【北京青年報】孫逢春:電動汽車“中國心” -35℃任馳騁
發(fā)布日期:2018-12-13 供稿:北京青年報 編輯:吳楠 審核:王征 閱讀次數(shù):
第一輛電動大型豪華客車、第一輛電動公交客車、第一輛低地板電動客車、第一輛燃料電池電動轎車……從一無所有到如今的高速發(fā)展,我國新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)今非昔比。
作為我國新能源電動汽車的創(chuàng)始人,中國工程院院士孫逢春自上世紀(jì)80年代,就認(rèn)準(zhǔn)了電動汽車是汽車未來的發(fā)展方向,他幾十年如一日,創(chuàng)造了中國新能源汽車行業(yè)的諸多“第一”。隨著冬奧會正式進(jìn)入“北京時間”,現(xiàn)在的他,正在內(nèi)蒙古-35℃的地區(qū)對全氣候電池試驗車進(jìn)行試驗工作。
上世紀(jì)80年代末 一堆復(fù)印資料 打開中國電動車大門
電動汽車的起源早于汽油車,中國的電動汽車起步卻很晚。1978年,孫逢春作為恢復(fù)高考后的第一批大學(xué)生,如愿走進(jìn)大學(xué)的校門。四年后,孫逢春又考取了北京工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)北京理工大學(xué))車輛工程學(xué)院研究生,1987年,孫逢春獲得赴德國柏林工業(yè)大學(xué)深造的機(jī)會。
“我至今仍然記得在德國吃的那個‘閉門羹’”,孫逢春回憶說,1988年冬天,他在德國三大汽車廠進(jìn)行參觀實習(xí),在一次參觀時,他被擋在了門外,他聽說里邊的實驗人員在研究“新概念車”,后來他知道,實驗人員所謂的新概念車就是新能源電動汽車。
“當(dāng)時德國的汽油車已經(jīng)世界領(lǐng)先,但他們?nèi)匀痪影菜嘉#紤]到石油資源未來面臨枯竭,馬不停蹄地研制可代替汽油車的新能源車,更何況咱們呢?”孫逢春說,他認(rèn)識到電動汽車是汽車行業(yè)未來的發(fā)展方向之一,但在當(dāng)時國內(nèi)的電動汽車研究仍是空白,1989年,孫逢春在德國完成博士學(xué)位論文,在每月6000馬克(約2.88萬元人民幣)與每月92塊人民幣的收入之間,年輕的孫逢春意氣風(fēng)發(fā)、毅然回國,想在電動車領(lǐng)域干一番事業(yè)。
回國前,他跟德國導(dǎo)師申請復(fù)印些資料帶回去,導(dǎo)師惜才,二話沒說就把復(fù)印室鑰匙遞給他,讓他隨便用。就這樣,他在圖書館找了很多電動汽車相關(guān)資料,復(fù)印下來裝進(jìn)了一個箱子。這箱復(fù)印資料在孫逢春后來的研究中,從電動汽車總體設(shè)計、電機(jī)的驅(qū)動、電池的管理方面給予了他很多啟發(fā),也成為打開我國電動汽車大門的第一把鑰匙。
上世紀(jì)90年代初 首輛電動公交車 “剪”掉無軌電車“辮子”
上世紀(jì)90年代,國內(nèi)也不是沒有電動汽車,在北京不少地方都跑著“大辮子”的無軌電車。但無軌電車耗電大,且受客觀條件限制,不能處處拉線,所以不能將原有的汽油公交車替代,更不可能走進(jìn)尋常百姓家。
憑借僅有的3萬元回國人員基金,孫逢春開始扎根電動汽車研究,他真正接觸電動汽車是在1992年。1992年,美國政府和中國政府決定“軍轉(zhuǎn)民”合作,把軍用電驅(qū)動技術(shù)轉(zhuǎn)為民用大客車技術(shù),中方當(dāng)時是國防科工委牽頭支持,美方是國防部主導(dǎo)。
