區(qū)塊鏈技術(shù)助推移動能源互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)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(wǎng)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(shù)助推移動能源互聯(lián)網(wǎng)，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于移動電源，是其在實(shí)驗(yàn)和工業(yè)領(lǐng)域最有力的落地。

區(qū)塊鏈的概念

當(dāng)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(guān)。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(shí)并不知道區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁? 更遑論區(qū)塊鏈的原理, 甚至有些“攀附”區(qū)塊鏈的“應(yīng)用”則被證明是赤裸裸的騙局。但請不要誤會, 區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N能夠改變我們生活的真實(shí)技術(shù), 但其又過于復(fù)雜, 以至于作者在本文中絕無可能將區(qū)塊鏈技術(shù)所基于的算法及運(yùn)作機(jī)制解釋清楚。不過幸運(yùn)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(guān)法律規(guī)則, 就已足夠。

區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?？其最簡單的定義是, 一個分布于數(shù)以百萬計(jì)的計(jì)算機(jī)(每一個計(jì)算機(jī)稱為一個“節(jié)點(diǎn)”)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(wǎng)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(jì)入第一個“區(qū)塊”開始的所有交易記錄?！皡^(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(shù)并不是一項(xiàng)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(guān)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(shè)計(jì)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(guān)比特幣的白皮書中提出, 盡管中本聰當(dāng)時并沒有明確提及“區(qū)塊鏈”這一詞。通過使用哈希函數(shù)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(jìn)了區(qū)塊鏈的設(shè)計(jì)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)侨绾喂ぷ鞯?？區(qū)塊鏈的技術(shù)原理對于沒有技術(shù)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(shù)術(shù)語理, 而是可以將區(qū)塊鏈交易類比為通過支票進(jìn)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(yīng)用就是記錄虛擬貨幣(例如比特幣)的流轉(zhuǎn), 我們進(jìn)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(zhuǎn)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(shí)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(jìn)行以下流程：1)在支票中填入交易相關(guān)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(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證；4)金融機(jī)構(gòu)承兌該支票, 你的朋友收到錢。

而通過供應(yīng)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(jì)算機(jī)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?qū)?yīng)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(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行該區(qū)塊鏈協(xié)議的所有節(jié)點(diǎn)公告該交易信息，此后這些節(jié)點(diǎn)會同時在整個網(wǎng)絡(luò)中傳播該交易信息(驗(yàn)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(yuǎn)比真實(shí)世界中的交易要復(fù)雜和冗長，但實(shí)際上上述全過程可在一秒鐘之內(nèi)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(jī)構(gòu)(例如真實(shí)世界中的銀行)來驗(yàn)證該等交易，而是將基于對幾乎不會犯錯的計(jì)算機(jī)和算法的信任。這也是下文所述的所有區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。

區(qū)塊鏈在中國的應(yīng)用

根據(jù)工業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)部(“工信部”)于2018年5月發(fā)布的區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)白皮書, 目前中國共有456家以區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)為其主營業(yè)務(wù)的公司，相比2015年的數(shù)字增長了十倍之多。此外, 區(qū)塊鏈的應(yīng)用場景也從金融業(yè)擴(kuò)展到了其他眾多領(lǐng)域, 包括但不限于物流和供應(yīng)鏈管理, 知識產(chǎn)權(quán)保護(hù), 電子證據(jù)存證等。

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金融業(yè)

中國在金融領(lǐng)域?qū)^(qū)塊鏈的應(yīng)用處于世界領(lǐng)先位置。例如, 在資產(chǎn)管理產(chǎn)業(yè)中, 傳統(tǒng)業(yè)務(wù)中的各方(例如經(jīng)紀(jì)人、存管人、結(jié)算方)都各自保存著相關(guān)交易記錄。而區(qū)塊鏈的應(yīng)用可以提高效率并降低錯誤率; 通過對交易記錄進(jìn)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(lǐng)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(jīng)開始利用區(qū)塊鏈技術(shù)提供全流程的匯款服務(wù)。

