區(qū)塊鏈技術助推移動能源互聯(lián)網在工業(yè)領域落地

2019年1月11-13日，中國電動汽車百人會論壇（2019）在北京釣魚臺國賓館召開，國網電動汽車公司董事長、黨委書記江冰發(fā)表了主題演講，區(qū)塊鏈技術助推移動能源互聯(lián)網，區(qū)塊鏈技術應用于移動電源，是其在實驗和工業(yè)領域最有力的落地。

區(qū)塊鏈的概念

當下, 區(qū)塊鏈毫無疑問是一個熱門詞匯, 幾乎每一個人都聽說過, 且每個公司都聲稱與之有關。遺憾的是, 雖然人人都聽說過, 但很少有人真正懂區(qū)塊鏈。絕大部分人其實并不知道區(qū)塊鏈是什么, 更遑論區(qū)塊鏈的原理, 甚至有些“攀附”區(qū)塊鏈的“應用”則被證明是赤裸裸的騙局。但請不要誤會, 區(qū)塊鏈是一種能夠改變我們生活的真實技術, 但其又過于復雜, 以至于作者在本文中絕無可能將區(qū)塊鏈技術所基于的算法及運作機制解釋清楚。不過幸運的是, 對于商業(yè)及法律專業(yè)人士而言, 能夠了解區(qū)塊鏈的概念、原理及相關法律規(guī)則, 就已足夠。

區(qū)塊鏈是什么？其最簡單的定義是, 一個分布于數以百萬計的計算機(每一個計算機稱為一個“節(jié)點”)中的去中心化的電子賬本。與傳統(tǒng)的賬本不同的是, 區(qū)塊鏈“賬本”存在于通過互聯(lián)網相連接的成千上萬的電腦中。每一臺這樣的電腦都存儲有完整且完全相同的, 記錄著從第一筆交易被計入第一個“區(qū)塊”開始的所有交易記錄。“區(qū)塊”這一概念雖然聽起來十分抽象, 但簡而言之, 只是一種將多筆交易合并成為一個便于處理的批量交易的簡稱。

區(qū)塊鏈技術并不是一項新生事物, 盡管在其誕生之時并沒有被稱為“區(qū)塊鏈”, 而是叫做“區(qū)塊之鏈”。有關加密區(qū)塊鏈的研究成果最早由Stuart Haber及W. Scott Stornetta于1991年發(fā)表。他們的初衷是為了創(chuàng)造一個文件時間戳無法被篡改的系統(tǒng)。Bayer, Haber及Stornetta于1992年將默克爾樹(Merkle Tree)整合到區(qū)塊鏈的設計之中, 通過將多個文件證書集合到一個區(qū)塊中, 提升了區(qū)塊鏈的效率。目前意義的“區(qū)塊鏈”的概念最早由一位叫中本聰(也可能是以此為代稱的組織)在其2008年發(fā)表的有關比特幣的白皮書中提出, 盡管中本聰當時并沒有明確提及“區(qū)塊鏈”這一詞。通過使用哈希函數的模式來增加“鏈條”上的“區(qū)塊”, 從而去除對可信第三方的依賴，中本聰極大地改進了區(qū)塊鏈的設計。

區(qū)塊鏈是如何工作的？區(qū)塊鏈的技術原理對于沒有技術背景的人而言十分艱澀難懂, 但我們并不需要了解艱澀的技術術語理, 而是可以將區(qū)塊鏈交易類比為通過支票進行的交易, 來幫助我們理解區(qū)塊鏈的工作原理。

由于區(qū)塊鏈的最基本的應用就是記錄虛擬貨幣(例如比特幣)的流轉, 我們進一步延伸上文提出的“賬本”概念, 并可以將其想象成一個記錄比特幣流轉的電子賬本。試想一下, 如果你需要向你的朋友支付一元, 在真實世界(中心化的世界)中, 如果你通過支票來完成支付, 難么你和你的朋友需要進行以下流程：1)在支票中填入交易相關信息；2)在支票上簽名；3)你的朋友收到支票后, 將支票在金融機構進行驗證；4)金融機構承兌該支票, 你的朋友收到錢。

