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能量，纵轴是续航里程。可以看出车载电池包的总能量和相应的续航里程在不断提升，正在向千公里续航里程迈进。刚开始时三元动力电池还没实现产业化，那时主要是磷酸铁锂电池，所以续航里程偏低。后来体积能量密度高的三元电池工业化解决了，车载电池能量大幅增加，电动轿车市场开始启动，续航里程增加了，但还不是特别高。近年来，三元电池比能量的提升，受到安全问题的限制没有大幅增长，所以行业转向电池系统结构创新。
大家看图中，红箭头代表三元单体电池性能，近年来通过补锂、添硅，还有固液混合电解质等做了一些改进。目前三元方形电池能量密度可以达到300瓦时/公斤，采用固液混合电解质的软包电池可以达到360瓦时/公斤，相当于方形电池的320～330瓦时/公斤。现在磷酸铁锂电池补锂、添硅后，也突破200瓦时/公斤。对于乘用车而言，关键是提升电池系统比能量，让轿车在有限空间内可以装更多的电池。
电池系统结构从原先标准的355模组和590模组，进一步到宁德时代的C T P （单体到电池包）无模组系统，尤其是比亚迪的刀片电池无模组系统，通过电池结构创新大幅提升成组效率，单体到系统比能量打
折的比值，从原先的0.4提到了0.6，也就是说单体到系统的体积成组效率从40%增加到60%，提升了50%，这是一个巨大的变化，使原来装磷酸铁锂电池的轿车续航里程不够长的问题基本得到解决，续航里程可以做到600公里。近期国轩又推出J2M，就是电池卷芯直接到模块，这些都是中国企业做的，是我们中国电池行业引领国际电池技术发展的一个重要标志。
进一步向前发展，可能还有电池包直接作为底盘的结构件（如刀片电池包）、
或者单体直接到车辆等。我认为这些都有
待进一步研究，创新潜力还比较大。
虽然1000公里续航并不是我们追求
的主要目标，但电动汽车的能量需求肯定
宝马523图片还是要上升的。如近期出现的冬天低温续
航里程缩水问题，实际上也是一个能量问
题，如果你有一个长续航的车，打折也不
srx报价
怕。当然更重要的是提升整车集成的技术
二手宝马z4报价水平，也就是电动汽车的节能水平。为什
么低温续航里程缩水会这么大？首先是电
芯性能在低温下的下降，同时制热比制冷
能耗更大；还有动力系统效率的降低，比
如制动能量回馈功能基本丧失，滚动阻力
也增大了；还有里程估计的精度下降，这
也容易引起顾客的里程焦虑，体验不好。
总体看，中国电动车环境适应性技术
需求迫切，我在这里简单提一下技术创新
及其改进的方向。
一、电池热管理系统效能优化，包
括PTC加热器、热泵空调、电机激励加热
等。目前PTC加热需要进一步改进，云端
控制提前预热；热泵空调在低温下的效能
需要进一步增强；电机激励加热是电机
静止时通过电机线圈和电池组成回路对
电池加热，这也是一个很好的方案，但
噪声较大，加热速率每分钟3℃不算高。
现在有改进技术，可以提升加热速度到每
分钟8℃。
二、面向冬季工况的动力系统能量
综合利用，包括回收电机运行的废热，进
行电池加热，另外无法回馈的电可以用于
PTC加热。
三、充电场景下电池的插保温和
脉冲加热。目前大家回家充电才插，充
完电就拔掉，但是后续为了有序充电，插
并不一定充电，是到后半夜才充电。另
外还有车与电网互动（V2G），往电网回
馈电，就是反向充电，这些都要求充电桩
一直跟车保持相连，这就为插保温带来轻骑灵动
方便，也就出车之前提前半小时用电网电
对车加热。此外具备双向充电功能的快充
桩，可以对电池进行脉冲加热。这方面技
术创新是活跃，低温续航缩水问题会逐步
得到缓解。
还有一个动力电池的热安全问题也
还没有根本解决。电池热安全问题本质上
是电池自生热连锁反应引起的电池热失控
（温度失控），在这不做详细介绍。总体
看中国动力电池安全问题研究早，热失控
科学和技术研究走在世界前列。
重点看主要是本征安全、被动安全和
主动安全三方面安全保障技术。所谓本征
安全就是从单体电池的热失控机理着手，
从材料层次进行热设计，从设计和制造的
角度保证安全。所谓被动安全就是在某一
个单体电池热失控以后，通过系统热管
理，即隔热和散热的方法，抑制它在电池
包内蔓延的速度保持不燃烧状态，现在法
规要求是5分钟，将来会提升到半小时。
中国的领先企业已经发布不燃烧的电池包
产品，是很重要的技术进展。主动安全就
是电池智能管理与充电控制，例如利用云
宝利格改装卡宴
平台和电池大数据进行热失控提前预警，
这是我们整车企业必须掌握的核心技术。
