智慧新能源的內(nèi)涵分析\o"智慧新能源新聞專題"智慧新能源是一條必然的技術(shù)發(fā)展方向。這里包含兩個(gè)元素：智慧、新能源。1新能源先談新能源。新能源主要指各種可再生能源，與傳統(tǒng)能源相比最大的優(yōu)勢(shì)是綠色環(huán)保。美國(guó)經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)基金會(huì)主席里夫金指出，我們正身處以新能源轉(zhuǎn)型為代表的第三次工業(yè)革命進(jìn)程中。能源的利用對(duì)人類社會(huì)發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響，煤炭和石油的大規(guī)模利用為前兩次工業(yè)革命的發(fā)生提供了根本動(dòng)能。一種流行的觀點(diǎn)是，新能源作為傳統(tǒng)能源的輔助，不能成為主流。這種觀點(diǎn)的錯(cuò)誤在于其忽略了事物發(fā)展的客觀規(guī)律。新能源發(fā)展的底層邏輯是人類對(duì)可持續(xù)發(fā)展的追求、對(duì)綠色生活的向往，也是人類永續(xù)發(fā)展的必然要求，這是客觀規(guī)律，不以人的意志為轉(zhuǎn)移。比如時(shí)下中國(guó)提出的“兩山”理論就是早期掠奪式發(fā)展后的糾偏。中國(guó)的新能源發(fā)展領(lǐng)跑全球，是全球最大的新能源投資和消費(fèi)市場(chǎng)。在中國(guó)，光伏和水電裝機(jī)量分別占總裝機(jī)量的10.2%和10.4%，是占比最大的新能源。盡管如此，仍然不足以改變?nèi)藗儗?duì)新能源的印象，那個(gè)量變引起質(zhì)變的引爆點(diǎn)還沒有到來。這是因?yàn)樾履茉醋陨淼闹芷谛院筒环€(wěn)定性特征，無法與人的使用習(xí)慣完全匹配，造成了使用的不便。解決的根本方法是，給能量找一個(gè)足夠好的蓄水池——儲(chǔ)能。蓄水儲(chǔ)能是個(gè)好辦法，但比較笨重。和光伏最搭配的是電化學(xué)儲(chǔ)能，其中最主流的是鋰離子電池。發(fā)展之初，人們還有技術(shù)路線之爭(zhēng)，而電動(dòng)車的迅速崛起使鋰離子電池成為了絕對(duì)主流。一個(gè)成熟的供應(yīng)鏈體系在中國(guó)迅速建立，并誕生了全世界最大的電池生產(chǎn)企業(yè)——CATL。產(chǎn)業(yè)鏈一旦建立，就會(huì)對(duì)技術(shù)形成進(jìn)一步的正反饋，資本和人力的投入越來越大，直到新的顛覆性技術(shù)出現(xiàn)。在電化學(xué)儲(chǔ)能這個(gè)領(lǐng)域，留給液流電池、鈉硫電池等非鋰電路線的機(jī)會(huì)越來越少。未來儲(chǔ)能發(fā)展的關(guān)鍵之一在鋰電，只有鋰電成本降到足夠低，可靠度足夠高，商業(yè)模式的路子才能越走越寬，才能迎來真正的拐點(diǎn)?；仡^來看，過去10年是飛速發(fā)展的10年，鋰電的平均價(jià)格降低了10倍、能量密度翻了3倍多，很難說是鋰電成就了電動(dòng)車，還是電動(dòng)車成就了鋰電。鋰電的成本還會(huì)持續(xù)下降，據(jù)分析還有30%的下降空間；鋰電的能量密度也會(huì)繼續(xù)增加，對(duì)于車用的必要性已經(jīng)不大了。以小鵬汽車為例，P7車型在170Wh/kg時(shí)已經(jīng)做到NEDC700km，即使冬天打6折，也能夠達(dá)到400km，基本夠用了。對(duì)電池能量密度的極致追求應(yīng)該交給科學(xué)家。下一階段要盡快解決兩個(gè)問題：安全和充電。安全是一個(gè)系統(tǒng)工程，不能抱有一個(gè)大招解決所有問題的幻想，一定是材料、單體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成的多管齊下。我們必須要樹立一個(gè)觀念：安全是相對(duì)，提升安全性的目標(biāo)不是永遠(yuǎn)不出問題，而是形成預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)、防范風(fēng)險(xiǎn)、應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的能力，最大限度減少對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的傷害。充電時(shí)間不能以加油為目標(biāo)，必須結(jié)合電動(dòng)車的使用模式設(shè)定合理指標(biāo)。未來有85%的情形是家庭或公司慢充，超級(jí)快充站的需求一定小于加油站，但必須有，滿足低頻的應(yīng)急需求。另外，運(yùn)營(yíng)車輛、高速公路對(duì)超級(jí)快充則是剛需。電池接受能力是超級(jí)快充速度的限制性因素，美國(guó)能源部（DOE）提出了10分鐘220mile（約350km）的目標(biāo)，是電池尚可接受的。從用戶使用習(xí)慣考慮，超級(jí)快充站的指標(biāo)應(yīng)該設(shè)定為5分鐘200km、10分鐘350km上下，充電時(shí)長(zhǎng)不能超過10分鐘，定位就是應(yīng)急，讓車主能夠開到慢充樁，然后再充滿。02智慧說完了新能源，再說智慧。在筆者看來，第三次工業(yè)革命的支柱是新能源，另一大支柱是以人工智能為代表的智能化技術(shù)。