欧阳明高：新能源汽车优势针对可再生能源时代，纯电动汽车2030迎爆发

2019年，新能源汽车市场飞速向前的脚步突然停止，甚至开始倒退。但这只是市场的一种表现。

针对2019年新能源车市场，中国电动汽车百人会副理事长、中国科学院院士欧阳明高在12月23日举行的中国电动汽车百人会论坛（2020）媒体沟通会上总结出了四大现象：一、国内市场遭遇补贴退坡阵痛与全球车企转型新能源大势并存；二、新能源汽车动力系统的技术价值在全球越来越受重视；三、由电动汽车核心技术经济性决定的市场前景已经非常明朗；四、新能源汽车推动新能源革命的战略意义开始被认识，但还没有受到重视。

此外，欧阳明高强调，新能源汽车的优势是基于可再生能源时代来谈的，如果一直以火电为主，其在经济性方面永远都无法替代燃油车。可再生能源的污染和成本都远低于火电。

与此同时，欧阳明高还针对三大新能源汽车细分市场给出了自己的观点。

对于插电式混合动力汽车市场，欧阳明高预计，今后五年，这一市场必然是会上涨的，但是这中间会有一个高峰，这个峰值大概是在5年左右，也就是2025年。他估计，整个繁荣期大概10年左右，也就是2030年结束繁荣。

而在纯电动汽车市场，欧阳明高表示，不论是安全性还是能量密度方面，头部动力电池供应商都将研发从单体转向系统方向。此外，他还认为，纯电动汽车在2025年将迎来性价比新突破，并在2030年之后性价比优势明显超越插电式混合动力汽车。

与此同时，欧阳明高表示，电动汽车未来将实现平台化，电机会不断缩小，最终与传动轴融合，而电池系统能量密度和安全性将不断提升，成为一个平板式平台，甚至成为车辆的结构件，在提升安全性的同时，让车辆尺寸可以任意调整。

针对氢燃料电池汽车市场，欧阳明高首先提到了氢能的最大优势储能，储氢的成本远低于电池储电。从可再生能源的生产、运输、储存、使用等全链条成本来看，氢能将长期具备优势。在车上，燃料电池成本固定，随着运行里程的增加，燃料电池的优势也就逐渐凸显，尤其是对于商用车来说（商用车耗电量大）。

但欧阳明高同时表示，燃料电池汽车也存在自身的问题，首先就是车辆成本高，加氢站建设成本高、安全性要求高。此外，燃料电池动力系统加储能设备的整体体积较大，车内空间占用大，在乘用车上的落地还存在技术难题。

以下为欧阳明高的发言实录（有删改）：

我从我的角度给大家介绍一下我认为的热点问题和趋势预测，我这个题目叫《新能源汽车技术热点问题和趋势预测》。

首先，我对新能源汽车市场2019年的特征进行几点概述：

第一，国内补贴退坡阵痛与全球车企转型大势并存。

国内市场，受补贴政策退坡影响，新能源汽车销量不及预期。其中，商用车市场下降最严重，已经从20万辆掉到10万辆。

但在国际上看，德国、法国、美国刚刚都发布了新能源汽车继续补贴的政策。尤其是美国，计划将之前年产销20万辆电动汽车补贴门槛提高。

从中国公司看，比亚迪和宁德时代为代表的中国公司加快技术创新力度。宁德时代推出了CTP技术，比亚迪推出了刀片电池技术，而且两家还进一步扩大了配套公司的速度和规模。

从跨国公司看，以大众公司为代表的汽车跨国大公司的新能源汽车战略方向逐渐清晰化，并从规划阶段转向实施阶段。

从新兴公司看，特斯拉市值突破700亿美元，超过奔驰、宝马成为仅次于大众、丰田的全球市值第三大汽车公司。特斯拉在上海的超级工厂也已建成，即将大规模量产。

总的来看，就是中国新能源汽车市场正在经受阵痛，但是全球汽车产业转型新能源已是大势。

第二，新能源汽车动力系统的技术价值越来越受到重视。

2019年锂电池技术获得诺贝尔化学奖。中国科协发布的2019年20个重大科学技术难题中，有2个难题来自新能源，一个是高比能量动力电池，还有一个氢燃料动力电池系统。此外，中国工程院发布的《全球工程前沿2019》报告中，动力电池被提到4次，燃料电池提到2次，氢能与可再生能源提到4次，电驱动、混合电动驱动系统提到2次。

