陳清泉，原籍福建省漳州市。中國工程院院士、英國皇家工程院院士、匈牙利工程院榮譽院士、烏克蘭工程院院士、香港工程科學院院士暨特別顧問，香港大學榮譽教授，世界電動車協(xié)會創(chuàng)始主席，國際院士科創(chuàng)中心創(chuàng)始人。研究方向為先進電機驅(qū)動、電動汽車、智慧能源、四網(wǎng)四流融合的工程哲學和關(guān)鍵技術(shù)。

習近平總書記對能源革命、汽車革命做了一系列精辟指示，并提出2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。

電動汽車出現(xiàn)于1834年，比內(nèi)燃機汽車還要早50年，電動汽車的發(fā)展也是時起時伏，很大程度決定于技術(shù)、政策、企業(yè)、市場、資本等要素，其中最重要的是政策驅(qū)動和市場驅(qū)動的良性互動。

中國當前的政策、技術(shù)、市場互動良好，同時，由于我們的市場最大，中國已連續(xù)6年成為全球電動汽車產(chǎn)銷量最大的國家。

四網(wǎng)四流融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展

消除電動汽車的續(xù)航焦慮應(yīng)該從四網(wǎng)（能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng)）四流（能源流、信息流、物資流、價值流）融合的理念來解決。

從汽車行駛的需求，使用者的方便友好，電池的性能、最佳工況和安全性，電力系統(tǒng)和充換電設(shè)施的能力，碳排放指標等綜合考慮解決。

在碳達峰和碳中和的目標和政策下，應(yīng)該出臺單位耗電量的碳排放指標，可以指導電池的發(fā)展方向。

研發(fā)智慧能源是能源轉(zhuǎn)型的重要措施。能源之所以能“聰明”起來，主要是尊順人—信息系統(tǒng)—物理系統(tǒng)三位一體的理念，產(chǎn)生智能。

通過各種能源的耦合，將廢棄無用的能源轉(zhuǎn)換為有用的能源，同時促進碳中和。

比如電網(wǎng)中有不同的能源發(fā)電：水力、太陽能、風能、化石燃料、核電等，如果有多余的太陽能和風能而電網(wǎng)無法接受，可以通過電解過程，利用太陽能發(fā)電和風電，將水電解為氫氣（將能源流轉(zhuǎn)化為物資流）。

這些氫氣可以就地利用或運送到距離合理的加氫站，用于驅(qū)動氫燃料電池汽車。

這里氫氣在耦合優(yōu)化各種能源起了很重要的作用，氫氣可以耦合優(yōu)化電力能源和化工能源。因為氫氣有兩個屬性，既是能源又是物資，既是燃料又是材料。

中國在太陽能和風能的裝備容量和增長率方面在世界名列前茅，但對中國能源結(jié)構(gòu)改進的貢獻還較小，原因是太陽能、風能的不穩(wěn)定性及設(shè)備閑置率高。

同時，為接納太陽能和風能，火電廠做了各種讓步措施，導致火電廠不能在最佳工況工作而帶來附加能耗。

因此要綜合思維，采用四網(wǎng)四流融合理念從根本上解決。

智慧能源和新能源汽車息息相關(guān)，要實現(xiàn)智慧能源有3個載體：一是綜合能源服務(wù)系統(tǒng)；二是智慧建筑，如建筑物采用太陽能光伏板，利用太陽能發(fā)電；三是電動汽車，電動汽車是一種移動的能源載體，是分布式的能源，眾多的電動汽車可逐漸發(fā)揮平衡電網(wǎng)的作用。

雖然當前的電廠還是以煤為主，但是在雙碳目標引領(lǐng)下，中國勢必將形成高比例新能源電量的電力系統(tǒng)。

按照預(yù)測，2060年時中國57%左右的電量來自新能源發(fā)電。

國家的能源結(jié)構(gòu)已逐漸發(fā)生變化，電動汽車的能源也會走向清潔化。

汽車革命

汽車革命的主要內(nèi)涵是電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化。汽車革命要與能源革命、信息革命聯(lián)動起來。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅是交通工具，而且是物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點、大數(shù)據(jù)的源泉、寬帶移動的智能終端、5g通信的推動者，智能網(wǎng)聯(lián)汽車本身又是計算機和移動分布能源。

在核心技術(shù)和卡脖子技術(shù)方面，我們要自立自強，集體攻關(guān)。例如，車體的輕量化，電池的材料、結(jié)構(gòu)和安全性，動力總成的一體化，汽車電子芯片，高精度傳感器等。

成功開發(fā)的基本要素包括以下方面：完善的觀念，量化的目標，先進的材料，先進的拓撲結(jié)構(gòu)，先進的分析能力和仿真，先進的測試和鑒定平臺，法規(guī)標準，智能制造和銷售。

在人工智能賦能和v2x（車用無線通信技術(shù)，可以將汽車和萬物相連）環(huán)境下，不斷重新定義汽車。

純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車是互補而不是互相取代。

從動力機械來說，就是電動機和內(nèi)燃機，從能源來說，是電力（二次能源），氫氣（二次能源），汽油、柴油（一次能源）。

通過四網(wǎng)四流融合的理論，不同類型的車輛和相應(yīng)的能源，可以優(yōu)化互補。

加油站、加氫站、充換電站可以適當融合。根據(jù)用戶需求和能源及基礎(chǔ)設(shè)施情況，用戶可選用一種或兩種類型的汽車。

我們的目標是綠色能源、智慧出行，也就是綠色、環(huán)保、可持續(xù)的能源；無排放、無交通堵塞、無交通傷亡、舒適、高效的出行。

本文發(fā)表于《科技導報》2021年第17期，原文標題為《電動汽車的發(fā)展和四網(wǎng)四流融合》，歡迎訂閱查看。

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