智能化技術(shù)將帶來生產(chǎn)方式、消費(fèi)方式的根本性變革，其結(jié)果是使人類從基礎(chǔ)、大量的生產(chǎn)、勞動(dòng)中徹底解放，進(jìn)一步提高生產(chǎn)力，使人們的主要精力投入對(duì)未知的探索。這里我們主要談?wù)劰I(yè)智能化，比如時(shí)下的風(fēng)口：傳統(tǒng)工廠的智能化升級(jí)改造，涌現(xiàn)出一批在自動(dòng)化管理SaaS、工業(yè)設(shè)備診斷、工廠自動(dòng)運(yùn)維的AI+科技公司。在不久的將來，一大批傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)工人、運(yùn)維人員、服務(wù)人員將作為落后生產(chǎn)力被淘汰，對(duì)個(gè)體而言這很不幸，但這一趨勢(shì)不以人的意志為轉(zhuǎn)移，只是時(shí)間早晚的問題。當(dāng)足夠多的工廠、工業(yè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化和網(wǎng)聯(lián)化并構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)（IoT），將產(chǎn)生一個(gè)新世界。當(dāng)中國(guó)20年互聯(lián)網(wǎng)紅利逐漸褪去，未來只會(huì)形成相互收割的存量競(jìng)爭(zhēng)局面，而物聯(lián)網(wǎng)將成為是下一波紅利的入口。當(dāng)然我們必須認(rèn)識(shí)到，工業(yè)智能化還處在發(fā)展初期，必須首先解決溫飽問題，即如何為工業(yè)生產(chǎn)真正創(chuàng)造可量化的價(jià)值，目前大多數(shù)案例還處在“面子工程”階段，把智能化和“智能大屏”劃等號(hào)，把數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)可視化劃等號(hào)。隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇和認(rèn)知的提升，市場(chǎng)會(huì)逐漸回歸本質(zhì)。03智慧+新能源最后談?wù)勚腔叟c新能源的結(jié)合。智慧新能源涵蓋的范圍很廣，是搭一個(gè)大框，可以裝的東西太多，這里以汽車為例，談?wù)勚腔坌履茉雌嚒Ｒ话阏f到新能源汽車智能化，人們首先想到自動(dòng)駕駛，再往上還有智能網(wǎng)聯(lián)。智能駕駛以解放人類雙手雙腳為目標(biāo)，最終消除司機(jī)這個(gè)職業(yè)。另一個(gè)容易被忽略的是動(dòng)力系統(tǒng)的智能化。對(duì)傳統(tǒng)車而言，車輛一旦出廠，動(dòng)力系統(tǒng)的參數(shù)、性能就無法再更改了。一張張標(biāo)定好的MAP實(shí)際上定義了動(dòng)力系統(tǒng)。在智能化時(shí)代，新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)具有更多可能性。底層的發(fā)展方向是多元感知和深度感知，在動(dòng)力系統(tǒng)中構(gòu)成多傳感器融合。目前的電池PACK能夠感知的信號(hào)僅限于電壓、電流和有限的溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電池狀態(tài)感知的要求。開發(fā)成本更低、體積更小的電芯級(jí)和PACK級(jí)傳感器，結(jié)合無線信號(hào)傳輸技術(shù)在車載邊緣計(jì)算模塊中進(jìn)行融合運(yùn)算和云端交互。多傳感器信號(hào)能夠幫助我們以數(shù)字孿生的形式重構(gòu)并在線跟蹤電池包的狀態(tài)，幫助控制系統(tǒng)做出正確決策。云端的發(fā)展方向是AI+動(dòng)力系統(tǒng)大數(shù)據(jù)。車載控制器實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)與高頻控制，云端平臺(tái)則從橫向——車輛群和縱向——時(shí)間序列出發(fā)，提取更豐富、更不易察覺的信息。動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)是用戶性格的投射，反映了用戶的駕駛習(xí)慣、用車習(xí)慣等等，可以幫助我們深入用戶內(nèi)心。動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)也是三電運(yùn)行情況的白皮書，所有的異常、故障、壽命、安全都可以通過破譯數(shù)據(jù)密碼得到：data-driven是實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)維的最佳路徑。動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)和性能的全生命周期管理的實(shí)現(xiàn)路徑和所需決策支持，也離不開數(shù)據(jù)密碼的破譯。不論是多元感知系統(tǒng)構(gòu)建還是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)密碼破譯，依賴于一個(gè)共同的基礎(chǔ)——對(duì)物理化學(xué)機(jī)制的融合，即第一性原理。對(duì)新能源系統(tǒng)而言，底層邏