中国汽车论坛丨王贺武：新能源体系与新能源汽车，融合发展与持续引领

2023年7月5日-7日，由中国汽车工业协会主办的第13届中国汽车论坛在上海嘉定举办。本届论坛以“新时代 新使命 新动能——助力建设现代化产业体系”为主题，设置“1场闭门峰会+1个大会论坛+16个主题论坛+N场发布”共18场会议及若干发布、展示、推广等活动，旨在凝聚各方力量，形成发展共识，为建设现代化产业体系贡献汽车行业的智慧和力量。其中，在7月7日下午举办的“主题论坛十一：绿色转型与产业发展”上，清华大学碳中和研究院零碳交通研究中心主任、中国电动汽车百人会副秘书长王贺武发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录： 各位领导、各位专家、各位朋友：大家下午好！非常高兴受协会的邀请，交流一下我们对于新能源汽车发展和新能源体系过程中的一些个人看法。这里面引用了一些欧阳明高院士的观点，表达不到位的地方请大家包涵。报告的题目是“新能源体系与新能源汽车，融合发展与持续引领”。分三部分：第一部分，新能源汽车引领发展与趋势。因为大家对内容都比较熟悉了，我们简单回顾一下。从总体上来看，我国新能源汽车产销量持续引领了全球。可以看到，去年产销700万辆和688万辆，占全球的60%以上。从2015年开始到现在，连续8年全球销量第一，从我们自己的数据上来看，从2012年开始一直是持续销量第一的，我们一直在引领全球电动化的转型。在这个过程中，有几个点，可以看到从2017~2020年，这个时间段是比较平缓的，都是在百万辆规模上。我们国家过了一百万辆的值以后，徘徊了比较长，有三年的时间徘徊在那里。往后面去的时候，快速地往上走了，可以看到2020~2023年发展速度非常快，基本上2021年差不多增长了1.5倍，去年和前年相比差不多快1倍，这属于爆发式的增长态势，这是一个基本情况。从整体来看，保有量也是在全球处于引领地位。去年年底有1310万辆新能源汽车的保有量，据全球不完全统计大约2600万辆新能源汽车，我们基本上保持了50%以上，没有其他国家能够跟我国相比的。另外一个标志性事件，7月3号广汽两千万辆新车下线，成为标志性事件出来了。从车型门类上看，乘用车、商用车全面发展。最先我们国家发展新能源汽车的时候是以商用车为主推动的，这是全国最先开始做的，从商用车开始推动起来，国际上对于我们这种发展方式进行质疑，总觉得是完全政府的行为推动起来的，从现在的情况来看，从政府行为变成了完全市场行为，主要表现是乘用车全面加速进入到产品里面去。同时，我们可以看到在乘用车里面我们也是呈现了两头齐的战略，小车和豪华轿车电动化的比例相对高一点，进入的量也比较大，逐步开始向A、B级车进行拉动，拉动效果也开始体现出来了。商用车领域，最先开始进入到示范和推广应用里面，但是由于各种退坡等机制的出现以后，增长量开始有所减缓。近几年，增长幅度开始有所体现，也就是说随着电池技术等各种技术的成熟以及商业模式的创新，在商用车里面的电动化比例也开始进一步增加。从技术路径上来看，中国一直走的是纯电驱动的路径。纯电驱动路径包括纯电动的插电混动，还有燃料电池汽车，这三条路径，这是我国跟国外推广电动汽车时不同的地方，我们不包括混合动力，但是我们包括了插电式混合动力这条路径。这三驾马车是全面发展的，并且持续地做一定的迭代，找到自己适合的场景，发展自己的产品。可以看到，纯电动主导的地位是继续稳固下来了，70%以上是纯电动汽车，并且随着电池技术的提升，尤其是安全、比能量、寿命、成本进一步地改善，它在这个位置基本上是其他车无法撼动的。另外是插电式混动，现在的比例保持在20%左右，这一点和技术路线图里面的判断当时有一点点不同。技术路线图的判断当时对插电式混动比例是比较少的，但是市场的接受程度是比较高的，主要它有节能减排的效果，同时里程担忧问题解决掉了，所以市场接受程度是最高的。今后我们判断，插电式混动仍然会有20%~30%的比例持续十几年的时间。其次是燃料电池汽车，现在开始进入到规范化示范阶段。全国选出来了5个示范区进行示范，但是量并没有像我们想象的那样上升那么快，跟路线图判断的差不多吻合，但是会滞后一年时间，比如万辆规模，现在到2021年才有万辆规模，并没有在2020年出现，稍微滞后了一点点。另一方面，氢能燃料电池汽车作为一个先导性的产品，对于氢产业以及战略的引领作用已经体现出来了。氢挺火的，很多人都在做与氢相关的内容，这就是氢燃料电池汽车一种先导性的带动作用。