當(dāng)時在國內(nèi)找了很多院校和企業(yè)參與,有國防科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、勝利客車廠、長安汽車等。孫逢春作為項目主要負(fù)責(zé)人,三年來,見證了機(jī)、光、電、化,每一項技術(shù)的開發(fā)與不斷完善,1995年,我國首輛純電動公交車“遠(yuǎn)望號”試車成功,這輛車成為我國首輛不靠“辮子”也能正常行駛的電動公交車。
當(dāng)時有一家香港公司要買這種電動客車,并把數(shù)十萬港幣的訂金提前匯到北京。孫逢春和團(tuán)隊人員本打算用賣車的錢繼續(xù)批量生產(chǎn),沒想到,美國西屋公司突然將動力系統(tǒng)的價格從4萬美金提高到10萬美金。成本高于售價,生產(chǎn)計劃無法進(jìn)行,北京方只好把香港公司的訂金退了回去。“電動汽車不能沒有 ‘中國心臟’。”這件事深深震動了孫逢春,他當(dāng)即下定決心:“一定要有屬于我們自己的核心技術(shù)和核心創(chuàng)新能力!”
1996—1998年 手畫設(shè)計圖 為電動汽車安裝“中國心臟”
有了這個想法,孫逢春辭去了學(xué)校振動與噪聲控制實驗室主任的職位,和自動控制學(xué)院一位老師帶著兩個學(xué)生,從學(xué)校借了一間儲物間做辦公室,又從零開始了。
當(dāng)時,孫逢春團(tuán)隊買了四套桌椅、一臺計算機(jī)和一臺打印機(jī),又開始了長達(dá)三年的研究工作。在那間簡陋的辦公室里,四個人用手畫設(shè)計圖,用計算機(jī)計算。整車設(shè)計、動力傳動系統(tǒng)匹配、電機(jī)自主研發(fā)、車身的安全系數(shù),都是他們用了上千張圖紙和進(jìn)行了上萬次計算得來的。
設(shè)計圖成型后,他們便拿著設(shè)計圖來到實驗室,做出電機(jī)樣品,再進(jìn)行一步一步模擬實驗。有時候,他們又把電機(jī)裝進(jìn)車?yán)铮趯嶋H匹配過程中,又會產(chǎn)生新的問題,時常車在行駛的過程中緊急剎車動不了了,坐在車?yán)锏膶O逢春等人身體隨著慣性往前竄,經(jīng)常會磕到這碰到那,身上青一塊紫一塊是“家常便飯”。
功夫不負(fù)有心人,1997年,北京市科委正式立項,支持開發(fā)我國第一套完全自主知識產(chǎn)權(quán)的續(xù)流增磁永磁電機(jī)及電控系統(tǒng)、自動變速傳動系統(tǒng),而且原理上比國外要先進(jìn),能效比也比國外高。之后,該項成果還獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
根據(jù)北京公交集團(tuán)“十三五”規(guī)劃,老舊燃油汽車將被逐步淘汰更新,新購置車輛均為新能源或清潔能源車輛。預(yù)計到2020年,北京市電動公交車將超過1.1萬輛,超過公交車保有量的50%,而國內(nèi)電動公交車的“心臟”,就出自于這個儲物間。
2008年奧運期間 兌現(xiàn)承諾 奧運中心區(qū)公交系統(tǒng)零排放
“如果申奧成功,北京將在奧運中心區(qū)實現(xiàn)公交系統(tǒng)零排放”,這是在1999年申奧時,北京對世界做出的承諾。奧運申辦成功之后,新能源汽車因此成為科技奧運的12個重點專項之一,孫逢春也自然而然地成為此項目的首席專家。
“為了奧運項目,我們做了很多技術(shù)攻關(guān)。要實現(xiàn)電動汽車在兩個多月內(nèi)24小時不間斷地運行,挑戰(zhàn)是很大的,而且技術(shù)人員進(jìn)不去鳥巢那些場地,只能在場館外監(jiān)控。”2003年,當(dāng)孫逢春得知技術(shù)人員無法進(jìn)入奧運核心區(qū)的時候,就馬上做起了新能源汽車的遠(yuǎn)程監(jiān)控,并在北京市道路上進(jìn)行可靠性運行測試。“回想起來,這其實就是今天我們所做的車聯(lián)網(wǎng)的前身。”孫逢春說。