第三，由补贴推动的快速增长时代已过去，但由电动汽车核心技术经济性决定的市场前景已经非常明朗。

手机大概是在2000年之后开始快速上涨。跟手机产业类比，新能源汽车产业中，PHEV和EV产业大概相当于手机产业1999年的时候，燃料电池可能比这个再晚十年。一般，一个技术都是有一个S型曲线，现在我们正在S曲线坡的底部，处于即将要上坡的阶段。

第四，新能源汽车推动新能源革命的战略意义开始被认识，但还没有受到重视。

以前我们谈新能源汽车都是从交通工具角度来谈，它的价值被大大低估。新能源汽车是推动新能源革命的重要部分。

新能源汽车具有交通工具和能源装置的双重属性，补贴新能源汽车其实也是在投资新一代能源基础设施。新一代能源基础设施不是几千亿的市值，是几万亿的市值，通过发展新能源汽车可以节省很多钱，将来新能源汽车如果既做交通工具、又做储能设施的话，车上的储能电池到2035年就会达到50亿度电以上，新能源汽车10％的时间是做交通、90％的时间则可以被看做是连在电网里的储能装置，这个其实意义是非常重大的。

下面我想就PHEV、EV、FCV三种不同动力系统汽车的热点问题进行简单解答。

插电式混合动力市场：预计2025年达到峰值

外资企业的插电式混动汽车（PHEV）今年卖得非常火，尤其是大众和宝马。我们从政策、市场、技术这三个方面看一下插电混合动力市场。

从政策方面来看，今后几年，为了满足新的油耗法规，就是CAFC标准，车企就必须做新能源汽车。

另外，PHEV使用费用实际上是降低的。所以PHEV相对HEV实际上是有优势的。一般情况下，PHEV比HEV多装20度电，成本提升1．5万到2万元。如果以20万的车为例，10％的购置税被减免，意味着这方面的成本被完全覆盖掉了。而在使用方面，用电比用油要便宜，还在北京之外的城市不限行。所以，PHEV的综合效益是不错的，所以这个政策对它是利好的。PHEV的性价比不差，安全性一般比EV要好，残值也会比EV高。所以，从市场客户选车的标准来看，PHEV在安全、性价比、便利性、车辆残值这些方面也是符合客户需求的。

所以，我个人估计，今后五年，PHEV的市场是要上涨的，但是这中间会有一个高峰，这个高峰大概是在5年左右，我们估计繁荣期大概10年左右。

从目前的成本和技术发展情况计算，在2030年前，500公里的EV在成本方面还难以达到100公里纯电续航的PHEV水平。但到了2030年左右，EV的性价比应该会超过PHEV。

《新能源汽车规划征求意见稿》预计中国2025年的新能源汽车行业占比将达到25％。这中间，PHEV的占比会发生重大变化，估计到2025年会达到峰值，现在PHEV在总量中间大概占20％—25％，我们估计2025年会有一个相当幅度的增长。但是到2030年，PHEV的市场比重会往下降，2035年估计就没有太多了。因为2030年是一个转折点。

所以，PHEV的整个繁荣期大概会持续10年左右，峰值大概在2025年左右。在技术上，尤其是国内企业，我们预测，需要通过系统平台化、部件模块化的共享，来简化开发流程、降低开发成本，避免折损和浪费，这是非常重要的。

纯电动汽车：研发从单体转向系统，2025年迎来性价比新突破

在刚刚开始大规模推广纯电动汽车的时候，公众有很多迷惑的地方非常正常。

我在这里说一下最近我们应对这些焦虑的一些进展。2019年，中国动力电池成本降低到大概范围0．6元—1元／瓦时。磷酸铁锂电池最低可以做到0．6元／瓦时，但每个厂家都不一样，平均范围大概是这样，这个价格已经很低了。磷酸铁锂已经做到100美元／千瓦时以下。

以前我们大家都是着重在单体比能量在下功夫，但单体比能量达到一定水平的时候就会遇到瓶颈，所以需要一个平衡。今年，电池厂在比能量方面做得最漂亮的工作不是在单体，而是在电池包上。

以前的动力电池想要搭载上车需要从单体电池做成电池模块，再从电池模块做成电池PACK，经过三个流程；现在可以减少到两个流程，就是直接从单体到PACK，中间流程去掉了。宁德时代是通过CTP技术，可将系统的重量能量密度提升10％—15％，体积能量密度提升15—20％零部件减少了40％