而通過供應鏈完成的支付需要的流程基本相同:首先，你需要編寫一段載有所有交易信息的計算機代碼(這可類比于在支票上填寫交易信息)；其次， 你需要在交易中插入一個能夠對應到區(qū)塊鏈中一個公開地址的密鑰(在支票上簽名；再次，你需要向網絡中運行該區(qū)塊鏈協(xié)議的所有節(jié)點公告該交易信息，此后這些節(jié)點會同時在整個網絡中傳播該交易信息(驗證支票)； 最后，“礦工”會將交易批量打包成區(qū)塊并將該區(qū)塊與前一區(qū)塊相連接，從而確保整個區(qū)塊鏈中都有一份相同、完整且不可被篡改的交易記錄(支票清算)。雖然上述交易過程看似遠比真實世界中的交易要復雜和冗長，但實際上上述全過程可在一秒鐘之內全部完成。通過上述對區(qū)塊鏈交易的介紹，我們可以看到區(qū)塊鏈交易中并不需要借助具有公信力的中央機構(例如真實世界中的銀行)來驗證該等交易，而是將基于對幾乎不會犯錯的計算機和算法的信任。這也是下文所述的所有區(qū)塊鏈技術應用的基礎。

區(qū)塊鏈在中國的應用

根據工業(yè)與信息產業(yè)部(“工信部”)于2018年5月發(fā)布的區(qū)塊鏈產業(yè)白皮書, 目前中國共有456家以區(qū)塊鏈業(yè)務為其主營業(yè)務的公司，相比2015年的數字增長了十倍之多。此外, 區(qū)塊鏈的應用場景也從金融業(yè)擴展到了其他眾多領域, 包括但不限于物流和供應鏈管理, 知識產權保護, 電子證據存證等。

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金融業(yè)

中國在金融領域對區(qū)塊鏈的應用處于世界領先位置。例如, 在資產管理產業(yè)中, 傳統(tǒng)業(yè)務中的各方(例如經紀人、存管人、結算方)都各自保存著相關交易記錄。而區(qū)塊鏈的應用可以提高效率并降低錯誤率; 通過對交易記錄進行加密, 區(qū)塊鏈“賬本”極大降低了錯誤率; 此外, 區(qū)塊鏈“賬本”使得金融中介方的存在不再必要。在支付領域, 傳統(tǒng)的支付流程易于出錯, 成本高昂, 且易于被利用作為洗錢等犯罪行為的手段。而區(qū)塊鏈則可以很好地解決該等問題。支付寶等電子支付公司已經開始利用區(qū)塊鏈技術提供全流程的匯款服務。

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物流及供應鏈管理

在所有的行業(yè)中, 物流行業(yè)是最有可能被區(qū)塊鏈所徹底改變的, 因為區(qū)塊鏈可以很好地滿足該行業(yè)對溯源性及效率的要求。沃爾瑪、京東、IBM以及清華大學已經成立了一個食品安全聯(lián)盟來開發(fā)區(qū)塊鏈在物流行業(yè)中的應用。以食品供應鏈為例, 傳統(tǒng)的食品供應鏈的信息共享機制十分復雜且分散, 且通常是基于紙質書面記錄, 十分容易出錯。目前區(qū)塊鏈技術已經被應用到了食品供應鏈管理中, 從而整體供應鏈中所產生的任何記錄都能被記錄在區(qū)塊鏈中。如此, 食品的真實性及原產地等信息可以在幾秒鐘內得到確認。

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著作權保護

由于登記的問題, 著作權的保護一向都比保護其他知識產權更難。而利用區(qū)塊鏈技術, 著作權的登記可以通過可信時間戳, 以及相關作品在區(qū)塊鏈中的唯一哈希值而實現(xiàn)。此外, 通過區(qū)塊鏈技術, 著作權人、著作權登記方甚至是互聯(lián)網法院都可以實現(xiàn)互連, 從而相關證據的搜集及提出將會更加便利。

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電子證據存證

電子證據通常難以獲得和保存。長期以來關于電子證據一直都沒有統(tǒng)一的公證及法院采納標準。與此同時, 傳統(tǒng)形式的電子證據很容易被篡改, 因此很容易喪失其證據效力。得益于區(qū)塊鏈極難被篡改的特性, 區(qū)塊鏈可以作為保存及驗證電子證據的絕佳方式。最高人民法院已經通過司法解釋的方式，確認了區(qū)塊鏈證據的效力。

除了上述提及的應用之外, 區(qū)塊鏈在中國的應用還擴展到了醫(yī)療、物聯(lián)網、電子政務、智能合同、土地管理等領域。

中國電動汽車百人會論壇百人會的主題是“交通、能源和城市”，會上結合了國網的工作，談了對電動車與能源發(fā)展下一步發(fā)展趨勢的體會。具體內容如下。

交通電動化時代

我們認為電動汽車的發(fā)展已經進入了一個新的發(fā)展時期，已經啟動了交通全面的電動化。我們都可以看到，電動車的發(fā)展越來越體現(xiàn)了它的能源屬性，它不單單是一個交通工具，在昨天陳清泰理事長的講話當中也充分的進行了闡述。我結合我們的工作談一點認識。

