●記者 呂婷 學(xué)生記者 葛瑞
編者按：
9月22日，清華大學(xué)正式成立碳中和研究院。碳中和研究院的成立，是貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記重要講話(huà)精神的重要行動(dòng)，是將服務(wù)國(guó)家重大需求與充分發(fā)揮清華多學(xué)科優(yōu)勢(shì)緊密結(jié)合的重大舉措，是為人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧與力量的主動(dòng)擔(dān)當(dāng)。
清華大學(xué)推出“碳中和大家談”系列訪(fǎng)談，邀請(qǐng)專(zhuān)家學(xué)者圍繞碳中和領(lǐng)域熱點(diǎn)議題，進(jìn)行前瞻性、引領(lǐng)性的思考和討論。本期訪(fǎng)談邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任、車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽(yáng)明高，為大家總結(jié)新能源汽車(chē)發(fā)展成果，展望“雙碳”目標(biāo)下新能源汽車(chē)發(fā)展愿景。
歐陽(yáng)明高
歐陽(yáng)明高，中國(guó)科學(xué)院院士，清華大學(xué)車(chē)輛與運(yùn)載學(xué)院教授，國(guó)際交通電動(dòng)化學(xué)術(shù)期刊e Transportation創(chuàng)刊主編。從“十一五”起連續(xù)三個(gè)五年計(jì)劃擔(dān)任國(guó)家新能源汽車(chē)科技研發(fā)首席專(zhuān)家。創(chuàng)建了清華大學(xué)新能源動(dòng)力系統(tǒng)科研團(tuán)隊(duì)和電池儲(chǔ)能-綠色氫能-氫電智慧能源三位一體學(xué)術(shù)體系。在動(dòng)力電池?zé)崾Э責(zé)?機(jī)-電耦合機(jī)制與主動(dòng)安全防控、長(zhǎng)壽命燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)物理化學(xué)過(guò)程和優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制、內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力分頻段系統(tǒng)動(dòng)態(tài)學(xué)與多層次排放控制等三方面取得了從理論創(chuàng)新、技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的系統(tǒng)性創(chuàng)新成果。獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利超過(guò)100項(xiàng)，以第一完成人獲2007年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、2010年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，國(guó)際氫能燃料電池聯(lián)盟IPHE技術(shù)成就獎(jiǎng)（2010）、IEEE交通技術(shù)獎(jiǎng)（2021）和何梁何利科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)以及黨中央國(guó)務(wù)院表彰的先進(jìn)個(gè)人（2008）等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。發(fā)表科學(xué)索引（SCI）收錄論文300余篇，被列入2015—2020年中國(guó)高被引學(xué)者榜（能源科學(xué)）和2017、2019、2020全球高被引科學(xué)家榜（工程科學(xué)）。
“動(dòng)力電動(dòng)化、能源低碳化、系統(tǒng)智能化”
記者：新能源汽車(chē)的發(fā)展對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有何意義？
歐陽(yáng)明高：從國(guó)際上看，交通領(lǐng)域碳排放仍在持續(xù)增長(zhǎng)，交通領(lǐng)域減碳在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過(guò)程中占有重要地位。
縱向看，新能源汽車(chē)帶動(dòng)了三大革命：動(dòng)力電動(dòng)化、能源低碳化、系統(tǒng)智能化。動(dòng)力電動(dòng)化指的電動(dòng)汽車(chē)革命，核心是混合動(dòng)力、純電動(dòng)動(dòng)力和氫燃料電池動(dòng)力等新能源動(dòng)力系統(tǒng)。能源低碳化就是向可再生能源轉(zhuǎn)型（新能源汽車(chē)使用新能源，新能源汽車(chē)推動(dòng)新能源發(fā)展）、集中式發(fā)電與分布式能源相結(jié)合、用氫氣和電池兩種主要儲(chǔ)能方式儲(chǔ)存間歇式能源等。系統(tǒng)智能化的重點(diǎn)內(nèi)容是將電動(dòng)汽車(chē)作為智能化用能和儲(chǔ)能終端，利用能源互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，聚合數(shù)以?xún)|計(jì)的分布式電動(dòng)汽車(chē)，構(gòu)建虛擬電廠(chǎng)，發(fā)展車(chē)-網(wǎng)互動(dòng)的智慧新能源。
橫向看，新能源汽車(chē)將會(huì)帶動(dòng)交通的全面電動(dòng)化，不僅僅是汽車(chē)，而是包括火車(chē)、卡車(chē)、輪船、飛機(jī)等在內(nèi)的各種交通工具的全方位電動(dòng)化。
總之，在“雙碳”背景下，交通和能源將會(huì)相互融合，實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展。
記者：我國(guó)發(fā)展新能源汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)在哪里？