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物流及供應(yīng)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?yàn)閰^(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(xué)已經(jīng)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(yīng)用。以食品供應(yīng)鏈為例, 傳統(tǒng)的食品供應(yīng)鏈的信息共享機(jī)制十分復(fù)雜且分散, 且通常是基于紙質(zhì)書面記錄, 十分容易出錯。目前區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到了食品供應(yīng)鏈管理中, 從而整體供應(yīng)鏈中所產(chǎn)生的任何記錄都能被記錄在區(qū)塊鏈中。如此, 食品的真實(shí)性及原產(chǎn)地等信息可以在幾秒鐘內(nèi)得到確認(rèn)。

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著作權(quán)保護(hù)

由于登記的問題, 著作權(quán)的保護(hù)一向都比保護(hù)其他知識產(chǎn)權(quán)更難。而利用區(qū)塊鏈技術(shù), 著作權(quán)的登記可以通過可信時間戳, 以及相關(guān)作品在區(qū)塊鏈中的唯一哈希值而實(shí)現(xiàn)。此外, 通過區(qū)塊鏈技術(shù), 著作權(quán)人、著作權(quán)登記方甚至是互聯(lián)網(wǎng)法院都可以實(shí)現(xiàn)互連, 從而相關(guān)證據(jù)的搜集及提出將會更加便利。

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電子證據(jù)存證

電子證據(jù)通常難以獲得和保存。長期以來關(guān)于電子證據(jù)一直都沒有統(tǒng)一的公證及法院采納標(biāo)準(zhǔn)。與此同時, 傳統(tǒng)形式的電子證據(jù)很容易被篡改, 因此很容易喪失其證據(jù)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(yàn)證電子證據(jù)的絕佳方式。最高人民法院已經(jīng)通過司法解釋的方式，確認(rèn)了區(qū)塊鏈證據(jù)的效力。

除了上述提及的應(yīng)用之外, 區(qū)塊鏈在中國的應(yīng)用還擴(kuò)展到了醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)、電子政務(wù)、智能合同、土地管理等領(lǐng)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(jié)合了國網(wǎng)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(nèi)容如下。

交通電動化時代

我們認(rèn)為電動汽車的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，已經(jīng)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(dāng)中也充分的進(jìn)行了闡述。我結(jié)合我們的工作談一點(diǎn)認(rèn)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(yīng)。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(jī)的效率，從石油到汽油，到動力，按照現(xiàn)在最先進(jìn)的技術(shù)，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(jīng)濟(jì)上比較，因?yàn)檫@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(rèn)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(chǎn)銷量超過了100萬輛，同時歷史上第一次燃油車的消費(fèi)停止增長，到11月當(dāng)月下降了13%。這個數(shù)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(diǎn)。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(chǎn)，這個跟價格沒有關(guān)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(nèi)河和長江沿線、港口已經(jīng)在逐漸岸電化，這是國家電網(wǎng)公司在去年11月建設(shè)的長江三峽船閘的岸電，已經(jīng)投入了試運(yùn)行，這是世界上最大的一個岸電工程。

這是在廣州航運(yùn)局下水的貨運(yùn)船，這是在江蘇泰州制造的客運(yùn)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(yùn)和貨運(yùn)在小噸位電動化以后，技術(shù)上會迅速向大噸位發(fā)展，會進(jìn)一步向沿海貨輪、近海貨輪發(fā)展。只要在200公里之內(nèi)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(jìn)一步加速交通電動化的發(fā)展趨勢，我們認(rèn)為這個趨勢現(xiàn)在已經(jīng)開始了。

剛才講了車和船，還有就是飛機(jī)。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(jī)，電動飛行器最簡單的就是我們的無人機(jī)，現(xiàn)在無人機(jī)基本上都是電動的。對于電動飛機(jī)的發(fā)展趨勢，我們認(rèn)為到2030年完全可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行，這是波音公司設(shè)計(jì)的電動飛機(jī)，2030年波音公司就會推出商業(yè)化的電動飛機(jī)線路。這是吉林公司剛剛收購的美國一家電動飛機(jī)公司。

特斯拉的總裁埃隆·馬斯克就曾經(jīng)說：“除了火箭，所有交通工具都可以電氣化”。我們認(rèn)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(shí)驗(yàn)室研究等離子的火箭推動，這個已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)，以后星際飛行的動力是等離子推動，是電動。所以我們的結(jié)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(wǎng)平臺上已經(jīng)建成了一個新的應(yīng)用叫船聯(lián)網(wǎng)，船聯(lián)網(wǎng)的平臺已經(jīng)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(jīng)到來。

