“2021国际大湾区充换电论坛”于2021年11月20日在中国进出口商品交易会展馆B区11.2馆论坛区举办，活动邀请了身处澳门的中国工程院院士陈清泉教授通过视频直播方式发表演讲，就充换电桩设施在各场景应用、前沿技术、商业模式等方面展开对话和深度探讨，共同探讨双碳目标下充换电产业的机遇与挑战。
演讲嘉宾：陈清泉
中国工程院院士陈清泉提出了电动汽车研究核心和总体指导思想，将汽车技术，电机技术，电力驱动技术，电力电子技术和现代控制理论有机地结合起来为现代电动汽车学奠定了基础，使现代电动汽车学这一新兴交叉学科从理论到实践形成了一个完整的体系；又提出了能源与信息的联系，智慧能源系统，能源计算机、能源银行，以碳平衡原理优化多能源系统。多次获得国际性科技杰出成就奖。
汽车革命下半场的挑战和基础设施的重要性
——陈清泉
各位领导、各位专家、各位朋友，我今天很高兴在2021国际大湾区充换电论坛和大家交流，我交流的题目是汽车革命和充换电基础实施，我要传达的基本信息如下，我们的汽车革命现在已经由上半场进入下半场，上半场就是电动化，下半场要进入智能化、网联化、共享化，不管上半场还是下半场，基础设施很重要，因为基础设施是个保障，但是进入下半场以后，核心技术发生了变化，核心技术就是芯片和操作系统，另外汽车革命从软件到硬件越来越复杂，所以要完成整个汽车的软件与硬件，靠一个行业、企业、产业是不行的，一定要各界融合，所以根据我提出来的四网四流融合，因为汽车革命不能够鼓励进行，汽车革命要跟能源革命、信息革命融合，就是我提出来的四网四流，核心思想就是人文世界、信息世界跟物理世界深度的融合。
中国汽车产业减碳减排的抉择，有哪些行业二氧化碳最多呢？交通运输占10%，这是从行业的分布，从地区分布来看，山东最厉害，从三个地区来说，长三角也是最厉害的。
电动化、智能化、网联化、共享化，这是根据欧盟的数据，有了电动汽车以后可以大大减少排放，讲到汽车革命，我们从马车时代开始，你要移动，就要交通工具，要能源，古代19世纪的马车低速，污染力小，然后我们进入早期的电动汽车，那个时候的电动汽车里程短，速度低，到现代的电动汽车，我们国家已经连续六年引领世界，现在全世界大概有400多万，我们占了200多万，目标是2025达到500多万，占有率15%，实际上这个占有率我们现在已经超额完成了。
美国、欧盟最近对新能源汽车不断加大扶持的力度，根据不完全统计，2021年8月份欧盟的销量已经超过中国，也是给我们很大的挑战。
这是新一代的快速增长的电动汽车，不但是乘用车，还包括大巴、重卡等等，除了纯电动车，燃料电池最近发展也很快，特别是在重卡、长途的燃料电池也发挥优势。
新能源汽车发展健康发展的“一、二、三、四”原则，包括创新驱动、双轮驱动，也就是政策驱动和市场驱动，三是要三好，好的产品、好的基础设施、好的商业模式，四是要做四网融合，交通网、能源网、信息网、人文网的融合。
哪些是关键技术呢？包括轻量化车体、动力总成一体化、高性能安全电池包、智能充电、智能制造、智能网联汽车、智能网联汽车芯片、智能网联汽车操作系统等等。
这个图是动力总成一体化的重要性，通过总理总成一体化，电机电控控制器，还有传输系统体功率密度、转矩密度、效率、可靠性，降低成本，我们采用新材料例如碳化硅材料等等，电池很重要，我们的电池第一代是锰酸锂，第二代有两个，一个是磷酸铁锂，一个是三元，我们下一代要进入全固态。
这是我们第一代的锰酸锂，基本上被淘汰了，用在自行车，第二代是磷酸铁锂和三元，三元里面最近要进入没有钴的，各有好处，如果要追求安全、成本低，特别用在储能，还是用磷酸铁锂，如果要追求性能，也可以用三元，三元里面，最近中国科学院提出来没有钴的多镍的，这种三元跟原来的NCM虽然能量密度少一点点，但是它的成本大大降低，安全性能得到提高。
我们下一代要进入固态，进入固态以后，它的关键基础材料、核心工艺、先进装备很重要，突出问题是电解质材料的综合性能及电机设备性能需要提升，我刚才讲了芯片就成为下半场革命的核心，就是传统机车的芯片，这是新能源的芯片，这是智能网联汽车需要的高性能芯片。
今天重点讲讲基础设施，不管是上半场还是下半场，我们需要基础设施的保障。
中国已经建立了完备的电动汽车充电设施、政策体系，充电设施的标准体系基本建成，充电设备成熟度进一步提升，品质进一步加强，建成世界最大规模的充换电设施服务网络，形成了最具活力的充电设施产业生态。
从技术方面来说，有三方面，一是传导的，那就是交流充电桩，这里面也包括车载充电机，还有一个是非车载的快充直流充电机，还有无线充电，包括静态无线充电、动态无线电池，包括电池更换。
我们需要四大技术，一个是先进的充电技术，我们的超级充电技术已经得到国际电工委员会的百准，成为国际标准，我们需要有自动的充电技术，还要有无线的充电技术，光充电技术不够，我们还需要互联互通的技术，可以找得着桩，充得上电、容易付钱，我们还要扩大到V2X、V2G、V2H、V2B、V2L、V2V等等，还有要发展换电技术。
过往开发的超级系统，已经成为国际标准，为什么要做超级系统？因为是大功率充电的需求，充电直流化的需求、充放一体化的需求、国际贸易统一的需求。