我們可以看到，能源全生命周期流程下來，整個能源大概有30%左右變成了動力，最后是利用，這是整個的協(xié)同效應。從發(fā)電上，我們講的是煤炭。下面這張圖是目前高性能汽車燃油機的效率，從石油到汽油，到動力，按照現(xiàn)在最先進的技術，只有15%，所以它的系統(tǒng)效率只有電動化的一半。所以從能源革命的角度，交通的電氣化是一個歷史的必然。我們講電動車和油車比較，不能單單從經濟上比較，因為這是不同的東西。從能效角度是一場革命，是一場變革。所以我們認為，交通的電動化是交通革命和能源革命共同的發(fā)展趨勢。

2018年有一個歷史性的時刻，2018年11月，中國新能源汽車產銷量超過了100萬輛，同時歷史上第一次燃油車的消費停止增長，到11月當月下降了13%。這個數字大家都知道。2018年11月是一個歷史性的時刻，是一個燃油車停止增長的時刻，是人類汽車發(fā)展百年歷史上的一個拐點。大家不要小瞧2018年的11月，這是一個歷史性的時刻。

這是卡車，800多輛，燒柴油，一旦卡車上路，對燃油車的打擊是毀滅性的。為什么這么說？楊雷先生是搞油的，我們目前的煉油行業(yè)，柴油和汽油是固定比例的，柴油是船的動力、卡車的動力，如果柴油沒有人用了，那么汽油就無法生產，這個跟價格沒有關系，所以卡車的意義非常重大。

交通電力化一個新的趨勢，港口岸電，現(xiàn)在內河和長江沿線、港口已經在逐漸岸電化，這是國家電網公司在去年11月建設的長江三峽船閘的岸電，已經投入了試運行，這是世界上最大的一個岸電工程。

這是在廣州航運局下水的貨運船，這是在江蘇泰州制造的客運船，今年2月份就要交付使用，在長江上作為客輪，第一次出現(xiàn)了電動，整個是2200度電，充一次電120公里。它的客運和貨運在小噸位電動化以后，技術上會迅速向大噸位發(fā)展，會進一步向沿海貨輪、近海貨輪發(fā)展。只要在200公里之內能找到下一個港口就可以電動化了，貨輪燒重油，煉油是汽油、柴油加重油。如果柴油和重油沒有人用了，那對于煉油行業(yè)就是毀滅性的打擊。我們的燃油車、汽油車就沒有油可加，這個反過來會進一步加速交通電動化的發(fā)展趨勢，我們認為這個趨勢現(xiàn)在已經開始了。

剛才講了車和船，還有就是飛機。目前大概全球正在開發(fā)電動飛行器的公司知名的有20多家，歐洲和美洲都有電動飛機，電動飛行器最簡單的就是我們的無人機，現(xiàn)在無人機基本上都是電動的。對于電動飛機的發(fā)展趨勢，我們認為到2030年完全可以實現(xiàn)商業(yè)化運行，這是波音公司設計的電動飛機，2030年波音公司就會推出商業(yè)化的電動飛機線路。這是吉林公司剛剛收購的美國一家電動飛機公司。

特斯拉的總裁埃隆·馬斯克就曾經說：“除了火箭，所有交通工具都可以電氣化”。我們認為埃隆·馬斯克說錯了，火箭也可以電動化。美國航天局NASA有專門的實驗室研究等離子的火箭推動，這個已經進入了實驗，以后星際飛行的動力是等離子推動，是電動。所以我們的結論，只要是交通的，都可以電動化。因此我們造了一個英文單詞，這個詞典上沒有，是我們自己造的，叫Electriclize Everything，電動時代正在走來。我們現(xiàn)在在車聯(lián)網平臺上已經建成了一個新的應用叫船聯(lián)網，船聯(lián)網的平臺已經建立起來了，下一步動力船上來以后，我們的品種又可以多一個，不但是車的充電，還可以是船的充電。所以我們第一個大的判斷就是，電動一切的時代已經到來。

