区块链技术助推移动能源互联网在工业领域落地

2019年1月11-13日，中国电动汽车百人会论坛（2019）在北京钓鱼台国宾馆召开，国网电动汽车公司董事长、党委书记江冰发表了主题演讲，区块链技术助推移动能源互联网，区块链技术应用于移动电源，是其在实验和工业领域最有力的落地。

区块链的概念

当下, 区块链毫无疑问是一个热门词汇, 几乎每一个人都听说过, 且每个公司都声称与之有关。遗憾的是, 虽然人人都听说过, 但很少有人真正懂区块链。绝大部分人其实并不知道区块链是什么, 更遑论区块链的原理, 甚至有些“攀附”区块链的“应用”则被证明是赤裸裸的骗局。但请不要误会, 区块链是一种能够改变我们生活的真实技术, 但其又过于复杂, 以至于作者在本文中绝无可能将区块链技术所基于的算法及运作机制解释清楚。不过幸运的是, 对于商业及法律专业人士而言, 能够了解区块链的概念、原理及相关法律规则, 就已足够。

区块链是什么？其最简单的定义是, 一个分布于数以百万计的计算机(每一个计算机称为一个“节点”)中的去中心化的电子账本。与传统的账本不同的是, 区块链“账本”存在于通过互联网相连接的成千上万的电脑中。每一台这样的电脑都存储有完整且完全相同的, 记录着从第一笔交易被计入第一个“区块”开始的所有交易记录。“区块”这一概念虽然听起来十分抽象, 但简而言之, 只是一种将多笔交易合并成为一个便于处理的批量交易的简称。

区块链技术并不是一项新生事物, 尽管在其诞生之时并没有被称为“区块链”, 而是叫做“区块之链”。有关加密区块链的研究成果最早由Stuart Haber及W. Scott Stornetta于1991年发表。他们的初衷是为了创造一个文件时间戳无法被篡改的系统。Bayer, Haber及Stornetta于1992年将默克尔树(Merkle Tree)整合到区块链的设计之中, 通过将多个文件证书集合到一个区块中, 提升了区块链的效率。目前意义的“区块链”的概念最早由一位叫中本聪(也可能是以此为代称的组织)在其2008年发表的有关比特币的白皮书中提出, 尽管中本聪当时并没有明确提及“区块链”这一词。通过使用哈希函数的模式来增加“链条”上的“区块”, 从而去除对可信第三方的依赖，中本聪极大地改进了区块链的设计。

区块链是如何工作的？区块链的技术原理对于没有技术背景的人而言十分艰涩难懂, 但我们并不需要了解艰涩的技术术语理, 而是可以将区块链交易类比为通过支票进行的交易, 来帮助我们理解区块链的工作原理。

由于区块链的最基本的应用就是记录虚拟货币(例如比特币)的流转, 我们进一步延伸上文提出的“账本”概念, 并可以将其想象成一个记录比特币流转的电子账本。试想一下, 如果你需要向你的朋友支付一元, 在真实世界(中心化的世界)中, 如果你通过支票来完成支付, 难么你和你的朋友需要进行以下流程：1)在支票中填入交易相关信息；2)在支票上签名；3)你的朋友收到支票后, 将支票在金融机构进行验证；4)金融机构承兑该支票, 你的朋友收到钱。

而通过供应链完成的支付需要的流程基本相同:首先，你需要编写一段载有所有交易信息的计算机代码(这可类比于在支票上填写交易信息)；其次， 你需要在交易中插入一个能够对应到区块链中一个公开地址的密钥(在支票上签名；再次，你需要向网络中运行该区块链协议的所有节点公告该交易信息，此后这些节点会同时在整个网络中传播该交易信息(验证支票)； 最后，“矿工”会将交易批量打包成区块并将该区块与前一区块相连接，从而确保整个区块链中都有一份相同、完整且不可被篡改的交易记录(支票清算)。虽然上述交易过程看似远比真实世界中的交易要复杂和冗长，但实际上上述全过程可在一秒钟之内全部完成。通过上述对区块链交易的介绍，我们可以看到区块链交易中并不需要借助具有公信力的中央机构(例如真实世界中的银行)来验证该等交易，而是将基于对几乎不会犯错的计算机和算法的信任。这也是下文所述的所有区块链技术应用的基础。

区块链在中国的应用

根据工业与信息产业部(“工信部”)于2018年5月发布的区块链产业白皮书, 目前中国共有456家以区块链业务为其主营业务的公司，相比2015年的数字增长了十倍之多。此外, 区块链的应用场景也从金融业扩展到了其他众多领域, 包括但不限于物流和供应链管理, 知识产权保护, 电子证据存证等。

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金融业

中国在金融领域对区块链的应用处于世界领先位置。例如, 在资产管理产业中, 传统业务中的各方(例如经纪人、存管人、结算方)都各自保存着相关交易记录。而区块链的应用可以提高效率并降低错误率; 通过对交易记录进行加密, 区块链“账本”极大降低了错误率; 此外, 区块链“账本”使得金融中介方的存在不再必要。在支付领域, 传统的支付流程易于出错, 成本高昂, 且易于被利用作为洗钱等犯罪行为的手段。而区块链则可以很好地解决该等问题。支付宝等电子支付公司已经开始利用区块链技术提供全流程的汇款服务。

