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陈清泉院士接受央视科普中国采访——智慧能源助力实现碳中和(下篇)

浏览次数:108 发布时间:2022-05-12 09:35:01


在中国提出双碳目标之际,国际院士科创中心创始人、世界电动汽车协会创始主席暨轮值主席、中国工程院院士、英国皇家工程院院士、陈清泉院士,就智慧能源助力实现碳中和,接受央视科普中国采访。


采访纪要将分为上下两期发表,本期为下篇。点击可查看上篇


Q

汽车革命对实现碳中和有何意义?

陈清泉院士:


那么下面我就话题转到汽车革命来了,为什么要汽车革命?汽车的出现改变了世界,因为在19世纪的时候,一个人从出生到死亡,他只是在自己的小村庄的圈子,他没有交通工具,有一句话说“Mobile is freedom,mobile is happiness”,移动意味着自由,移动意味着幸福。因为移动以后,你无处不晓,无所不至。所以需要移动,要移动得有工具,那个时候的工具就是马车,马车又慢效率又低,又是污染,马粪到处都是产生污染。所以移动需要动力,那么当然动力的一个出现是瓦特发明蒸汽机,蒸汽机我们也可以叫外燃机,什么是外燃机呢?因为它的燃烧和动力产生是分开的,因此这个外燃机很大,用在火车可以,但是用在汽车不行,汽车那么小。


惠更斯发明了内燃机,为什么叫内燃机,因为惠更斯很聪明,他把燃烧和动力放在一起,那么内燃机就可以放在汽车。但是瓦特发明蒸汽机以前,法拉第发明的电动机,所以最早呢,电动汽车比内燃机还要早,那个时候电动车跑不远,因为电池的能量密度有限,但是那个时候实际上电动车是很受欢迎的,因为它的性价比好,电动车很简单,就是电动机比内燃机简单,那个时候都是手工做的。但是为什么电动车死亡?就是因为福特搞流水线生产,流水线生产以后,内燃机的成本降低。第二个美国发现大油田在德州,第三个凯特林发明了启动器,因为以前要启动内燃机很麻烦,特别是一些美丽的女士,穿着礼服要参加宴会,但是到冬天的时候,她一定要用曲柄从车里面走出来,很麻烦。那个时候基本上电动车跟内燃机同时出现,但是大家都欢迎电动汽车,性价比好。


福特发明了流水线以后,内燃机车的性价比就超过电动汽车,电动汽车最后一个公司在1910年就倒闭了。这个电动车什么时候复兴呢?就是在1975年美国立法,因为那个时候能源危机,美国立法搞电动汽车。那么我们刚才讲了,汽车的出现改变了世界,但是到今天,汽车也给世界带来麻烦,空气污染,交通堵塞,交通伤亡,不可持续的能源。


Q

汽车革命分为哪几个阶段?

陈清泉院士:


所以今天汽车必须革命,那么汽车革命的内涵首先第一个要电动化,第二个要智能化,第三个要网联化,第四个要共享化。


现在汽车革命的第一个阶段电动化,是我们中国引领世界。刚才讲了1975年美国立法,那个时候是美国引领世界,但是到了2000年以后,我们首先把这个电动汽车列为科技终端,到2010年进一步上升为国家的战略,成为一个战略新兴产业。然后到了2015年,我们连续六年在产销量排世界第一。所以在电动汽车的上半场革命电动化,我们已经引领世界,积累了很多经验。但是现在汽车革命要进入下半场,这个电动汽车的下半场就是智能化,网联化,共享化。


在这里核心技术就转化为汽车的芯片和操作系统,在第一次电动化的时候,核心技术主要是轻量化、动力总成的一体化、电池包的高性能安全。到了下半场呢,就转移到汽车的芯片,特别是智能汽车的芯片和操作系统。


那么我们可不可以利用我们第一阶段积累的经验来继续引领世界呢?虽然我们六年连续第一,但是根据最近的统计,根据2020年8月的统计,欧盟电动汽车的销量已经略微超过中国。最近欧盟、美国不断出台对电动汽车的扶持政策,所以也是给我们很大的挑战。我们能不能继续引领世界?所以汽车革命我们要在下半场的,就是智能化,网联化,共享化方面要占领阵地,也要利用我的四网四流融合的理论,因为根据我的四网四流融合,汽车革命不能够孤立进行,汽车革命一定要跟能源革命,信息革命融合,在人文思想的指导下。因此就变成智能汽车、智能网联汽车,智能网联汽车不是简单的交通工具,因为它是物联网的结点,5G通讯的推动者,又是大数据的源泉,它本身就是一个计算机。


所以智能网联汽车应该说是最典型的,把物理系统和信息系统深度融合的实体经济。所以我就提出来说,你要真正做到新能源汽车,你的能源的来源一定是新能源,也就是你的电力是要从新能源来的电力。那么新能源汽车在推动这个双碳目标过程中也可以发挥自己独特的作用。因为电动汽车通过现在的基础设施,是移动的能源,移动的储能,我曾经提出来了,新能源汽车要健康快速发展的“陈清泉原则”。