磷酸铁锂电池方面，比亚迪研发了刀片电池，他们已经申请了专利，国外很多厂家对这个技术非常感兴趣。比亚迪可以将电池做成长条形，就像刀片一样，高度还是那么高，因为电池要放到底盘底下，高度一般都是110mm、100mm，长度和宽度可以进行变换，再在两侧接线，将冷却风道等辅助装置都放到两侧，中间就只放电池，将电池一片一片叠起来，刚度、强度非常好，还可以做结构件。这样，不仅能量密度可以提升，电池单体制造成本还可以进一步下降，这个是2019年很重要的创新。

快充的问题。现在我们常规的电压平台，半个小时到45分钟充到80％是可以做到的；超级快充，15分钟充80％是可以的。将来我们更注重的可能是充5分钟或充10分钟能够补充多少里程。现在，在快充桩上，充电5分钟续航100公里是可以做到的。

安全的理念也在升级，首先我们开始强调系统安全性，不是简单的单体安全性。以前把所有的精力都放到单体上，现在我们更多的是放在系统上，比方说只要把热蔓延防止住，就不会有事故，现在热蔓延的法规开始实施了。

另外，动力电池安全方面更多的强调使用安全，就是电池系统、整车、充电桩整个的系统安全，更多关注预警，而不是报警。比方说电压的监测、内短路、自放电都可以监测，所以现在电池厂更多注意力是在电池管理，不是在改变材料上，因为改变材料的不确定性非常高，非常复杂。现在是不增加成本，就改算法，或者利用大数据，不需要增加任何成本，但是可以干很多事。

有了电池这样的技术之后，我们随之而来的就是我们的长续航里程，今年60度电续航500公里的车已经有好几款了，而且都是在20万元左右。

提高电池的比能量只是一个方面，更重要的是降低电耗，大家知道我们2035规划也定出来2025年平均12度／100km。我们很快就会见到新一代电力电子制度，让混合动力电机的比功率越来越大。

此外，我们电机控制器的体积也越来越小，现在国内已有好几个厂家在做碳化硅研究了，未来这一材料将代替IGBT，将器件体积缩小80％。未来，电机控制器将不再是一个东单独的零部件，而是直接成为电机的一部分，甚至电机、电机控制器又跟车轴整合在一起，成为集成式电驱动车轴一体化。

未来，车载充电器也会慢慢移到车下，由交流慢充变成直流慢充，因为直流慢充更容易做到跟电网的互动，就是双向充电，可以从电网取电、也可以放电。这样一来，汽车的前舱将会慢慢空出来，并慢慢实现电动底盘平台化，就是真的是一个平台。如果硬件真成为一个的硬件平台，车身就在平台上面，将来的碰撞就主要是由底盘承受，车身不一定非要做承载车身。这样一来，车辆的轴距就可以随便伸缩，底盘针对各种车型的适应性开发就更容易。另外，车身独立设计之后，车身轻量化的方式也就非常多，提升车辆开发的灵活性。这些都是带有发动机的PHEV做不到的。

所以，我们预测，2030年前，乘用车领域，纯电驱动形式将达到非常优秀的水准，在各种技术路线中脱颖而出。

我刚刚说，PHEV会在2025年达到顶峰，同时我们纯电动的性价比，我们相信在2025年也一定会有所突破。磷酸铁锂的价格现在已经做到0．6元／Wh了，未来还有更多的下降空间。

所以， 2035规划征求意见稿提出，纯电动汽车将成为市场上的主体。这不是针对新能源汽车讲的，而是针对整个汽车市场讲的。

大众汽车首席战略官乔斯特预计，到了2040年，欧洲70％汽车是电动车，而中国市场可能会超过80％。他也表示，电驱动是需要一定时间发展的，会延续几十年，未来燃油汽车仍然有一定的影响力，大众集团将在2040年彻底结束燃油车的生产和销售，燃油车的比例会逐步的降低，而不是一蹴而就。

燃料电池发展有挑战，需要以点带面

燃料电池今年也是一个大热点，年初“两会”代表热议氢能，电池充电加氢基础设施被写入政府工作报告，2019年被认为是中国氢能的元年。

氢能是新能源技术体系的重要组成部分。如果把氢能跟化石能源相连，这个意义是不大的。所以我们重要的是，通过氢能把可再生能源发的不稳定的电，通过电解水制氢转换成氢能，所以氢能的合理性在哪里呢？就取决于它可再生能源转型中的大规模能量储存，小规模、短周期储存其实我们有电池，但是大规模、长周期需要氢能，尤其是中国西北部的这些集中式的光伏和风电，那个需要大规模、长周期的储存。另外，氢能是多元化利用需求，他不仅仅是车要用，将来工业原料、农业的化肥，甚至医学、炼钢、取暖等等都要用。

