欧阳明高院士：五大前沿技术将引领未来五年产业变革

摘要：“光伏闪充、全固态电池、全车身钙钛矿薄膜和车网互动。”在全国政协常委、中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高于2025泰达汽车论坛上的演讲中，这四项技术被着重提及，被视为未来5年极具发展前景的关键技术。

“光伏闪充、全固态电池、全车身钙钛矿薄膜和车网互动。”在全国政协常委、中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高于2025泰达汽车论坛上的演讲中，这四项技术被着重提及，被视为未来5年极具发展前景的关键技术。

欧阳明高指出，中国新能源汽车革命的下半场并非聚焦于整车智能化，真正的核心在于能源低碳化。未来，电力全面市场化将成为改革机遇的最大红利，而上述几项技术在这一阶段的发展中至关重要。他特别提醒道：“海外车企，尤其是奔驰公司，都在积极推进这几项技术，涵盖全固态电池、滑板底盘、轴向磁通电机、钙钛矿叠层、车网互动等领域。我们目前看似处于领先地位，但这种优势难以长期维持，下一阶段的竞争不容有失。”

新能源汽车发展即将步入低碳化这一全新阶段。论坛上，欧阳明高围绕能源低碳化领域的车网互动展开了深度剖析，系统阐述了其经济价值、发展意义以及增长潜力。

对于新能源汽车产业的发展阶段，欧阳明高提出了“三阶段论”。第一阶段是动力电动化，自2010年战略确立，到2021年实现爆发式增长，预计2025年销量将突破1500万辆，这标志着“电动汽车时代”的全面成熟。第二阶段是整车智能化，当前正处于快速推进阶段，开启了“智能化电动汽车时代”，但需警惕Robotaxi等无人驾驶技术普及后对汽车销量可能产生的冲击。第三阶段是能源互动化，预计2030 - 2035年将进入“下半场”，其核心是围绕双碳战略，依托绿电、绿氢，抓住电力全面市场化的机遇，通过车网互动等模式，使汽车成为能源系统的重要组成部分，挖掘新的价值增长点。

新能源汽车革命与第三次能源革命的发展内涵高度契合。回顾历史，人类已经历两次能源革命，分别是从柴薪向煤炭、从煤炭向油气的转型。如今，第三次能源革命正如火如荼地展开，其核心是构建以新能源为主体的能源体系。在欧阳明高看来，这涵盖了5大单项技术、4大集成技术与3大共性技术，且已从分开发展的1.0阶段迈向融合发展的2.0阶段。

在新能源1.0阶段，中国在5大单项基础技术领域已实现全球领先。其一，可再生能源转型成效显著，光伏与风电成为能源主力军，但二者“靠天吃饭”的间歇性特点，给能源稳定供应带来了挑战。其二，集中与分布结合式系统兴起，建筑不再仅仅是能源消耗终端，还被赋予了“微型发电厂”的新角色。其三，储能技术快速发展，氢气、电池等成为存储间歇式能源的关键。截至2025年上半年，电池储能已占全部储能的60%，超越抽水蓄能，成为电力系统重要的调节力量。其四，能源互联网技术打破了能源孤岛，实现了分布式能源的高效互联。其五，电动汽车实现了功能升级，不仅是出行工具和用能装置，更成为可充可放的储能终端，具备与电网互动的独特能力。

随着技术发展和产业需求变化，新能源革命进入了2.0融合发展阶段。在四大协同式智慧能源系统方面，交通领域推进车 - 能 - 路 - 云一体化，电力领域构建源 - 网 - 荷 - 储一体化，工业领域打造光 - 储 - 氢 - 热一体化的零碳园区，建筑领域发展光 - 储 - 直 - 柔一体化，形成了多领域协同发展的新格局。

而三大共性关键集成技术则为融合发展提供了有力支撑。氢能与绿氢储能适用于火电厂燃煤替代等长周期储能场景；储能与电池储能多用于电化学储能电站等中周期储能需求；智能与智慧储能则在车网互动等短周期储能中发挥着重要作用。