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物流及供应链管理

在所有的行业中, 物流行业是最有可能被区块链所彻底改变的, 因为区块链可以很好地满足该行业对溯源性及效率的要求。沃尔玛、京东、IBM以及清华大学已经成立了一个食品安全联盟来开发区块链在物流行业中的应用。以食品供应链为例, 传统的食品供应链的信息共享机制十分复杂且分散, 且通常是基于纸质书面记录, 十分容易出错。目前区块链技术已经被应用到了食品供应链管理中, 从而整体供应链中所产生的任何记录都能被记录在区块链中。如此, 食品的真实性及原产地等信息可以在几秒钟内得到确认。

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著作权保护

由于登记的问题, 著作权的保护一向都比保护其他知识产权更难。而利用区块链技术, 著作权的登记可以通过可信时间戳, 以及相关作品在区块链中的唯一哈希值而实现。此外, 通过区块链技术, 著作权人、著作权登记方甚至是互联网法院都可以实现互连, 从而相关证据的搜集及提出将会更加便利。

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电子证据存证

电子证据通常难以获得和保存。长期以来关于电子证据一直都没有统一的公证及法院采纳标准。与此同时, 传统形式的电子证据很容易被篡改, 因此很容易丧失其证据效力。得益于区块链极难被篡改的特性, 区块链可以作为保存及验证电子证据的绝佳方式。最高人民法院已经通过司法解释的方式，确认了区块链证据的效力。

除了上述提及的应用之外, 区块链在中国的应用还扩展到了医疗、物联网、电子政务、智能合同、土地管理等领域。

中国电动汽车百人会论坛百人会的主题是“交通、能源和城市”，会上结合了国网的工作，谈了对电动车与能源发展下一步发展趋势的体会。具体内容如下。

交通电动化时代

我们认为电动汽车的发展已经进入了一个新的发展时期，已经启动了交通全面的电动化。我们都可以看到，电动车的发展越来越体现了它的能源属性，它不单单是一个交通工具，在昨天陈清泰理事长的讲话当中也充分的进行了阐述。我结合我们的工作谈一点认识。

我们可以看到，能源全生命周期流程下来，整个能源大概有30%左右变成了动力，最后是利用，这是整个的协同效应。从发电上，我们讲的是煤炭。下面这张图是目前高性能汽车燃油机的效率，从石油到汽油，到动力，按照现在最先进的技术，只有15%，所以它的系统效率只有电动化的一半。所以从能源革命的角度，交通的电气化是一个历史的必然。我们讲电动车和油车比较，不能单单从经济上比较，因为这是不同的东西。从能效角度是一场革命，是一场变革。所以我们认为，交通的电动化是交通革命和能源革命共同的发展趋势。

2018年有一个历史性的时刻，2018年11月，中国新能源汽车产销量超过了100万辆，同时历史上第一次燃油车的消费停止增长，到11月当月下降了13%。这个数字大家都知道。2018年11月是一个历史性的时刻，是一个燃油车停止增长的时刻，是人类汽车发展百年历史上的一个拐点。大家不要小瞧2018年的11月，这是一个历史性的时刻。

这是卡车，800多辆，烧柴油，一旦卡车上路，对燃油车的打击是毁灭性的。为什么这么说？杨雷先生是搞油的，我们目前的炼油行业，柴油和汽油是固定比例的，柴油是船的动力、卡车的动力，如果柴油没有人用了，那么汽油就无法生产，这个跟价格没有关系，所以卡车的意义非常重大。

交通电力化一个新的趋势，港口岸电，现在内河和长江沿线、港口已经在逐渐岸电化，这是国家电网公司在去年11月建设的长江三峡船闸的岸电，已经投入了试运行，这是世界上最大的一个岸电工程。

这是在广州航运局下水的货运船，这是在江苏泰州制造的客运船，今年2月份就要交付使用，在长江上作为客轮，第一次出现了电动，整个是2200度电，充一次电120公里。它的客运和货运在小吨位电动化以后，技术上会迅速向大吨位发展，会进一步向沿海货轮、近海货轮发展。只要在200公里之内能找到下一个港口就可以电动化了，货轮烧重油，炼油是汽油、柴油加重油。如果柴油和重油没有人用了，那对于炼油行业就是毁灭性的打击。我们的燃油车、汽油车就没有油可加，这个反过来会进一步加速交通电动化的发展趋势，我们认为这个趋势现在已经开始了。

刚才讲了车和船，还有就是飞机。目前大概全球正在开发电动飞行器的公司知名的有20多家，欧洲和美洲都有电动飞机，电动飞行器最简单的就是我们的无人机，现在无人机基本上都是电动的。对于电动飞机的发展趋势，我们认为到2030年完全可以实现商业化运行，这是波音公司设计的电动飞机，2030年波音公司就会推出商业化的电动飞机线路。这是吉林公司刚刚收购的美国一家电动飞机公司。

