”成為可能。

2025年，國家四部委已在上海等全國9個(gè)城市啟動城市級車網(wǎng)互動示范工程，標(biāo)志著車網(wǎng)互動從概念走向?qū)嵺`。用戶、企業(yè)、地方政府可共同參與構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，實(shí)現(xiàn)三方共贏，進(jìn)一步推動新能源市場發(fā)展。除了與電網(wǎng)互動的V2G模式，車網(wǎng)互動還衍生出V2H（家庭備用電源）、V2B（樓宇供電）、V2mG（局域微網(wǎng)供電）等多種應(yīng)用場景，覆蓋家庭、樓宇、微網(wǎng)等不同層面，應(yīng)用前景廣闊。

03

技術(shù)護(hù)航：破解車網(wǎng)互動下的電池安全與壽命顧慮

盡管車網(wǎng)互動優(yōu)勢顯著，但用戶對電池安全與壽命的擔(dān)憂，成為其推廣普及的重要障礙。對此，歐陽明高表示，雙向互動后，可以對電池安全和壽命進(jìn)行更精細(xì)化管理，甚至有利于提升電池的安全和使用壽命。

析鋰是導(dǎo)致電池起火事故和循環(huán)衰減的主要誘因。當(dāng)充電速度過快時(shí)，電池負(fù)極電位過低，鋰離子會析出形成鋰金屬枝晶，不僅浪費(fèi)活性鋰，還可能引發(fā)內(nèi)短路。在傳統(tǒng)充電模式下，電池要么充電要么放電，放電過程不受控，難以精準(zhǔn)檢測析鋰情況。而車網(wǎng)互動的雙向充放電特性，為析鋰檢測提供了新的思路——通過雙向充電樁施加主動電流激勵(lì)，增加了控制變量，可大幅提升析鋰檢測精度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并規(guī)避析鋰風(fēng)險(xiǎn)。

雙向脈沖技術(shù)則為電池壽命調(diào)控與健康保養(yǎng)提供了新手段。一方面，弛豫與反向電流能夠使鋰分布更加均勻，避免鋰離子在電極表面聚集，從源頭抑制析鋰；另一方面，雙向脈沖可實(shí)現(xiàn)電池預(yù)加熱，尤其在低溫環(huán)境下，加熱能提升電池溫度，強(qiáng)化鋰離子輸運(yùn)，改善電池動力性、安全性與耐久性。此外，研究發(fā)現(xiàn)，電池存在容量“無損/改善”的雙向工況區(qū)間，在特定范圍內(nèi)進(jìn)行充放電，并不會對電池壽命造成損害。

針對用戶擔(dān)心的放電影響電池壽命問題，實(shí)際情況更為樂觀。雖然車網(wǎng)互動會增加電池循環(huán)衰減，但卻能顯著改善日歷壽命。電池日歷壽命衰減主要源于滿電狀態(tài)下的擱置，而車網(wǎng)互動模式下，電池不會長期處于滿電狀態(tài)，從而減少擱置衰減。

在低溫工況下，也有針對性策略。低溫是影響電池性能的重要因素，會導(dǎo)致電池動力性下降、壽命衰減加速。通過雙向脈沖加熱，可在車輛啟動前將電池加熱至適宜溫度；若在調(diào)頻過程中電池溫度降低，還可通過外部加熱裝置進(jìn)一步控溫，同時(shí)兼顧冷卻與加熱功能，大幅提升電池在寒冷環(huán)境下的性能與壽命。

04

未來展望：協(xié)同發(fā)展，開啟新征程

歐陽明高認(rèn)為，今年只是車網(wǎng)互動發(fā)展一個(gè)起點(diǎn)，2030年后其將逐步成為中國分布式儲能的重要載體。

歐陽明高的判斷依據(jù)，是新能源汽車高速增長下，帶來的保有量激增。

根據(jù)預(yù)測，到2050年，電動汽車保有量至少有3.5億輛，將近240億度電，相當(dāng)于目前中國每天電量的總消耗。歐陽明高表示，其中只要有一半可以使用，至少就有100億度電可以使用，這就構(gòu)成最大的短時(shí)儲能。另外一部分依靠電池儲能，中國目前電池儲能是2億千瓦時(shí)，2030年大概是9億千瓦時(shí)，最終可能是20億千瓦時(shí)。未來，電動車和儲能電池會占到儲能的主體部分。