石油能源安全方面，电能对汽柴油替代，尤其在近中期的时候，我们国家对于石油的依赖的改善程度多少有多大？我们做了一个判断，随着新能源汽车保有比例的上升，汽柴油替代的能力显现出来了，已经开始有所显现。2021年、2023年我们初步匡算出来新能源汽车可以替代掉3000万~5000万吨的汽柴油的消耗量，汽车数量在增加，但是汽柴油的增加量并没有按照预期那样快速往上升，大部分用电能替代了。同时，我们的测算表明，电能已经超过了天然气和其他所有的替代燃料在交通里面替代的效果，大概它的替代比例在15%，并且随后增加的比例会快速上升。因此，与它相关的会有一个内容，即对于交通碳排放达峰点的判断。路线图里面从1.0到2.0都对道路交通碳排放有所判断，大概判断在2027~2028年。通过清华大学碳中和研究院的测算，我们认为2025年之前道路交通碳排放能够达峰的，更激进的算法会在今年或者明年会到达碳达峰点。具体到2027年，由于汽车碳提前达峰，2027年可能整个大交通领域会出现达峰情况，对于交通领域行业的判断可能要提前一点。到2060年交通能源碳排放可能会降低70%的样子，仍然有30%降不下去，仍然会使用含碳的燃料，无论碳燃料是用生物质的燃料还是其他合成的方式过来，在交通领域的终端里面仍然有这么多的碳排放出去的。我们做了新能源汽车市场和保有量的预测，如图所示，一个是2025年渗透率是30%，另外一个是2025年是50%，这个值好像大家觉得有点难，但是利用一个激进的办法是可以做到的，30%大家完全能够接受下来，因为今年会实现。按照这样的情况，大概到2050年汽车保有量里面的电动化比例都会超过80%，到2060年90%是新能源汽车，剩下那部分是非新能源汽车，仍然要使用含碳燃料去做。对于未来的发展预期我们做了一个判断，美国也出了2030年新能源汽车渗透率的情况，我们也做了一个判断。我们做了一个折中的判断，到2030年我国三分之二销售的车辆是新能源汽车，倒算的话，每年新能源汽车数量仍然是美国销售数量的2倍，这样能够持续地保证中国的新能源汽车数量是持续增加的，而且是全球领先的。电动汽车-能源网互动能量聚合潜力巨大，V2G的现象全国都在探索，进行示范，不是大规模的，都是小规模的示范。我们做过一个判断，到2040年新能源汽车大概3亿辆，车载容量电池200亿千瓦时，基本上和现在每天的生活用电的电量是相当的。这里有一个大概比例分配乘用车和商用车可能参与到电网调度的电量分别是104亿千瓦时和5亿千瓦时，主要是乘用车的参与量比较大，因为大部分时间是在停滞状态。对电网功率支撑能力30亿千瓦，可能是非化石能源装机容量的一半，对电网的间歇性有很好的调整。第二部分，新能源体系低碳发展与转型。参考一下我国已经发布出来的有关新能源汽车发展的、新能源发展的情况。一方面构建新型能源体系是我国能源转型的长远目标，主要是以风能发电、太阳能发电、生物质发电和核能发电作为非化石能源出现的，以此为主，以传统化石燃料发电作为辅助，依靠先进的输配电技术、储能技术以及车网互动技术，实现智慧的能源体系，这是我们的一个判断。另外，国际上也一样。从国际机构判断，美国的判断、欧洲的判断，日本的判断，都是对于可再生资源在电网体系里的主导作用，这是一个共识，是多种能源并存，终端电气化程度会进一步增加，并且氢能会比较广泛地应用到终端能源体系里面。我国有关新能源产业发展的情况简单给大家读一下数据，2023年风电、光伏、生物质发电装机容量12.7亿千瓦，是全国发电装机容量50%，今年3月份说超过了50%。2023年可再生资源发电量2.7万亿千瓦时，占到全社会用电量31%左右。2023年风电、光伏总发电量（风电光伏发电量）大概1.2亿千瓦时，占全社会用电量13%，预计到2030年容量会大幅度上升，因为它是间歇性的，因此对电网稳定性、安全性会带来比较大的困难。同时，从发展情况来讲，新能源在电网里面的作用一个是集中式的，一个是分布式的。集中式：以沙漠、戈壁、荒漠地区发展的风电和光伏，这是大的情况。分布式：家里尤其小区里面装的都算在其中，我们国家基本上处于集中式也有，分布式的量也比较大，是均衡发展的。我们的判断，储能是新型能源体系里面的重要组成部分，因为都是间歇性的可再生资源，没有储能，对电网的冲击是不可估量的，所以储能在其中起到的作用是蓄水池的作用，无论是源端还是用户端，都会起到很好的作用，用户端可以平移它的用电情况，源端可以间歇性的做储存，锂离子电池占的多一点，现在在探讨另外一种，通过风能发电转为氢作为燃料，下一步加工使用，这也是交通里面大家比较看好的，氨就是从这个概念过来的。