超级充电的主要参数最大电压是1000到1500位，最大电流是500/600，这是带冷却系统，不带冷却系统的时候是100到200，最大功率900千瓦，统一面向未来、面向世界的解决方案。
这个超级系统有哪一个组成部分呢？一个是充电系统的安全，一个是通信协议，一个是充电控制及导引电路，一个是充电连接组件，一个是热管理。
超级系统的技术特点，包括完善的兼容性、提升充电功率、提升充电安全、面向未来应用，除了充电技术，我们还要有一个技术，刚才讲了四大技术，那就是充电的自动化，原来是用人工，充电自动化，我们可以从旁边、上面、下面供电见PPT）。这是自动充电的一些案例。
然后是无线充电，无线充电包括近距离的无线充电，采用磁场耦合、电场耦合，第二类是远距离的无线充电，采用微波方式无线充电、射频方式无线充电、激光方式无线充电。
这是无线充电的案例，包括乘用车无线充电、商用车无线充电、动态无线充电、无人物流车、立体车库无线供电、共享汽车无线充电、商用机器人无线充电、无人摆渡车无线充电等等。
在四大技术里面，V2X很重要，通过V2X到家庭，到负荷，到能源互联网，到V2G，这些都是非常重要的一个发展项目。
通过V2G，我们可以发展V2G的潜力，2030我国间动汽车保有量有8千万辆，如果平均配置60千瓦小时的电池，8千万辆电池等效储能容量48亿千瓦时，并且那些家庭用的时间很少，当然公用的里程很高，但是家庭用的，电动车平均每天只有4%的行驶里程，停车时间约占96%，所以怎么充分利用电动车的这些V2G或者V2X的功能。
这里简单讨论一下电池更换跟充电方式比较，从服务能力的对比来说，以60千瓦直流充电与换电在相同单位范围面积下对比为例，用电池更换模式，每一个标准的停车位每天可以24到30次，如果用快充，每一个标准停车位每天6次到8次。如果从经济性对比来说，要换电建站成本是180-200万，快充建站成本是40-50万，要根据你的场景和商业模式来选择，一般来说今后一段时间电池更换技术仍主要应用于局部区域运营的特定车辆，如出租车、租赁、公交车等，积极探索共享换电站新模式，破解换电产业化推广的难题，考虑到电动车的梯次利用跟回收。
最近工信部公布了关于电池的回收跟梯次利用的标准很管理办法，我提出来我们要充分利用数字化技术，把我国的充换电利用数字化，发挥它更大的作用，利用数字技术可以交流充电、直流充电跟新能源结合，如果有新能源首先要用新能源，绝对不能用高峰负荷，这样的话，通过数字化充换电，可以破解续航焦虑、新能源的间歇性和电动汽车共网的间歇性互补、电网的削峰填谷，发挥电动汽车作为移动储能或者应急电源的作用等等。
我们可以利用区块链+新能源，包括共享储能、电网调度、虚拟电厂、新能源发电并网、新能源交易、分布式能源交易、电力辅助服务、暨国际大湾区充换电论坛交易和绿证交易、台区智慧用电等等，这是应用场景之一。
我们车路网协同，怎么样利用路端帮助我们做车路网的协同呢？首先我们要加强监管，怎么利用区块链技术，怎么加强数字化转型里面的监管，充分利用V2G有序充换电控制，如果有新能源，一定要用新能源，绝对不要帮倒忙，利用新能源，你还可以帮忙电网，电网高峰的时候，不是给电网充电，而是给电网放电，还有加强公共服务，高速公路快充站，这是公共停车场，这是一体化的充电站，这是光储充能源站，这是重卡充换电站。
汽车革命不能够孤立进行，汽车革命一定要跟能源革命、信息革命结合，也就是我提出来的四网四流融合。
1975美国第94届国会颁布电动汽车研究、开发和示范法案，随后美国加州空气资源委员会颁布零排放车辆计划，美国引领电动汽车从20世纪初期衰亡后的复兴。
2000年中国第十五个五年计划，将电动汽车列入科技重大专项，2010年列入国家战略新兴产业范畴，从2015年中国连续六年在电动汽车的产销量世界第一，占世界产销量的一半，中国引领世界电动汽车的发展。汽车革命的内涵是电动化、智能化、网联化、共享化，上半场的电动化，中国领先，累计了很多经验，应该发挥这个优势。2021年8月的初步统计，欧盟电动汽车的销量略微超过中国。汽车革命的下半场是智能化、网联化、共享化，汽车芯片和操作系统是核心技术。
未来汽车所涉及的软硬件系统不是一个行业能够覆盖，应该跨界融合。以国内大循环为主，国际国内双循环促进，科技上以自立自强为主，加强国际合作，面向双碳目标，加快新能源汽车发展，实现智能化、网联化赋能新能源汽车。
在上个世纪，我们专注于物理世界的进步，本世纪初，我们专注于网络信息世界的发展和数字化的复兴，网络信息世界创造了新的价值，提高了我们的生产力并改变了我们的人际关系，但是我们应该进一步颠覆性思维，将物理世界、信息世界和人文世界深度融合，有效递降数据转化为信息、知识、智能，解决复杂问题，在现实世界中，紧紧依靠技术并不能解决复杂的问题和迎接新的挑战，必须将人文世界、物理世界和信息世界的深度融合。
汽车革命和能源革命需要建立在人文、人工智能、环境的融合，推动第四、五次工业革命，助推碳中和。四网四流融合是从第四次革命到第五次工业革命演化的路径。
谢谢大家！