如果在可再生能源的话语体系下，氢能最主要的优点是：更低的储能成本。我这半年来接触了好多国外大企业的CEO，比如BP、壳牌、西门子、法国EDF，都是大型能源公司，忽然这么半年多都来找我谈氢能。因为欧洲推出了面向低碳转型的一揽子计划。新能源汽车里有氢能燃料电池，还专门有一个氢能核燃料电池的专项，所以这些企业是真的想搞氢能。中国的能源企业也比汽车要更加积极地介入氢能。

为什么要做？有几个道理：

第一个，储氢比电池储电要便宜。对于车来说，大概要差一个数量级，就是10倍的关系，一公斤氢是34度电，大家知道再便宜的电池，要是储能电池怎么也得800元，目前因为它是长寿命，储能电池一般要1元／瓦时，就是1000元／千瓦时。而氢气储能大概只需要100元就足够了，储1千瓦时。

另外，氢能跟储电有互补性。电池是高频双向调节，氢能是低频调节，这两个是互补。

第三个，氢能作为商品的属性更好。比方说你不能往日本卖电，但是你可以把氢能运到日本。中国想建立全球能源互联网，但是非常困难，电比氢难实现，因为氢的商品属性更强。储运方式上现在的争议很多，比方说长管拖车，不经济，你要是做管道运氢，建设成本又太高，这就要创新了。比方说，我们可以长途输电、当地制氢，现在也正在探索这个方向。西部的电能用2000公里的电缆先把电输到北京来，北京在当地制氢，现在国家已经在试验这个方案了。

储能很重要，因为可再生能源发电价格将来会极其便宜，储能的成本反倒会占很高的比例，所以我们看一种储能方式好不好，要看可再生能源生产、运输、储存等全链条成本。只要电的成本足够低，制氢效率低一点，这方面成本可能比电池高50％，但是储存的成本可能比电池降低好几倍。

我觉得，氢能是能站住脚的，燃料电池相对争议会多一点。但是交通还是氢能的一个主要应用领域，所以国内这一年燃料电池又火了。因为氢能火，纯电动汽车的补贴退坡，所以几个事情叠加起来就让它变成了热点。也有很多人提出质疑。所以，我会跟他们说，燃料电池既不是那么好，也不是那么差，关键是找到平衡点。

外界质疑的几件事：比方说铂资源，公众担心全球铂资源稀缺。其实，现在全球每年生产8000万辆汽车，保有量怎么也得有一二十亿辆，这些车都用铂做催化剂，不是说燃料电池才用。为什么没出现资源紧缺问题呢？因为我们不消耗铂，我们是循环使用，使用的量也比较小。现在，燃料电池用铂的量在初期比汽车现在内燃机用的量大太多了，内燃机主要是后面的尾气催化转化器要用，尾气催化转化器随着排放法规不断升级，其实用量也在增加，但是总体来看，跟当初燃料电池的用铂量差一个数量级。但是，燃料电池系统使用的铂已经从每千瓦1克，现在下降到0．3克了，下一步目标是0．1克。如果达到这一目标，就跟大型商用车的柴油机的催化转化器已经相当接近了，所以这不是一个特别值得担心的问题。

还有一个非常热的质疑是能效，比方说煤发电、电制氢、氢再发电、电驱动车，没必要。我们如果基于化石能源，这条途径当然是不好的。燃料电池技术推出时，日本企业最初的设想是天然气重整制氢，在每家每户安装一个洗衣机大小的制氢设备，这个制氢的效率是70％，车上的使用效率可以达到60％。如果基于化石能源，我们新能源汽车的能效并不突出。

为什么要搞新能源呢？只有当能源转型为真正的可再生能源的时，新能源汽车的优势才会凸显。利用化石能源的新能源汽车都是过渡，未来一定会过渡到可再生能源。不仅仅是车要使用新能源，也会反过来推动新能源的转型。所以，基于可再生能源，动力蓄电池和氢能将成为储能的优先选择，纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统的互动终端，新能源汽车的优势才会凸显。

