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、黨委書記江冰發表了主題演講,區塊鏈技術助推移動能源互聯網,區塊鏈技術應用于移動電源,是其在實驗和工業領域最有力的落地。
區塊鏈的概念
當下, 區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塊鏈。絕大部分人其實并不知道區塊鏈是什么, 更遑論區塊鏈的原理, 甚至有些“攀附”區塊鏈的“應用”則被證明是赤裸裸的騙局。但請不要誤會, 區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, 對于商業及法律專業人士而言, 能夠了解區塊鏈的概念、原理及相關法律規則, 就已足夠。
區塊鏈是什么?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“節點”)中的去中心化的電子賬本。與傳統的賬本不同的是, 區塊鏈“賬本”存在于通過互聯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“區塊”開始的所有交易記錄。“區塊”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“區塊鏈”, 而是叫做“區塊之鏈”。有關加密區塊鏈的研究成果最早由Stuart Haber及W. Scott Stornetta于1991年發表。他們的初衷是為了創造一個文件時間戳無法被篡改的系統。Bayer, Haber及Stornetta于1992年將默克爾樹(Merkle Tree)整合到區塊鏈的設計之中, 通過將多個文件證書集合到一個區塊中, 提升了區塊鏈的效率。目前意義的“區塊鏈”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“區塊鏈”這一詞。通過使用哈希函數的模式來增加“鏈條”上的“區塊”, 從而去除對可信第三方的依賴,中本聰極大地改進了區塊鏈的設計。
區塊鏈是如何工作的?區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, 而是可以將區塊鏈交易類比為通過支票進行的交易, 來幫助我們理解區塊鏈的工作原理。
由于區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塊鏈協議的所有節點公告該交易信息,此后這些節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塊并將該區塊與前一區塊相連接,從而確保整個區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。通過上述對區塊鏈交易的介紹,我們可以看到區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塊鏈技術應用的基礎。
區塊鏈在中國的應用
根據工業與信息產業部(“工信部”)于2018年5月發布的區塊鏈產業白皮書, 目前中國共有456家以區塊鏈業務為其主營業務的公司,相比2015年的數字增長了十倍之多。此外, 區塊鏈的應用場景也從金融業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。
1
金融業
中國在金融領域對區塊鏈的應用處于世界領先位置。例如, 在資產管理產業中, 傳統業務中的各方(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, 區塊鏈“賬本”極大降低了錯誤率; 此外, 區塊鏈“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塊鏈技術提供全流程的匯款服務。
2
物流及供應鏈管理
在所有的行業中, 物流行業是最有可能被區塊鏈所徹底改變的, 因為區塊鏈可以很好地滿足該行業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盟來開發區塊鏈在物流行業中的應用。以食品供應鏈為例, 傳統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。
3
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, 以及相關作品在區塊鏈中的唯一哈希值而實現。此外, 通過區塊鏈技術, 著作權人、著作權登記方甚至是互聯網法院都可以實現互連, 從而相關證據的搜集及提出將會更加便利。
4
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一的公證及法院采納標準。與此同時, 傳統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。得益于區塊鏈極難被篡改的特性, 區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,確認了區塊鏈證據的效力。
除了上述提及的應用之外, 區塊鏈在中國的應用還擴展到了醫療、物聯網、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展下一步發展趨勢的體會。具體內容如下。
交通電動化時代
我們認為電動汽車的發展已經進入了一個新的發展時期,已經啟動了交通全面的電動化。我們都可以看到,電動車的發展越來越體現了它的能源屬性,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,這是整個的協同效應。從發電上,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,按照現在最先進的技術,只有15%,所以它的系統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,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展,會進一步向沿海貨輪、近海貨輪發展。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展趨勢,我們認為這個趨勢現在已經開始了。
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,現在無人機基本上都是電動的。對于電動飛機的發展趨勢,我們認為到2030年完全可以實現商業化運行,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。我們現在在車聯網平臺上已經建成了一個新的應用叫船聯網,船聯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網正在呼之欲出。我們知道,手機推動了移動互聯網的發展,移動能源互聯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出移動能源互聯網的發展雛形。這張移動能源互聯網,每一臺電動汽車都應該是一個移動的發電終端,現在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了,現在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。
區塊鏈技術助推移動能源互聯網
我們在現在的車聯網引入了區塊鏈技術,區塊鏈技術應用于移動電源,這是區塊鏈技術在實驗,在工業領域最有力的落地。這1億臺電動車,你不可能像現在一樣,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,我們就是區塊鏈技術。區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塊鏈實驗室,我們1.0的產品已經研究成功,已經把區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,現在只是實驗階段,還是比較大的。
世界上第一個能源區塊鏈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塊鏈的Hash值,我們已經注冊了“綠豆”商標,這是我們區塊鏈的實驗平臺,現在正在運行,也是世界上第一個實用化的能源區塊鏈平臺。這是區塊鏈平臺上每時每刻都產生的Hash值,產生我們區塊鏈的映射。這是我們區塊鏈平臺的手機端,我們已經實現了產生的“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。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展,會把區塊鏈技術作為未來移動能源互聯網的核心支撐技術。
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原文標題:國網實現區塊鏈技術在工業領域落地!
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