欧阳明高强调，当前我国新能源产业发展已面临新的转折点。电力市场改革的持续深化，已成为当前市场化机遇最大的领域，也为新能源产业从1.0向2.0跨越注入了强劲动力。

车网互动（V2G）是连接新能源汽车与电力系统的核心纽带，也是破解电网困境、挖掘汽车产业新价值的关键所在。

从现实背景来看，车网互动的发展势在必行。一方面，我国电动汽车保有量持续攀升，带来了巨大的充电需求；另一方面，风电、光伏在电力结构中的占比不断提高。以山东地区为例，中午光伏发电量过剩，出现负电价，而夜晚则无光伏供电，电力供需时空错配问题日益突出。若电动汽车无序充电，将进一步加剧电网负荷波动。

车网互动的出现，为解决这一难题提供了理想方案。通过双向充电桩，电动汽车在停止运行时可与电网连接，在能源互联网的调控下，实现“低谷充电、高峰放电”，精准实现“削峰填谷”。中午光伏发电过剩时，电动汽车吸收多余电能；傍晚用电高峰且光伏缺位时，电动汽车向电网放电，有效平抑电网负荷波动，保障电网稳定运行。

更重要的是，车网互动为电动汽车用户和产业开辟了全新的价值空间。当前，新能源汽车市场竞争激烈，企业多聚焦于成本控制，却忽视了车网互动蕴含的巨大价值。对此，欧阳明高列举数据进行了阐述。以主流的磷酸铁锂电池为例，其衰减至70%时可满充满放3000次，日历寿命达10 - 15年。按单次续航500公里计算，500次循环即可满足家用轿车10 - 15年行驶25万公里的需求，这意味着电池尚有2500次循环的富余容量。若按70千瓦时电池包计算，最大可储能近15万度电。以南方地区5毛钱的峰谷电价差计算，用户通过车网互动可获得7.5 - 8万元收益，这一收益甚至接近部分轿车的价格，让电动汽车从“消费品”转变为“赚钱工具”成为可能。

2025年，国家四部委已在上海等全国9个城市启动城市级车网互动示范工程，标志着车网互动从概念走向实践。用户、企业、地方政府可共同参与构建能源互联网平台，实现三方共赢，进一步推动新能源市场发展。除了与电网互动的V2G模式，车网互动还衍生出V2H（家庭备用电源）、V2B（楼宇供电）、V2mG（局域微网供电）等多种应用场景，覆盖家庭、楼宇、微网等不同层面，应用前景广阔。

尽管车网互动优势显著，但用户对电池安全与寿命的担忧，成为其推广普及的重要障碍。对此，欧阳明高表示，双向互动后，可以对电池安全和寿命进行更精细化管理，甚至有利于提升电池的安全和使用寿命。

析锂是导致电池起火事故和循环衰减的主要诱因。当充电速度过快时，电池负极电位过低，锂离子会析出形成锂金属枝晶，不仅浪费活性锂，还可能引发内短路。在传统充电模式下，电池要么充电要么放电，放电过程不受控，难以精准检测析锂情况。而车网互动的双向充放电特性，为析锂检测提供了新的思路——通过双向充电桩施加主动电流激励，增加了控制变量，可大幅提升析锂检测精度，及时发现并规避析锂风险。

双向脉冲技术则为电池寿命调控与健康保养提供了新手段。一方面，弛豫与反向电流能够使锂分布更加均匀，避免锂离子在电极表面聚集，从源头抑制析锂；另一方面，双向脉冲可实现电池预加热，尤其在低温环境下，加热能提升电池温度，强化锂离子输运，改善电池动力性、安全性与耐久性。此外，研究发现，电池存在容量“无损/改善”的双向工况区间，在特定范围内进行充放电，并不会对电池寿命造成损害。

针对用户担心的放电影响电池寿命问题，实际情况更为乐观。虽然车网互动会增加电池循环衰减，但却能显著改善日历寿命。电池日历寿命衰减主要源于满电状态下的搁置，而车网互动模式下，电池不会长期处于满电状态，从而减少搁置衰减。