此時(shí)，就可以展望下新能源電力的發(fā)展，即新能源汽車跟新能源電力協(xié)同互動，滾動發(fā)展。

事實(shí)上，電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型正在發(fā)生，可再生能源正加速替代化石能源。2024年，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電量合計(jì)達(dá)1.83萬億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量18%以上；2025年上半年，風(fēng)光發(fā)電量占比進(jìn)一步提升至23.7%，可再生能源累計(jì)裝機(jī)達(dá)21.6億千瓦，發(fā)電量占比突破39.7%。按照當(dāng)前發(fā)展速度，2024-2030年平均每年風(fēng)電、光伏裝機(jī)增加約2.7億千瓦（2023年、2024年分別新增2.9億、3.7億千瓦，2025年1-5月新增2.68億千瓦），到2030年，風(fēng)光發(fā)電總裝機(jī)量將超過30億千瓦，發(fā)電量預(yù)計(jì)達(dá)4.5萬億千瓦時(shí)。

參考國家電網(wǎng)預(yù)測，2030年全社會用電量約13.3萬億千瓦時(shí)，屆時(shí)可再生能源發(fā)電量占比將超過50%，非化石能源將成為電力消費(fèi)主體，標(biāo)志著我國進(jìn)入可再生能源消費(fèi)為主體的新能源3.0時(shí)代。

在此背景下，電動汽車的環(huán)保屬性與能效優(yōu)勢將進(jìn)一步凸顯。當(dāng)綠電成為電力消費(fèi)主體，電動汽車將成為真正的新能源汽車，且能效遙遙領(lǐng)先。從總效率來看，電動汽車可達(dá)77%，氫能汽車為33%，而采用電合成柴油、汽油的內(nèi)燃機(jī)汽車僅為16%。更高的能效意味著更低的使用成本，再疊加車網(wǎng)互動帶來的收益，電動汽車的市場競爭力將大幅提升。

產(chǎn)業(yè)融合方面，“交能融合”成為新趨勢。光-儲-氫-充-換-放綜合能源補(bǔ)給系統(tǒng)將逐步普及，實(shí)現(xiàn)車-能-路-云一體化。以高速公路服務(wù)區(qū)為例，可構(gòu)建“光伏廊道+儲能電站+制加氫站+超級快充+重卡換電”的綜合能源系統(tǒng)，短途場景采用電動重卡（續(xù)航200-500公里），長途場景使用氫能重卡（續(xù)航1000公里），同時(shí)配備備用機(jī)組應(yīng)對極端天氣，打造零碳交通服務(wù)區(qū)。此外，零碳礦山、零碳物流、零碳園區(qū)等場景也在加速落地，如在鄂爾多斯已啟動相關(guān)示范項(xiàng)目建設(shè)。

在技術(shù)層面，歐陽明高判斷，未來5年，全固態(tài)電池、車身鈣鈦礦技術(shù)、光伏閃充、車網(wǎng)互動四大技術(shù)將迎來大規(guī)模應(yīng)用。全固態(tài)電池可大幅提升能量密度與安全性，當(dāng)前仍需突破關(guān)鍵核心科學(xué)問題；車身鈣鈦礦技術(shù)若實(shí)現(xiàn)全車身覆蓋，可使車輛日發(fā)電量達(dá)5-8度，滿足上下班通勤用電需求，但需同步推動車身材料與結(jié)構(gòu)革新；光伏閃充技術(shù)雖已出現(xiàn)，但技術(shù)門檻高，需解決析鋰等安全問題；車網(wǎng)互動則需進(jìn)一步完善技術(shù)體系與市場化機(jī)制。

歐陽明高還提醒道，國際車企正在大規(guī)模投入相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。奔馳等國際車企已在全固態(tài)電池（續(xù)航1300公里車型已試車）、軸向磁通電機(jī)（功率密度比傳統(tǒng)徑向磁通電機(jī)高一倍）、鈣鈦礦疊層、滑板底盤、車網(wǎng)互動等領(lǐng)域全面布局。