歐陽(yáng)明高：2011年中國(guó)在全球率先確立了“純電驅(qū)動(dòng)”的新能源汽車(chē)發(fā)展技術(shù)路線(xiàn)，引領(lǐng)了世界新能源汽車(chē)發(fā)展潮流。十年來(lái)，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有，今年前9個(gè)月我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量已經(jīng)接近200萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)全年銷(xiāo)量將達(dá)到260-300萬(wàn)輛，呈現(xiàn)爆發(fā)時(shí)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國(guó)的新能源汽車(chē)保有量和年銷(xiāo)量多年保持在全球的一半以上。在新能源汽車(chē)的核心技術(shù)動(dòng)力電池方面，世界排名前十的動(dòng)力電池企業(yè)中有六個(gè)是中國(guó)企業(yè)，其中寧德時(shí)代和比亞迪分別位居第一和第三。中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)量占全球60-70%，產(chǎn)品供應(yīng)全球車(chē)企，包括特斯拉。我國(guó)動(dòng)力電池基礎(chǔ)研究的團(tuán)隊(duì)規(guī)模、發(fā)表論文數(shù)都位于世界領(lǐng)先位置。在氫能燃料電池汽車(chē)方面，中國(guó)的燃料電池商用車(chē)具有明顯特色和優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)量居于世界領(lǐng)先?？傊覈?guó)新能源汽車(chē)已經(jīng)發(fā)展為全球產(chǎn)業(yè)鏈最完整、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、綜合水平最高的國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)性戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
“化潛力為實(shí)力”
記者：清華成立碳中和研究院有何優(yōu)勢(shì)？
歐陽(yáng)明高：碳中和有很多層面，第一層面是宏觀(guān)的能源經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，比如碳交易、碳市場(chǎng)和電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)等，這對(duì)技術(shù)人員有指導(dǎo)作用。第二層面是關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。第四次工業(yè)革命引起所有工業(yè)領(lǐng)域的變革，也要求工科學(xué)科的轉(zhuǎn)型。清華工科強(qiáng)大，學(xué)科齊全，有學(xué)科交叉和學(xué)科系統(tǒng)集成的潛力，關(guān)鍵是要將潛力變?yōu)閷?shí)力。電機(jī)系的新型電力系統(tǒng)、建筑學(xué)院的低碳建筑技術(shù)、化工系和材料學(xué)院的能源材料、化學(xué)系的基礎(chǔ)研究等等可以相互配合，打破學(xué)科界限，破除學(xué)術(shù)交流和技術(shù)創(chuàng)新的障礙。真正實(shí)現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)向、學(xué)科交叉，以應(yīng)用研究倒逼基礎(chǔ)研究，用基礎(chǔ)研究推動(dòng)應(yīng)用研究。
記者：目前您的團(tuán)隊(duì)在新能源核心技術(shù)上已經(jīng)積累了哪些成果？
歐陽(yáng)明高：目前我的團(tuán)隊(duì)研究方向主要面向碳中和的新能源科學(xué)與技術(shù)，聚焦電池儲(chǔ)能、綠色氫能和氫-電智慧能源三位一體學(xué)術(shù)體系。
儲(chǔ)能電池既面向車(chē)用也面向電網(wǎng)。儲(chǔ)能安全是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題和儲(chǔ)能電池瓶頸技術(shù)。我們2011年就成立了清華電池安全實(shí)驗(yàn)室，從本征安全（電池?zé)崾Э嘏c熱設(shè)計(jì)）、主動(dòng)安全（電池監(jiān)控與充電控制）、被動(dòng)安全（電池?zé)崧优c熱管理）三個(gè)方面做基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)，系統(tǒng)揭示了高比能量鋰離子動(dòng)力電池?zé)崾Э貦C(jī)理并針對(duì)性地發(fā)展了防控技術(shù)體系，發(fā)文量和研究水平在全球領(lǐng)先，主要成果在國(guó)際和國(guó)內(nèi)20多家汽車(chē)整車(chē)和動(dòng)力電池企業(yè)推廣應(yīng)用，向包括德國(guó)奔馳和韓國(guó)三星在內(nèi)的國(guó)內(nèi)外企業(yè)許可和轉(zhuǎn)讓知識(shí)產(chǎn)權(quán)超過(guò)3000萬(wàn)元。
在氫能方面，從2001年開(kāi)始，我們采用“剝洋蔥”模式，由表及里，層層深入，至上而下逐步突破氫燃料電池混合動(dòng)力系統(tǒng)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池電堆、燃料電池膜電極等核心技術(shù)，并轉(zhuǎn)化形成產(chǎn)業(yè)體系，培育出我國(guó)科創(chuàng)板氫能燃料電池唯一的上市公司，引領(lǐng)了我國(guó)氫能燃料電池汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在我們進(jìn)一步把燃料電池技術(shù)擴(kuò)展到電解系統(tǒng)技術(shù)，建立起了從風(fēng)能與光伏制取綠氫的完整技術(shù)平臺(tái)，包括全新一代的金屬支撐固體氧化物燃料電池與電解系統(tǒng)平臺(tái)。
所謂智能就是基于上述儲(chǔ)能和氫能裝置，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制技術(shù)集成為智慧能源系統(tǒng)。我們研發(fā)了以新一代長(zhǎng)壽命電位傳感器為核心的智能電池系統(tǒng)、以電池快速加熱技術(shù)為核心的全氣候智能電池管理系統(tǒng)、轎車(chē)快充與卡車(chē)快換耦合綜合能量補(bǔ)給系統(tǒng)、光-儲(chǔ)-充-放一體化車(chē)網(wǎng)互動(dòng)微網(wǎng)系統(tǒng)等創(chuàng)新技術(shù)并通過(guò)清華大學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移培育了一系列學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)。
（清華新聞網(wǎng)10月8日電）
攝影：青山
編輯：陳曉艷
審核：呂婷
