中国工程院院士陈清泉:新能源汽车高速发展的四条路径
2023-06-26

2023年3月31日-4月2日,中国电动汽车百人会论坛(2023)在北京举行。香港大学荣誉教授、中国工程院院士陈清泉在4月1日上午举办的“国际论坛”上发表主旨演讲。以下文章根据陈清泉演讲内容整理。


香港大学荣誉教授、中国工程院院士  陈清泉    


一、工程科技和科学精神


工程科技在人类文明的进步中一直起着发动机的作用,科学技术是第一生产力,而我们工程科技是生产力中最重要的一种。科学发现在推动人们认识世界的过程中形成科学引领,而工程科技的使命只是把科学引领变成改造世界的能动力量,这也体现在我们电动汽车的发展上。


那么什么是科学?科学是发现,科学是真理,科学家的使命是要把自然界的规律找出来造福全人类。科学要回答的问题是为什么,why。工程是将科学、技术、管理集成,搞工程要懂得管理,要解决实际问题。科学要回答问题how,怎么做。一个是为什么,一个是如何,技术是技巧,工匠精神。


什么是科学精神?一个是质疑的精神,freedom of inquiry;还有一个是独立思考,independent thinking。科学的方法有三个,逻辑推理、演绎计算、实验验证。科学无国界,但是科学家有祖国,科学无止境,所以我也没有退休年龄。


我提倡工程哲学,工程哲学就是系统集成优化,要有整体的思想,《易经》里面一半黑一半白,但是黑可以变成白,白可以变成黑,黑中有白,白中有黑。


我们搞工程还要产学研结合,通过产学研发挥协同的作用。工程一定要有目标,这个和搞科学不一样,科学往往是出于好奇心,但是搞工程一定要有目标、有方法、有思想。


所以我归纳出六条:有目标、有整体的思想、闭环的思想、循环的思想,要了解因果关系和相关关系。


双碳目标大家知道巴黎协定,已经给我们指明了低碳的大方向。许多发达国家,欧洲、美国、日本他们已经达到了碳达峰,他们的目标是2050年碳中和,中国还在发展中,所以中国的碳达峰要到2030年,碳中和要到2060年。


中国工程院已经提出了双碳的八大战略,包括节约提效优先战略、能源安全战略、非化石能源替代战略、再电气化战略、资源循环利用战略、固碳战略、数字化战略、国际合作战略。


二、能源革命


能源革命的内涵是可持续、可负担、可靠性。那么我们的解决方案是低碳化、智能化还有终端能源的电气化和氢能化。这个是典型的,我们要构建能源为主体的电力系统,要做到安全、高效、清洁、低碳,其中最核心的是多源互补,源、网、荷储协同。通过协同作用我们可以灵活智能达到开放互动、清洁低碳、安全可靠、融合协同、智能友好的目的。


三、出行革命


出行革命的内涵是电动化、智能化、网联化、共享化。


我们今天做的工作将会对人类发展产生深远的意义。从智能汽车到车联网,从车联网到智能交通,从智能交通到智慧城市,从智慧城市到智慧社会,其核心是以人为本,人和自然的和谐共生、可持续发展。其基础是四网四流融合,其理论基础是三个世界的融合——物理世界、信息世界再加人文世界,通过融合产业链越来越大,产生的价值越来越大,产生的经济效益和环保效益也越来越大。


智慧社会就是数字化、人工智能、数据推动的共享经济。我们智能汽车将起着引领的作用,汽车革命上半场是电动化,它的核心技术就是轻量化的车体、高性能的动力总程一体化,高性能的电池安全包。我们国家八年来已经是产量第一,但是我们汽车革命还面临智能化、网联化、共享化的挑战,核是汽车芯片和操作系统。


我总结出来新能源汽车高速发展有四条:1、创新驱动;2、政策驱动和市场驱动;3、好的产品、好的基础设施和好的商业模式;4、交通网、能源网、信息网、人文网的融合。


中国电动汽车已经有非常大的增长,智能网联汽车将重新定义汽车,因为它不是一个传统的机械产品,它是机械产品、电子产品,从一个代步的工具到走向智能移动的出行空间。传统的车是以产品为驱动、销售为目的,它的经销方式是经销商4S店。到了智能网联,产品+服务双驱动,是数字化新零售的营销模式,前者是以生产制造为中心,后者是以用户服务为中心。


再看看它的定位、核心能力、关键技术、代表企业。传统汽车它背后的供应商有BOSCH、DENSO等,而智能网联汽车是芯片+操作系统。整个产业链也发生了很大的变化,这是中国智能汽车最新的发展。


电动车背后是电机驱动和动力电池。早期的电动车用铅酸电池,二十世纪用镍氢,本世纪用锂离子电池,一开始是锰酸锂电,现在是磷酸铁锂和三元锂电池,磷酸铁锂成本低且安全,但是能量密度低一点。三元锂电池能量密度高一点,但是安全性较差,成本贵。现在又进入第三代,无钴、省锂、低镍、高锰。


人工智能也给我们很大的赋能,譬如我们电动车的智能规划和控制。


“四网” “四流”


这里的“四网”指农业网、信息网、交通网、人文网,既有经济技术也有上层建筑;这里的“四流”指能源流、信息流、价值流、物质流。


核心就是利用现在的数字技术,利用我刚才讲的三个世界的融合——人文世界、信息世界和物理世界融合,把汽车革命、能源革命和信息革命联动起来,它的核心是人、机、物。通过这个融合我们可以把数据变成信息,通过数字孪生。再通过人文的办法进一步通过融合孪生,把信息变成知识,不断更新知识。再通过人文世界的方法,把知识孪生变成智能。变成智能以后把智能用在能源上,就变成智慧能源。所谓智慧能源就是把要没用的、要废弃的能源变成有用的能源,并促进碳中和。把这个智能放在交通上就变成智慧交通,放在城市就变成智慧城市。智慧交通就是能够做到低碳、安全、高效、舒适的交通性能车联网建设。智慧城市就是这个城市里面宜居宜业,老百姓生活的舒适、幸福,另外产业得到发展,并且推动工业革命。


第一次工业革命是蒸汽机的发现;第二次工业革命是电力的产生;第三次工业革命是计算机的发现;第四次工业革命是人工智能,人工智能很厉害,但是如果没有人文的帮助人工智能也很危险;所以我们正在从第四次工业演化第五次工业革命,第五次工业革命除了人工智能要加上人文、环境。


所以我做个总结,我们一定要把物理世界、信息世界、人文世界深度融合。在上个世纪,我们专注于物理世界的进步,本世纪初,我们专注于网络信息世界的发展和数字化复兴。网络信息世界创造了新的价值,提高了我们的生产力并改变了我们的人际关系。但是,我们应该进一步颠覆思维,将物理世界、信息世界、人文世界深度融合,有效地将数据转化为信息、信息转化为知识、知识转化为智能,解决复杂问题。


“六个眼睛”


我们要有六个“眼睛”:


第一,我们把眼睛放在前面,有前瞻性的思维;


第二,我们把眼睛放在后面,要吸取历史教训;


第三,最重要的,我们要把眼睛放在上面,整体的思想;


第四,我们要把眼睛放在下面,因为我们是搞工程的,要能够落地;


第五,把眼睛放在右边,看看西方国家和美国;


第六,看看东方国家,日本和韩国。全方位都看到,无处不晓,无所不知。

(来源:中国电动汽车百人会 )

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