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，是貫徹落實習(xí)近平總書記重要講話精神的重要行動，是將服務(wù)國家重大需求與充分發(fā)揮清華多學(xué)科優(yōu)勢緊密結(jié)合的重大舉措，是為人類可持續(xù)發(fā)展貢獻智慧與力量的主動擔(dān)當(dāng)。

　　本文轉(zhuǎn)自清華大學(xué)最新推出的系列訪談欄目——“碳中和大家談”，欄目邀請到中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長、清華大學(xué)學(xué)術(shù)委員會副主任、車輛與運載學(xué)院教授歐陽明高，為大家總結(jié)新能源汽車發(fā)展成果，展望“雙碳”目標(biāo)下新能源汽車發(fā)展愿景。

　　動力電動化、能源低碳化、系統(tǒng)智能化

　　Q：新能源汽車的發(fā)展對實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有何意義？

　　歐陽明高：從國際上看，交通領(lǐng)域碳排放仍在持續(xù)增長，交通領(lǐng)域減碳在實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過程中占有重要地位。

　　縱向看，新能源汽車帶動了三大革命：動力電動化、能源低碳化、系統(tǒng)智能化。動力電動化指的電動汽車革命，核心是混合動力、純電動動力和氫燃料電池動力等新能源動力系統(tǒng)。能源低碳化就是向可再生能源轉(zhuǎn)型（新能源汽車使用新能源，新能源汽車推動新能源發(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能方式儲存間歇式能源等。系統(tǒng)智能化的重點內(nèi)容是將電動汽車作為智能化用能和儲能終端，利用能源互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，聚合數(shù)以億計的分布式電動汽車，構(gòu)建虛擬電廠，發(fā)展車-網(wǎng)互動的智慧新能源。

　　橫向看，新能源汽車將會帶動交通的全面電動化，不僅僅是汽車，而是包括火車、卡車、輪船、飛機等在內(nèi)的各種交通工具的全方位電動化。

　　總之，在“雙碳”背景下，交通和能源將會相互融合，實現(xiàn)一體化發(fā)展。

　　Q：我國發(fā)展新能源汽車的優(yōu)勢在哪里？

　　歐陽明高：2011年中國在全球率先確立了“純電驅(qū)動”的新能源汽車發(fā)展技術(shù)路線，引領(lǐng)了世界新能源汽車發(fā)展潮流。十年來，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)從無到有，今年前9個月我國新能源汽車銷量已經(jīng)接近200萬輛，預(yù)計全年銷量將達(dá)到260-300萬輛，呈現(xiàn)爆發(fā)時增長態(tài)勢。我國的新能源汽車保有量和年銷量多年保持在全球的一半以上。在新能源汽車的核心技術(shù)動力電池方面，世界排名前十的動力電池企業(yè)中有六個是中國企業(yè)，其中寧德時代和比亞迪分別位居第一和第三。中國動力電池產(chǎn)量占全球60-70%，產(chǎn)品供應(yīng)全球車企，包括特斯拉。我國動力電池基礎(chǔ)研究的團隊規(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方面，中國的燃料電池商用車具有明顯特色和優(yōu)勢，其產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)量居于世界領(lǐng)先。總之我國新能源汽車已經(jīng)發(fā)展為全球產(chǎn)業(yè)鏈最完整、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、綜合水平最高的國際化競爭性戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

　　化潛力為實力

　　Q：清華成立碳中和研究院有何優(yōu)勢？

　　歐陽明高：碳中和有很多層面，第一層面是宏觀的能源經(jīng)濟學(xué)分析，比如碳交易、碳市場和電力市場設(shè)計等，這對技術(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)閷嵙?。電機系的新型電力系統(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。真正實現(xiàn)問題導(dǎo)向、學(xué)科交叉，以應(yīng)用研究倒逼基礎(chǔ)研究，用基礎(chǔ)研究推動應(yīng)用研究。

　　Q：目前您的團隊在新能源核心技術(shù)上已經(jīng)積累了哪些成果？

　　歐陽明高：目前我的團隊研究方向主要面向碳中和的新能源科學(xué)與技術(shù)，聚焦電池儲能、綠色氫能和氫-電智慧能源三位一體學(xué)術(shù)體系。

　　儲能電池既面向車用也面向電網(wǎng)。儲能安全是社會關(guān)注的熱點問題和儲能電池瓶頸技術(shù)。我們2011年就成立了清華電池安全實驗室，從本征安全（電池?zé)崾Э嘏c熱設(shè)計）、主動安全（電池監(jiān)控與充電控制）、被動安全（電池?zé)崧优c熱管理）三個方面做基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)，系統(tǒng)揭示了高比能量鋰離子動力電池?zé)崾Э貦C理并針對性地發(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，主要成果在國際和國內(nèi)20多家汽車整車和動力電池企業(yè)推廣應(yīng)用，向包括德國奔馳和韓國三星在內(nèi)的國內(nèi)外企業(yè)許可和轉(zhuǎn)讓知識產(chǎn)權(quán)超過3000萬元。

　　在氫能方面，從2001年開始，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力系統(tǒng)、燃料電池發(fā)動機、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，培育出我國科創(chuàng)板氫能燃料電池唯一的上市公司，引領(lǐng)了我國氫能燃料電池汽車技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在我們進一步把燃料電池技術(shù)擴展到電解系統(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，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。

　　所謂智能就是基于上述儲能和氫能裝置，通過網(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)、轎車快充與卡車快換耦合綜合能量補給系統(tǒng)、光-儲-充-放一體化車網(wǎng)互動微網(wǎng)系統(tǒng)等創(chuàng)新技術(shù)并通過清華大學(xué)知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)移培育了一系列學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)。