《三體》作者、電工劉慈欣說：我們可能處在一種技術(shù)進(jìn)步的假象中，IT技術(shù)的飛速發(fā)展掩蓋了其他領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步的緩慢。我現(xiàn)在工作的發(fā)電廠的火力發(fā)電技術(shù)和IT技術(shù)相比進(jìn)展緩慢，沒有突破。發(fā)電系統(tǒng)早就在設(shè)想一種新的發(fā)電機(jī)，叫等離子發(fā)電，它的發(fā)電效率很高，上世紀(jì)60年代提出的，一直研制到現(xiàn)在，沒有任何突破。其他的能源技術(shù)，比如核聚變，從上世紀(jì)50年代就開始研究了，到現(xiàn)在投入了巨大的人力、資金，但沒有什么突破性的進(jìn)展。唯獨(dú)IT行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，提前跨入了未來，這就是2013年我們面對的現(xiàn)實(shí)。遺憾的是這種現(xiàn)實(shí)沒有被很多人認(rèn)識到。

劉慈欣忘記說儲能技術(shù)的落后了。很多行業(yè)都卡在儲能的技術(shù)瓶頸那兒，比如手機(jī)的充電問題、電動汽車的里程焦慮、新能源棄風(fēng)棄光的問題。都說下一個技術(shù)明星一定是儲能技術(shù)的突破，這幾年儲能的投資熱度不減，鈉硫、鐵鉻、全釩、鋅空、鋁空等儲能電池層出不窮，儲能技術(shù)正出現(xiàn)爆發(fā)性增長態(tài)勢，但光明一定在前方么?還是繼續(xù)落后于信息技術(shù)的飛速發(fā)展?

劉慈欣看到了硬幣的兩面，但慈松看到的是一個硬幣：用信息技術(shù)來解決儲能技術(shù)遇到的難題。

慈松是清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院首席研究員，中國普天技術(shù)能源互聯(lián)網(wǎng)首席科學(xué)家。美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校博士。先后在美國幾個高校從事教職工作，是美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校終身教授，該校智能泛在計(jì)算實(shí)驗(yàn)室主任。

2006年，一直泡在美國互聯(lián)網(wǎng)信息領(lǐng)域的慈松，因?yàn)槁犈笥延懻撾姵?，對儲能技術(shù)大感興趣。之前他并不知道，因?yàn)殡姵貎?nèi)部的化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜性，導(dǎo)致每一個電池都有自己的獨(dú)特工況，實(shí)現(xiàn)電池組的一致性是儲能技術(shù)面臨的頭等難題。

慈松覺得，從理論上來講，可以用信息技術(shù)實(shí)時掌握每一個電池的性能參數(shù)，并通過芯片等技術(shù)來控制電池中的能量流，使電池組中的各個電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。

特斯拉風(fēng)靡之后，BMS(電池管理系統(tǒng))已經(jīng)廣為人知了，不難看出，慈松早期思考的邏輯和BMS有相似之處。但在當(dāng)時，很多人聽了慈松的想法，都覺得是天方夜譚。2008年，慈松關(guān)于能源與信息深度融合的技術(shù)思路得到了美國國家科學(xué)基金會(NSF)的資助，盡管如此，他2009年回國找合作伙伴的時候，還是碰了一鼻子灰，大家都認(rèn)為他不懂電池。

最后，不懂電池的人，思路被證明了是正確的。特斯拉風(fēng)靡全球之后，BMS系統(tǒng)全球矚目，再回國慈松掌握了主動權(quán)，他說，我現(xiàn)在只和行業(yè)中最頂尖的公司合作。

這種底氣建立在他成功完成了自己的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并且比特斯拉的BMS系統(tǒng)更進(jìn)一步。

2009年后，推銷無門，慈松打算自己先做出來一套系統(tǒng)。“創(chuàng)新的事情就是這樣，你要是自己干不了，你跟現(xiàn)有的這些人是沒法談的。傳統(tǒng)行業(yè)的很難理解，大家必須看到一個東西才會再去思考這個事情。所以那年我就悶著頭開始弄。”

2010年慈松成功研發(fā)了第一套自適應(yīng)動態(tài)可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，同等負(fù)載條件下，該套電池系統(tǒng)的放電時間可以延長一倍。

慈松研發(fā)的自適應(yīng)動態(tài)可重構(gòu)電池網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅僅可以用于電動汽車，而是可以滿足各個領(lǐng)域的儲能需求。

目前，慈松團(tuán)隊(duì)的分布式儲能系統(tǒng)已經(jīng)在多個領(lǐng)域落地，在山東某數(shù)據(jù)中心以及聯(lián)通某基站，慈松團(tuán)隊(duì)的智能分布式不間斷儲能電源都得到了成功應(yīng)用，此外，車電分離、電池自選、能量運(yùn)營的新型電動汽車能量利用方式也在兩款電動車上完成了測試工作。