从长期看，当可再生能源的比例足够高，比如可再生能源发电比例超过50％，大概2035年就达到了。另外，可再生能源发电的成本足够低，比如说1毛钱一度，现在大家的目标是2毛钱。另外，储能成本在可再生能源制、运、储、用全链条的综合成本中占比足够高，比如占到50％—70％。还有一条，燃料电池的效率也足够高，日本人搞了很疯狂的目标，大家都知道，现在燃料电池在轿车大概发电效率是50％，他想提高到60％到80％，而且可以高温运行。但这对技术要求就非常高了，目前做不到，还需要时间。所以，发展燃料电池汽车先要挑战的是氢能燃料电池全链条的技术经济性。

多大的挑战呢？我可以给大家举一个例子，日本氢能燃料电池乘用车技术路线图，路线图一般是比较乐观的。他们预计，2025年，燃料电池＋氢瓶＋电池的总成本达到5万元，但是，使用动力电池，达到续航500公里的车辆所需的电池成本是4万元。就是说，500公里续航的车，按照乐观的估计，氢燃料电池汽车在2025年还是没法跟纯电动进行比较。

另外，燃料电池汽车动力系统的总体积会比纯电动汽车大，因为它不仅要储氢、它还有燃料电池，加起来的体积会比我们扁平化的电池体积要大，这样会挤占乘员的空间。大家如果坐过丰田Mira的话就知道，它的空间是比较紧张的。

另外，燃料电池的使用能耗和维保的费用会大大高于电池储电。

所以，不是说纯电动就是过度，氢能燃料电池很快能取代其地位。但储电再怎么说也比储氢是要贵，所以里程越长，燃料电池汽车的收益就越大，但是储电只有电池到电机了，你储氢还有一个燃料电池。但燃料电池的成本是固定的，储氢的成本随着里程的增长可以累计出比纯电动多出来的收入，来抵销掉燃料电池成本，这是个平衡点。

对乘用车来讲，如果动力电池不再发生革命性变化的话，这个平衡点至少也是500公里左右。但是商用车需要的电池相对较多，所以它的平衡点里程就比较短一点，可能200～300公里就到平衡点了。所以，相对而言，氢燃料电池动力系统更适合于长途、大型、高速重载，应用于重型车、柴油车，锂离子电池适合汽油车。除了商用车外，轮船、飞机、潜艇、火车、作业机械，等大型运载都使用柴油，所以氢燃料电池系统还是有存在合理性的。

中国燃油电池商用车数量已经居世界首位，达到4000辆，并在继续朝这个方向努力。燃料电池发动机的成本也在快速下降，现在跟5年前比已经降了一半。今后5年，成本预计会再降一半以上，因为很多部件可以从进口转为国产。比如，质子交换膜，当下的价格是2500元／㎡，一旦变为国产，这一价格就可能降至1000元以内了。

当然，燃料电池汽车现在也面临非常大的挑战。从商用车角度来看，面临的挑战还是氢运输、车载储氢和加氢站这三个挑战。虽然储氢比储电的成本要低，但是储氢需要的体积大。经常有人说氢能是能量密度最高的能源，但是那是重量能量密度，如果是体积能量密度就不是了，所以我们有这个挑战。另外，我们现在建加氢站的成本还非常高，而且对安全要求很高。我最近正在协调冬奥会的氢能示范，目前还是非常困难的，有很多挑战，因为明年一年要建几十个加氢站。

正是因为存在这些瓶颈，所以创新非常活跃，当然也有一些伪创新也很多，比如河南南阳的水氢车就属于这个。总体来看，燃料电池汽车路线图的下一个目标重点是冬奥会的氢能示范，这是全球最大规模的氢能燃料电池示范。只要把这件事做好，氢能汽车后面的发展就会更加顺利，所以我们现在全力以赴做这件事情。

最后，我对燃料电池汽车做一个小结：氢能战略的必要性没有问题，但现实的技术、经济性是全球面对的共同挑战，出路在于创新。

当前氢能的市场突破口在哪里呢？首先，在弃风、弃电、弃水和副产氢富余的地方，尽量在当地使用。运输尽量是在低成本、高安全储氢瓶能够覆盖的里程范围，比如35兆帕的氢瓶可覆盖的地区。最好在温度较低的北方地区，燃料电池效率是50％，另外一半做工都是废热，北方利于取暖，在南方就不好用了。

现在，燃料电池汽车还不是大范围铺开的时候，而是重点突破的时候，通过示范区以点带面，我们才能走稳，否则会大起大落。

作者：张宇喆