在低温工况下，也有针对性策略。低温是影响电池性能的重要因素，会导致电池动力性下降、寿命衰减加速。通过双向脉冲加热，可在车辆启动前将电池加热至适宜温度；若在调频过程中电池温度降低，还可通过外部加热装置进一步控温，同时兼顾冷却与加热功能，大幅提升电池在寒冷环境下的性能与寿命。

欧阳明高认为，今年只是车网互动发展的起点，2030年后其将逐步成为中国分布式储能的重要载体。

他的判断依据是新能源汽车高速增长带来的保有量激增。根据预测，到2050年，电动汽车保有量至少有3.5亿辆，将近240亿度电，相当于目前中国每天电量的总消耗。欧阳明高表示，其中只要有一半可以使用，至少就有100亿度电可以使用，这就构成了最大的短时储能。另外一部分依靠电池储能，中国目前电池储能是2亿千瓦时，2030年大概是9亿千瓦时，最终可能是20亿千瓦时。未来，电动车和储能电池会占到储能的主体部分。

此时，就可以展望新能源电力的发展，即新能源汽车跟新能源电力协同互动，滚动发展。

事实上，电力结构转型正在发生，可再生能源正加速替代化石能源。2024年，我国风电、光伏发电量合计达1.83万亿千瓦时，占总发电量18%以上；2025年上半年，风光发电量占比进一步提升至23.7%，可再生能源累计装机达21.6亿千瓦，发电量占比突破39.7%。按照当前发展速度，2024 - 2030年平均每年风电、光伏装机增加约2.7亿千瓦（2023年、2024年分别新增2.9亿、3.7亿千瓦，2025年1 - 5月新增2.68亿千瓦），到2030年，风光发电总装机量将超过30亿千瓦，发电量预计达4.5万亿千瓦时。

参考国家电网预测，2030年全社会用电量约13.3万亿千瓦时，届时可再生能源发电量占比将超过50%，非化石能源将成为电力消费主体，标志着我国进入可再生能源消费为主体的新能源3.0时代。

在此背景下，电动汽车的环保属性与能效优势将进一步凸显。当绿电成为电力消费主体，电动汽车将成为真正的新能源汽车，且能效遥遥领先。从总效率来看，电动汽车可达77%，氢能汽车为33%，而采用电合成柴油、汽油的内燃机汽车仅为16%。更高的能效意味着更低的使用成本，再叠加车网互动带来的收益，电动汽车的市场竞争力将大幅提升。

产业融合方面，“交能融合”成为新趋势。光 - 储 - 氢 - 充 - 换 - 放综合能源补给系统将逐步普及，实现车 - 能 - 路 - 云一体化。以高速公路服务区为例，可构建“光伏廊道 + 储能电站 + 制加氢站 + 超级快充 + 重卡换电”的综合能源系统，短途场景采用电动重卡（续航200 - 500公里），长途场景使用氢能重卡（续航1000公里），同时配备备用机组应对极端天气，打造零碳交通服务区。此外，零碳矿山、零碳物流、零碳园区等场景也在加速落地，如在鄂尔多斯已启动相关示范项目建设。

在技术层面，欧阳明高判断，未来5年，全固态电池、车身钙钛矿技术、光伏闪充、车网互动四大技术将迎来大规模应用。全固态电池可大幅提升能量密度与安全性，当前仍需突破关键核心科学问题；车身钙钛矿技术若实现全车身覆盖，可使车辆日发电量达5 - 8度，满足上下班通勤用电需求，但需同步推动车身材料与结构革新；光伏闪充技术虽已出现，但技术门槛高，需解决析锂等安全问题；车网互动则需进一步完善技术体系与市场化机制。

欧阳明高还提醒道，国际车企正在大规模投入相关技术的研发。奔驰等国际车企已在全固态电池（续航1300公里车型已试车）、轴向磁通电机（功率密度比传统径向磁通电机高一倍）、钙钛矿叠层、滑板底盘、车网互动等领域全面布局。