慈松和央企中國普天的合作已經(jīng)開始。他將公司未來的業(yè)務(wù)分為五個方向，每個方向都要找行業(yè)中最頂級的公司合作，慈松團(tuán)隊(duì)以技術(shù)入股30%，再加上投資方、運(yùn)營方等，組建公司，快速推進(jìn)。

分布式儲能系統(tǒng)的五根柱子

由于電動汽車正熱，且電動汽車是面向C端的產(chǎn)品，因此文章后半部分將重點(diǎn)剖析慈松的分布式儲能系統(tǒng)在電動汽車上的應(yīng)用可能性及重大意義。

站在未來看現(xiàn)在，電動汽車目前只是剛剛起步。但我們已經(jīng)看到了不同公司從不同角度理解電動汽車的能源利用，以特斯拉等為代表的車企是站在車的角度，以國家電網(wǎng)等為代表的能源供應(yīng)商是站在電的角度，而慈松從一開始構(gòu)想他的分布式儲能網(wǎng)絡(luò)，就是從儲能的角度出發(fā)。

不同的角度，帶來的是對電動汽車用能方式的不同理解。特斯拉等車企看到的是車作為一個新的信息載體，其中蘊(yùn)藏的巨大市場，電池技術(shù)的革新是為了突破原有儲能技術(shù)對電動汽車這一全新載體的阻礙，是為電動汽車服務(wù)的，建設(shè)充電樁也是為電動汽車服務(wù)的;國家電網(wǎng)等能源供應(yīng)商看到的是隨著電動汽車的發(fā)展，用電需求將大大增加，每一個充電站都將是一只只吃電的“老虎”，他們需要占領(lǐng)這些用電市場;而慈松看到的則是只有把電池的利用方式完全革新，把電池從車、從電中解放出來，作為普通的商品流通，在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上完全可以破解各行各業(yè)的儲能瓶頸。

很難說，慈松從儲能的角度來理解電動汽車一定比從車或者從電的角度來的高明，但是不同的主體各自從自己最擅長的部分來解決電動汽車目前存在的種種問題，必將促使電動汽車的發(fā)展更快更好。

比如，慈松的分布式儲能技術(shù)對電池能量密度的提升，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于特斯拉等車企目前采用的BMS系統(tǒng)。

以特斯拉ModelS為例，其采用的3.1Ah18650電芯的能量密度達(dá)到了252Wh/Kg，但電池組的能量密度為156Wh/Kg(數(shù)據(jù)來源：《高工鋰電》)。這正是目前市場上常見的BMS系統(tǒng)的缺陷，由于信息系統(tǒng)是架構(gòu)在單體電池物理實(shí)體之上，不能控制單體電池的能量流，提高電池組的均衡一致性是通過實(shí)時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，從而保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。

慈松的分布式儲能系統(tǒng)則采用能量信息化思想，以電池單體作為能量離散化存儲裝置，進(jìn)而采用數(shù)字化與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化的分布式處理管控思想，將數(shù)千節(jié)電池單體互聯(lián)成電池網(wǎng)絡(luò)，通過電池網(wǎng)絡(luò)處理專用ASIC進(jìn)行電池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)可重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于能量信息化與互聯(lián)技術(shù)的能量數(shù)字化處理和管控，進(jìn)而從根本上徹底解決了傳統(tǒng)電池組管理中的一系列關(guān)鍵問題，如效率、均衡、可靠性與安全性等問題。

相比特斯拉等車企采用的BMS系統(tǒng)，慈松的分布式儲能系統(tǒng)中的電池組能量密度就是單體電池的能量密度。“我們不再把電池焊到一起，我們是做成活的，可以讓你看到每一節(jié)電池、管控到每一節(jié)電池、可以換每一節(jié)電池，這樣你的單體壽命就是你的pack壽命。”

慈松說，這就是他們的顛覆性所在。“這個事我認(rèn)為是很顛覆的一個事情。現(xiàn)在誰敢說你的Pack就能做到跟單體一樣，沒有人吧?我們現(xiàn)在就能干這個事。”

他們研制的世界首套基于能量信息化與互聯(lián)技術(shù)的分布式能量管控系統(tǒng)，有管控節(jié)點(diǎn)1792個(同互聯(lián)網(wǎng)一樣，電池網(wǎng)絡(luò)理論上的可擴(kuò)展能力為無窮大)，實(shí)現(xiàn)了能量與信息的緊密融合，并可通過互聯(lián)網(wǎng)管控每一節(jié)單體電池，實(shí)現(xiàn)了毫秒級電池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)重構(gòu)和納秒級單體電池通斷(能量的線上和線下)，實(shí)現(xiàn)了電池儲能系統(tǒng)非線性的線性近似，極大提高了系統(tǒng)的效率、安全性、可靠性、可擴(kuò)展性和易用性。