Q

“陈清泉原则”如何推动新能源汽车快速发展

陈清泉院士:


“陈清泉原则”有四个原则,第一是创新驱动,第二个是双轮驱动,所谓双轮驱动就是政策驱动和市场驱动。一开始一定要政策驱动,中国也这样做,美国也这样做,但是到了一定阶段,你一定要市场驱动,你要把政策驱动和市场驱动结合,最后真正在没有补贴的情况下市场能够接受,这是第二个原则。


第三个原则我提出来三好,所谓三好也就是说,好的产品,好的基础设施,好的商业模式,使得用户没有续航里程的焦虑。


第四个原则就是说要做到四网融合,交通网、能源网、信息网、人文网的融合,刚才我已经讲了。我这里要补充的就是基础设施的重要性,今天利用人工智能,利用数字技术,我们可以打造各种基础设施,比如说快速充电,中速充电,慢速充电,换电,各种能源补充的模式和新能源。因为新能源是间歇性,风能、太阳能有时候有,有时候没有,而我们电动汽车,特别是在城市里面的电动汽车的行程,也是间歇性的,一下子开,一下子停,这两个电池能不能通过人工智能互补呢?也就是当有多余的太阳能、风能,电网不能吸纳的时候,我就用在电动汽车,并且电动汽车去充电,绝对不能够给电网添麻烦,不能够用高峰负荷,我们要尽量晚上的时候用低峰负荷,并且因为电动汽车是移动的,所以可以利用人工智能跟数据技术,使得电动车发挥在智慧能源里的储能作用。


另外电动汽车也可以作为引进能源,需要能源的时候,家里面正好需要电,我可以用电动汽车来引这个用电。所以通过我提出四网四流融合,电动汽车才能够更好的发挥它的作用。


Q

 四网四流如何助推打造智慧城市?

陈清泉院士:


四网四流,技术革命,能源革命,也可以助推智慧城市,因为所谓的智慧城市,就是这个城市宜居宜业,何谓宜居呢?这个城市里的老百姓生活幸福,健康,安全,舒适,这是宜居。那么宜业呢?就是这个城市里的产业和经济兴旺发达。那么你要宜居宜业,就要有智慧的能源,智慧的交通,现代化新一代的信息技术融合,然后再加上人文的融合,因为四网四流里面在人文网的指导下,有智慧能源,有智慧交通,有新一代的信息、信息网的融合,所以通过四网四流,可以更有效地助推智慧能源。其中四网四流的核心思想就是我们英文叫做Holistic thinking,就是整体的思想,只有整体的思想,你才可以发挥各方面的作用,1+1>2。


所以我最后做出个总结,我一个总结就是四网四流可以最充分,最全面的发挥数字经济。因为原来的能源互联网只是把能源和信息耦合,原来的车联网只是把交通、能源和信息结合,我的四联网最大的不同叫人文网,这个人文网是个上层建筑,加了上层建筑跟经济基础的互动关系,所以它可以最全面地使得数字经济的红利全面发挥。

结束语


一定要把人文世界、信息世界和物理世界结合,我们如果回顾历史,在上个世纪,我们的注意力放在物理世界,物理世界怎么先进,怎么开发,提高效率。但是到了本世纪,因为信息世界快速发展,5G通信来了,互联网、大数据各种新一代的信息技术,新一代的人工智能迅速发展,所以我们的注意力放在信息世界和物理世界的融合,出现了所谓智能制造,智能城市,智能交通,智能汽车,智能能源等等。


但是我认为这个是不够的,因为我刚才讲了很多问题,不是简单的能够用技术来解决。人工智能非常好,但是我就提出来说,我的四网四流是光人工智能不够,因为你怎么样能够从数据变成信息?从信息变成知识,从知识变成智能,我PPT里面有一个三角形,最上面三角形的顶上就是人文世界,三角形的右边角就是信息世界,三角形的左边角是物理世界。这三个世界怎么融合呢?大家知道信息世界跟物理世界的融合我们一般叫做数字孪生,数字孪生就是说,你可以在信息世界里面清晰的看到物理世界的东西,但是光数字孪生不够,但是你怎么样进一步从数字变成信息,信息变知识,所以在数字孪生基础上要加上人文世界,我加上融合孪生,这个融合孪生就能够进一步把信息变成知识。但是变成知识以后又进一步变成智能,这同样需要人文世界的帮忙,因为怎么样使得你的知识不断地更新,你的知识能够自主地学习,所以我提出来要加上人智孪生,提高知识的自主性,这样子做才能产生智能,也可以开发智能体。比如说华为已经开发了不同的智能体。你把这个智能,光和电网结合、和能源结合就变成智慧能源,当然你要进一步开发能源操作系统。


同样你把这个智能放在交通就变成智慧交通了,智慧交通就能够做到低碳,没有伤亡,没有交通堵塞,舒适,安全,达到你的目的地。好了,我最后的总结还是这一句话,最根本的就是要把人文世界、物理世界和信息世界深度的融合,通过深度的融合我们可以助推全球可持续发展,可以助推双碳目标,也可以助推从第四次工业革命走向第五次工业革命。