领先的厂家已经完全可以做到，现在正在
推广普及之中。
总体看，安全是所有汽车追求的永恒
主题，不要指望换一种新电池后所有的安
全就彻底解决，安全都是相对的，都是由
安全技术保障的。
下面，谈谈氢燃料电池技术现状与趋
势。经过长期的艰苦努力，中国车用燃料
电池技术近年来取得产业化突破。应该说
氢燃料电池技术比锂离子电池技术研究得
还要早，经过20年的研究，经历了一些曲
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氢燃料电池是新能源汽车的未来之光
术创新非常活跃。
其次是氢能，可再生能源只有两个载体——电和氢能。面向碳中和前景，氢能汽车只是氢能利用的一部分，或者说是先导部分，氢能不仅仅是为了汽车，发展氢能汽车使命之一就是为了带动氢能全面发展。因为交通行业对氢价格的容忍度最好，以后还有炼钢、化工、发电、大型燃气轮发电机组也是要用氢的。
氢能目前主要通过电解水制得。电解水制氢和刚才讲的燃料电池恰巧是一个逆过程。氢和氧结合生成水，发出电，但是有电和水就可以产生氢气和氧气，所以把
燃料电池成本降下来也可以带动把制氢成本降下来，这是一个问题的两个方面。现在主要有3种燃料电池，也就有3种主要制氢方式。碱性燃料电池对应碱性电解，质子交换膜燃料电池对应质子膜电解，固体氧化燃料电池对应固体氧化物电解，它们技术成熟度各不相同。现在成熟的、中国有价格优势的是碱性电解技术，正在进行商业化的是质子交换膜电解技术，我认为5～10年后，质子交换膜电解技术会大规模发展起来。正在发展的未来一代是固体氧化物电解技术，因为它的效率极高。可再生能源制氢成本和可再生能源电价密切相关。目前我们在张家口风电制氢电价一毛五分一度，氢的电耗成本一公斤氢约7元。
此外还有很多氢的载体，比如说液氨，做尿素的氨，它的质量储氢比可以达到17.8%，体积储氢密度更高，100升可以做到12公斤，比液氢要高一倍以上，液氢大概100升能够到6公斤。所以国际上也有所谓的氨经济、氮循环等很多新的概念。氨可直接用于化肥和塑料橡胶等产品和发电，分解出氢后又可以用于更多方面。制氨的过程是先电制氢，然后再捕捉空气中的氮，氮和氢结合生成氨，可以用传统的工业催化合成氨，现在正在发展电催化合
成氨新技术。
还有就是电制合成燃料，现在欧洲，
尤其是德国特别热的用可再生能源发电制
合成燃料，叫E-FUEL，在中国叫“液态
阳光”，大家可能知道最近“液态阳光”
很火热。电合成燃料可以是各种各样的，
如汽油，但是中国说的“液态阳光”主
要指的是甲醇。电制氢，氢加二氧化碳可
以合成甲醇，再以甲醇为中间产物合成二
甲醚等。或者氢与一氧化碳组成的合成气
通过费托工艺生成中间产物合成油，再改
质异构生产汽油等最终产品。这条技术路
线燃料使用端不用建基础设施，但是生产
端要建大量的基础设施，生产一升油需要
2.9～
3.6公斤的二氧化碳，如果从空气捕
捉耗能是比较大的。但是作为燃料燃烧使
用时二氧化碳又回到大气了。如果用于氢
燃料电池，还要从甲醇再重整反应获得氢
和二氧化碳，这种情境下，甲醇实际上是
作为氢的储运方式。
所以需要对基于可再生能源进行全链
条的能效分析。据壳牌公司的研究报告，
如果是充电电动车能效大约77%，如果是
氢燃料电池车大约是30%。因为电制氢效
率60%多，燃料电池能效50%～60%，这
两者相乘就是30%多，而纯电动基本上没
有这个过程，是最简单、最直接的。还有
利用电合成燃料继续采用内燃机汽车则是
13%。如果电价相同，总体能效的差别大
体就是成本差别，对可再生能源而言主要
不是节能和排放问题，而是成本问题。所
以充电电池能干好的事一般来讲就不用氢
燃料电池。但是还有很多应用场景充电电
池是干不好的。
另外还有一个问题，制氢用的电价有
没有可能比充电的电价更便宜呢？这是有
可能的。这就是我要谈的第三点，系统智
能化的新趋势——人工智能革命。必须从
系统的角度来观察才能到结论。
系统智能化的新趋势
再生能源系统为主的能源系统必须
有储能装备，还要有提供基础电源的大型
发电机组，这个大型发电机组现在用化石
能源，将来用氢或者液氨等。基于可再生
能源的智慧能源系统里，负荷、电源、储
能和网络协同互动，电价是由系统的能量
流和信息流耦合动态过程决定的。如果从
环节看，可再生能源主要成本可能将来不新能源汽车换电站，换电一次3分钟，可增加300km续航。
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