之所以能夠比特斯拉等車企走的更遠(yuǎn)，是因?yàn)榇人蓪﹄姵氐睦斫飧钊胍粚?。解耦，把電池組中此前耦合的各個單體電池解耦，把單體電池中此前耦合的電(能量)與電池容器解耦，只有解耦了，人們才可以只使用電池中的能量。“能量是消耗品，電池不是，沒有人需要電池。人們需要的是桶里的水，不需要桶?，F(xiàn)在是買電池不僅買了水，還要把桶也買走。”

和許多技術(shù)牛們?nèi)栽谂逝纼δ芗夹g(shù)的大山不同，慈松認(rèn)為儲能技術(shù)經(jīng)過200多年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)很好了。

“目前我們真正缺乏的是電池應(yīng)用的系統(tǒng)級技術(shù)，真正把電池單體變成一種可流通資源的技術(shù)，其深層次的驅(qū)動力是由于電池已經(jīng)從過去的耗材變成了一種新的可作為能量載體的固定資產(chǎn)。我們需要從C端重新審視電池應(yīng)用模式和展望新能源行業(yè)的發(fā)展未來。”

如果電池不是耗材，而是固定資產(chǎn)，相對應(yīng)的商業(yè)模式和當(dāng)前則會完全不同，而這種新的視角帶來的新商業(yè)模式——自主換電模式，將會解決電動汽車目前面臨的幾大棘手難題。

電動汽車目前面臨的難題，首當(dāng)其沖就是電池的能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于汽油，由此帶來電池自身重量大、汽車?yán)m(xù)航里程短等天然缺陷。

電池的能量密度在左下角最低的地方

此外，電動汽車跑的時間沒有停的時間長，且電池組只有不到20%的可用容量利用，所以一輛電動汽車上配置的昂貴且巨大的電池組資源，在實(shí)際利用過程中多數(shù)能量是被浪費(fèi)掉的。

慈松認(rèn)為，分布式儲能系統(tǒng)將使電動汽車的電池利用進(jìn)入自主換電模式。所謂自主換電，是指在電池能量信息化和互聯(lián)網(wǎng)化管控技術(shù)的支撐下，電池演變?yōu)橐环N新型的可計(jì)算資源得以在電池應(yīng)用市場中實(shí)現(xiàn)真正流通，而電動汽車可以隨處獲取以電池能量塊形態(tài)存在的移動電源，進(jìn)而可以通過電池能量云平臺來進(jìn)行管理和控制及運(yùn)營，通過能量大數(shù)據(jù)平臺，管理數(shù)量龐大的、在市場流通的電池能量塊，從而使電池能量運(yùn)營以虛擬電廠的形態(tài)在C端實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)平等的市場地位。

如果描繪一下這個圖景，則是這樣的：

在自主換電模式下，用戶可以根據(jù)自己的出行需求來自由地選擇不同廠家，不同批次，不同新舊程度，不同型號，甚至是不同質(zhì)量的“電池能量塊”給自己的電動汽車進(jìn)行按需能量配置。例如，用戶通常知道自己當(dāng)前出行的目的地和里程，因此可以給當(dāng)次出行配置相關(guān)的電池容量。在出行過程中，如果發(fā)生行程有變能量不足的情況，用戶可在附近的便利店/加油站等場所隨時找到可更換的電池能量塊，甚至可以用“電池Uber”的電池能量O2O和移動互聯(lián)網(wǎng)找到能夠提供電池能量塊的其他車主，自取自換，實(shí)現(xiàn)真正的C端能量共享和運(yùn)營。基于電池碎片化和能量信息化及互聯(lián)網(wǎng)化管控技術(shù)的電池能量塊可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的具有”互聯(lián)網(wǎng)+電池“屬性的移動電源。

慈松表示，只有移動電源變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，用戶側(cè)C端能源的自由流通和交易才將變成可能，人-車-電池-樁-網(wǎng)才能消除條塊分割，進(jìn)行統(tǒng)籌優(yōu)化，支撐和促進(jìn)能源革命，實(shí)現(xiàn)”互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源“的愿景。屆時作為移動用電負(fù)載的電動汽車才可以自由行駛，再無絲毫羈絆。

這是我們聽過的關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)最大膽的想象：共享、解耦、互聯(lián)網(wǎng)+，慈松構(gòu)建的新未來符合這些最熱的話題，而如果順著慈松的邏輯發(fā)散開來，一定還有很多有趣的未來等待被發(fā)現(xiàn)。