移動能源互聯(lián)網

我們認為，由電動汽車分布式的能源，儲能和智能電網所構成的移動能源互聯(lián)網正在呼之欲出。我們知道，手機推動了移動互聯(lián)網的發(fā)展，移動能源互聯(lián)網的概念也是這么來的，昨天陳清泰理事長預測，到2030年，電動汽車的銷售會突破150萬輛，保有量會突破8千萬輛。我們認為這個數據是一個預測的低限，我們認為有充分的把握來預測2030年中國電動汽車的保有量會超過1億輛。這1億輛電動車的功率超過10億千瓦，相當于中國目前所有的發(fā)電站，煤炭火電站，相當于50個三峽。2040年，電動車保有量有可能超過2億輛，相當于100個三峽電站。這還不是最主要的，最主要的是這100個三峽電站是在移動的，每時每刻都在變化著。

怎么應對巨大的移動電源？包括智能化的因素加進去以后，我們認為已經開始呈現(xiàn)出移動能源互聯(lián)網的發(fā)展雛形。這張移動能源互聯(lián)網，每一臺電動汽車都應該是一個移動的發(fā)電終端，現(xiàn)在V2G的技術在技術上沒有任何的障礙，在我們的實驗室、示范站已經完全能夠實現(xiàn)了，現(xiàn)在V2G唯一需要的是政府的電價政策。下一步怎么上網？與電網進行調度互動？我們的第二個概念是移動能源互聯(lián)網的概念，已經呼之欲出。接下來就會提出一個問題，每一臺電動車如果都可以充電放電，那么每一臺電動車就變成了能源的使用和生產者，變成每一個電源。帶來的直接問題，如果有一千臺電動車跟電網的互動，那么我們現(xiàn)在電網的調度是沒有問題的，是可以應付的。如果一萬臺同時跟電網互動，目前的調度基本上停止運轉。

我們講，如果到了2030年，1萬個1萬臺，到1億臺電動車的時候，隨時隨地都有可能跟電網互動，都可以充電，也都可能放電，那么我們怎么辦？我們怎么能支持這個體系？為了應對這個問題，我們已經開始行動。

區(qū)塊鏈技術助推移動能源互聯(lián)網

我們在現(xiàn)在的車聯(lián)網引入了區(qū)塊鏈技術，區(qū)塊鏈技術應用于移動電源，這是區(qū)塊鏈技術在實驗，在工業(yè)領域最有力的落地。這1億臺電動車，你不可能像現(xiàn)在一樣，每個雙十一都要等到晚上11點開始選產品，開始輸密碼，開始訂數量，開始支付，這個是不可能的。那么怎么辦？一定是智能化的，未來的電網與電車的互動，這個調度一定是一個智慧大腦，超級大腦。一定會通過新的技術，我們就是區(qū)塊鏈技術。區(qū)塊鏈技術實際上就是把物理世界的這些電網、電動車，通過保真的映射到了虛擬世界，我們物理世界人是處理不了1億臺設備同時互動的，我們保真映射到虛擬世界，通過智能技術是可以做到的。

為此，國家電網電動汽車公司成立了中國第一個能源區(qū)塊鏈實驗室，我們1.0的產品已經研究成功，已經把區(qū)塊鏈邊緣計算的設備裝到了互動充電樁上。這是我們的設備，左邊是互動的充電樁，頂端的小盒子是“綠豆”邊緣計算終端，目前還沒有模塊化，如果模塊化了，會做成像指甲蓋這么大的模塊，現(xiàn)在只是實驗階段，還是比較大的。

世界上第一個能源區(qū)塊鏈Hash值，這個Hash值我們已經做成了紀念章，是世界上第一個產生的能源區(qū)塊鏈的Hash值，我們已經注冊了“綠豆”商標，這是我們區(qū)塊鏈的實驗平臺，現(xiàn)在正在運行，也是世界上第一個實用化的能源區(qū)塊鏈平臺。這是區(qū)塊鏈平臺上每時每刻都產生的Hash值，產生我們區(qū)塊鏈的映射。這是我們區(qū)塊鏈平臺的手機端，我們已經實現(xiàn)了產生的“綠豆”，通過手機端的轉移和交易。第一階段是上樁，把區(qū)塊鏈裝到樁上去；第二階段是上儲能，上電池；第三階段就是上車，到車的動力系統(tǒng)。如果三步走完，我們未來車的充電就不會再掃碼，就不會再掏出手機來支付，就會實現(xiàn)初步無感的、智能的、安全的充電和支付，目前我們已經跨入了第二個階段。

這就是國網給各位匯報的包括交通的電動化，這是對于能源區(qū)塊鏈在電動車領域的應用，近期目標已經達到了1.0，到儲能是2.0，上車是3.0。下一步根據電網整體智能化發(fā)展，會把區(qū)塊鏈技術作為未來移動能源互聯(lián)網的核心支撐技術。