特斯拉的总裁埃隆·马斯克就曾经说：“除了火箭，所有交通工具都可以电气化”。我们认为埃隆·马斯克说错了，火箭也可以电动化。美国航天局NASA有专门的实验室研究等离子的火箭推动，这个已经进入了实验，以后星际飞行的动力是等离子推动，是电动。所以我们的结论，只要是交通的，都可以电动化。因此我们造了一个英文单词，这个词典上没有，是我们自己造的，叫Electriclize Everything，电动时代正在走来。我们现在在车联网平台上已经建成了一个新的应用叫船联网，船联网的平台已经建立起来了，下一步动力船上来以后，我们的品种又可以多一个，不但是车的充电，还可以是船的充电。所以我们第一个大的判断就是，电动一切的时代已经到来。

移动能源互联网

我们认为，由电动汽车分布式的能源，储能和智能电网所构成的移动能源互联网正在呼之欲出。我们知道，手机推动了移动互联网的发展，移动能源互联网的概念也是这么来的，昨天陈清泰理事长预测，到2030年，电动汽车的销售会突破150万辆，保有量会突破8千万辆。我们认为这个数据是一个预测的低限，我们认为有充分的把握来预测2030年中国电动汽车的保有量会超过1亿辆。这1亿辆电动车的功率超过10亿千瓦，相当于中国目前所有的发电站，煤炭火电站，相当于50个三峡。2040年，电动车保有量有可能超过2亿辆，相当于100个三峡电站。这还不是最主要的，最主要的是这100个三峡电站是在移动的，每时每刻都在变化着。

怎么应对巨大的移动电源？包括智能化的因素加进去以后，我们认为已经开始呈现出移动能源互联网的发展雏形。这张移动能源互联网，每一台电动汽车都应该是一个移动的发电终端，现在V2G的技术在技术上没有任何的障碍，在我们的实验室、示范站已经完全能够实现了，现在V2G唯一需要的是政府的电价政策。下一步怎么上网？与电网进行调度互动？我们的第二个概念是移动能源互联网的概念，已经呼之欲出。接下来就会提出一个问题，每一台电动车如果都可以充电放电，那么每一台电动车就变成了能源的使用和生产者，变成每一个电源。带来的直接问题，如果有一千台电动车跟电网的互动，那么我们现在电网的调度是没有问题的，是可以应付的。如果一万台同时跟电网互动，目前的调度基本上停止运转。

我们讲，如果到了2030年，1万个1万台，到1亿台电动车的时候，随时随地都有可能跟电网互动，都可以充电，也都可能放电，那么我们怎么办？我们怎么能支持这个体系？为了应对这个问题，我们已经开始行动。

区块链技术助推移动能源互联网

我们在现在的车联网引入了区块链技术，区块链技术应用于移动电源，这是区块链技术在实验，在工业领域最有力的落地。这1亿台电动车，你不可能像现在一样，每个双十一都要等到晚上11点开始选产品，开始输密码，开始订数量，开始支付，这个是不可能的。那么怎么办？一定是智能化的，未来的电网与电车的互动，这个调度一定是一个智慧大脑，超级大脑。一定会通过新的技术，我们就是区块链技术。区块链技术实际上就是把物理世界的这些电网、电动车，通过保真的映射到了虚拟世界，我们物理世界人是处理不了1亿台设备同时互动的，我们保真映射到虚拟世界，通过智能技术是可以做到的。

为此，国家电网电动汽车公司成立了中国第一个能源区块链实验室，我们1.0的产品已经研究成功，已经把区块链边缘计算的设备装到了互动充电桩上。这是我们的设备，左边是互动的充电桩，顶端的小盒子是“绿豆”边缘计算终端，目前还没有模块化，如果模块化了，会做成像指甲盖这么大的模块，现在只是实验阶段，还是比较大的。

世界上第一个能源区块链Hash值，这个Hash值我们已经做成了纪念章，是世界上第一个产生的能源区块链的Hash值，我们已经注册了“绿豆”商标，这是我们区块链的实验平台，现在正在运行，也是世界上第一个实用化的能源区块链平台。这是区块链平台上每时每刻都产生的Hash值，产生我们区块链的映射。这是我们区块链平台的手机端，我们已经实现了产生的“绿豆”，通过手机端的转移和交易。第一阶段是上桩，把区块链装到桩上去；第二阶段是上储能，上电池；第三阶段就是上车，到车的动力系统。如果三步走完，我们未来车的充电就不会再扫码，就不会再掏出手机来支付，就会实现初步无感的、智能的、安全的充电和支付，目前我们已经跨入了第二个阶段。

这就是国网给各位汇报的包括交通的电动化，这是对于能源区块链在电动车领域的应用，近期目标已经达到了1.0，到储能是2.0，上车是3.0。下一步根据电网整体智能化发展，会把区块链技术作为未来移动能源互联网的核心支撑技术。