移動能源互聯(lián)網(wǎng)

我們認(rèn)為，由電動汽車分布式的能源，儲能和智能電網(wǎng)所構(gòu)成的移動能源互聯(lián)網(wǎng)正在呼之欲出。我們知道，手機(jī)推動了移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動能源互聯(lián)網(wǎng)的概念也是這么來的，昨天陳清泰理事長預(yù)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(rèn)為這個數(shù)據(jù)是一個預(yù)測的低限，我們認(rèn)為有充分的把握來預(yù)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(dāng)于中國目前所有的發(fā)電站，煤炭火電站，相當(dāng)于50個三峽。2040年，電動車保有量有可能超過2億輛，相當(dāng)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(yīng)對巨大的移動電源？包括智能化的因素加進(jìn)去以后，我們認(rèn)為已經(jīng)開始呈現(xiàn)出移動能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展雛形。這張移動能源互聯(lián)網(wǎng)，每一臺電動汽車都應(yīng)該是一個移動的發(fā)電終端，現(xiàn)在V2G的技術(shù)在技術(shù)上沒有任何的障礙，在我們的實(shí)驗(yàn)室、示范站已經(jīng)完全能夠?qū)崿F(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(wǎng)？與電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度互動？我們的第二個概念是移動能源互聯(lián)網(wǎng)的概念，已經(jīng)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(chǎn)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(wǎng)的互動，那么我們現(xiàn)在電網(wǎng)的調(diào)度是沒有問題的，是可以應(yīng)付的。如果一萬臺同時跟電網(wǎng)互動，目前的調(diào)度基本上停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

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(wǎng)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(yīng)對這個問題，我們已經(jīng)開始行動。

區(qū)塊鏈技術(shù)助推移動能源互聯(lián)網(wǎng)

我們在現(xiàn)在的車聯(lián)網(wǎng)引入了區(qū)塊鏈技術(shù)，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于移動電源，這是區(qū)塊鏈技術(shù)在實(shí)驗(yàn)，在工業(yè)領(lǐng)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(diǎn)開始選產(chǎn)品，開始輸密碼，開始訂數(shù)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(wǎng)與電車的互動，這個調(diào)度一定是一個智慧大腦，超級大腦。一定會通過新的技術(shù)，我們就是區(qū)塊鏈技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)際上就是把物理世界的這些電網(wǎng)、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(shè)備同時互動的，我們保真映射到虛擬世界，通過智能技術(shù)是可以做到的。

為此，國家電網(wǎng)電動汽車公司成立了中國第一個能源區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室，我們1.0的產(chǎn)品已經(jīng)研究成功，已經(jīng)把區(qū)塊鏈邊緣計(jì)算的設(shè)備裝到了互動充電樁上。這是我們的設(shè)備，左邊是互動的充電樁，頂端的小盒子是“綠豆”邊緣計(jì)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(shí)驗(yàn)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(jīng)做成了紀(jì)念章，是世界上第一個產(chǎn)生的能源區(qū)塊鏈的Hash值，我們已經(jīng)注冊了“綠豆”商標(biāo)，這是我們區(qū)塊鏈的實(shí)驗(yàn)平臺，現(xiàn)在正在運(yùn)行，也是世界上第一個實(shí)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(chǎn)生的Hash值，產(chǎn)生我們區(qū)塊鏈的映射。這是我們區(qū)塊鏈平臺的手機(jī)端，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)生的“綠豆”，通過手機(jī)端的轉(zhuǎn)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(jī)來支付，就會實(shí)現(xiàn)初步無感的、智能的、安全的充電和支付，目前我們已經(jīng)跨入了第二個階段。

這就是國網(wǎng)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(lǐng)域的應(yīng)用，近期目標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了1.0，到儲能是2.0，上車是3.0。下一步根據(jù)電網(wǎng)整體智能化發(fā)展，會把區(qū)塊鏈技術(shù)作為未來移動能源互聯(lián)網(wǎng)的核心支撐技術(shù)。