如图所示是新能源产业体系的几个趋势性的特征。（1）由于可再生资源体系的增加，安全保证需要进一步提升。（2）终端用能进一步清洁化，这是我们要实现碳中和最主要的一条路径，把所有的碳排放尽量的上移。（3）多模态的形式，就是源网荷动会出现的比较频繁一点。（4）韧性要求比较好一点，不是过去的刚性电网。过程当中我们判断新能源汽车在其中会起到什么作用？新能源汽车加入到电网以后，由于电能的互动、双向流动，可能能成为新能源产业主要形态的一部分。第三部分，融合发展助力“双碳”目标实现。交通为什么能够比较早的碳达峰？因为交通领域基本上用电，用氢基本上终端是没有碳的，但是碳在哪里发生了？从车辆的生产阶段，里面大量的会用到电池，而大家知道电池是高耗能、高碳排放的一个生产过程。相当把一部分碳移到上游去了，还有发电过程中的碳排放，经常受到国外的质疑，中国还是火力发电为主，电动车发展碳排放比较高，有这样一些质疑的声音，因此现在的一个思路是，从源上来说，电力上尽量地使用可再生资源化，这是一部分。另一部分就是电池生产过程中怎么能够降低它的碳排放。下面围绕动力电池这部分内容给大家汇报一下我们的一些结论。（1）动力电池产业碳排放是首要任务。我们国家面临着碳必须降低，不仅仅是交通降低，车是工业领域，讲了半天我们做车是做工业领域的，工业领域碳排放没有降下来，交通领域碳排放降下来了，我们怎么把它降下来？必须让电池的生产过程实现它的低碳化，这是它最主要的一点。（2）从外部来看，现在电池的碳足迹已经成为全球热议的问题了。从我们做过的动力电池碳排放足迹的基本结果来看，如图所示是院士工作站在做的研究，从三元的和磷酸铁锂相比较的话，三元每生产1千瓦时容量的电池，它的碳排放要比磷酸铁锂要高一点的。同时，怎么才能把它的碳排放降低下来？大家现在看到一个趋势，有些电池的产业链已经向西南部进行转移了，已经到那个地方去了，比如以宁德时代为主的，它就是要利用当地的水力发电的资源，以低碳去是现在生产过程中碳足迹的降低。如图所示是产业转移的情况，现在非常普遍，不仅仅是宁德时代，大量电池企业都在向西部、西南部进行产业链转移。另外还有一些所谓的绿电机制，绿电机制国内外都在做，比如绿电采购的办法，算起来就会比较复杂一点，有时候经常会受到一些国际上对我们的质疑，比如电碳排放还是高，国外给我们算的比较高，一度电算一公斤，我们的电大概600多克，人家算一公斤，这个东西就比较麻烦，国际上怎么能够打通这样一个共识，目前面临比较大的问题。减碳路径里面还有一个技术是属于电池回收的内容，回收部分有活法，有干法的，最好的办法就是做梯次利用。同时要知道在哪一个地方做电池回收，这是比较有利的，这是我们初步的结果。另外，减碳的路径最主要的办法就是尽量延长电池的生命周期，对车上的电池生命周期来讲，最关键的就是电池偶尔会发生的热失控现象，这个会很麻烦。一方面直接燃烧碳排放，另外是生命终止了，还没很好发挥清洁电力效果的时候已经终止了，我们团队正在监控，通过大数据进行电池寿命和安全性判断的办法，协助进行开展工作。现在也有一些企业在建零碳的园区，像宁德时代在宜宾干的，还有远景能源在可再生资源丰富的地方建园区，都是在自己的电池将来出口打下很好的基础。我们初步做了一些碳足迹的研究，我们院士工作站为工信部开展了一个初步的研究，主要是面对国际上的碳交易情况、碳足迹变化情况做了一些分析。最后简单说一下我们院士团队做的事情，我们主要做的是围绕三个内容：一方面是电池，第二方面是氢能，第三方面是智慧能源。另外我们有几个产业化的基地，一个宜宾的，张家口的，还有在南京、深圳在做的智慧能源的工作。这是我们在车和电网技术互动示范的初步研究的成果/示范情况，在全国各地都布下去了。我们希望能够得到一些经验出来，能够供我们整个行业里面参考使用，提供一些经验教训。最后按照院士的说法，出来做报告都要做一张广告。eTransportation这个期刊邀请大家踊跃地投稿。最后部分，总结。新能源汽车：电动汽车实际上已经进入到了大规模产业化的新阶段，我们判断2030年保有量应该在1亿辆，不会低于1亿辆。新型能源革命：新能源汽车普及带动交通全面电动化和储能产业大发展，储能产业是新能源里面最重要的组成。融合发展机遇：交通率先实现碳达峰，倒逼电池碳足迹与能源低碳化深入融合。我们做的工作都是在学校做的，另外还是在院士工作站开展的工作，如果大家有兴趣的话可以跟我们联系，我们一起开展工作，谢谢大家！（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）