2008年奧運會期間,孫逢春帶領(lǐng)北理工團(tuán)隊研發(fā)的55輛中國自主創(chuàng)新的純電動大客車行駛上路,為奧運官員、媒體記者和運動員提供24小時服務(wù)。在世界奧運史上首次大規(guī)模使用電動汽車,實現(xiàn)了奧運中心區(qū)零排放,兌現(xiàn)了北京市“科技奧運、綠色奧運”的承諾。
“對于我們來說,北京奧運會是一個展現(xiàn)中國標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會。我們要告訴全世界,電動汽車應(yīng)該這樣運行。”孫逢春說。此后,上海世博會、廣州亞運會、APEC會議都采納了這套純電動公交運營體系。
2022年冬奧會前 攻堅電池技術(shù) 完成高寒地區(qū)試驗
隨著電動汽車技術(shù)的不斷成熟,電動汽車也從實驗室走出,飛入尋常百姓家。但孫逢春并沒有就此滿足。隨著冬奧會正式進(jìn)入“北京時間”,他所研制的添加了“黑科技”的新型電池技術(shù)也進(jìn)入攻堅階段。目前,全世界沒有一輛電動車在-35℃以下、凍72個小時后,在不接入任何外接電源的條件下仍然可以正常行駛,孫逢春團(tuán)隊研制的電動車做到了。
據(jù)了解,在解決電動汽車動力電池低溫應(yīng)用方面,傳統(tǒng)解決方案是采用外部加熱方式,但是這種電池加熱系統(tǒng)能耗高、時間長、效率低、效果差,北京冬奧團(tuán)隊目前研制的低溫自加熱電池系統(tǒng),適用于北方冬季較低的氣溫,-35℃時基于自加熱的方式在幾十秒內(nèi)使電池溫度上升到0℃以上,從而激活動力電池的正常應(yīng)用。“就相當(dāng)于在傳統(tǒng)電芯內(nèi)部插入高效的加熱鎳箔片,給電池帶上 ‘暖寶寶’”,在電動汽車?yán)鋯訒r,短時間內(nèi)就能把電池加熱到適宜的工況溫度。這一技術(shù)突破有望徹底解決電動汽車在冬季嚴(yán)寒條件下續(xù)航里程、行駛安全性和行駛舒適性等方面的諸多難題。
孫逢春告訴北青報記者,目前團(tuán)隊研制的搭載低溫電池的新能源大客車、豪華中巴車和轎車在春節(jié)前,將完成全氣候新能源汽車在高寒地區(qū)的驗證試驗;預(yù)計至2020年共完成4種車型的開發(fā),并獲得產(chǎn)品公告并投入試驗示范應(yīng)用。
對話 智能網(wǎng)聯(lián)汽車是中國電動汽車未來方向
對話人:中國工程院院士、新能源電動汽車創(chuàng)始人孫逢春
北青報:我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀如何?
孫逢春:近年來,我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。在2010年發(fā)布的《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》中,電動汽車便被列為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,全國各地也出臺了相關(guān)的支持政策。
如今,我國在電動汽車方面已取得了舉世矚目的成就。工信部數(shù)據(jù)顯示,中國電動汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)三年居世界首位。同時,技術(shù)水平也處于國際先進(jìn)水平,整個電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境非常好。我國還率先建立了新能源電動汽車國家監(jiān)測與管理大數(shù)據(jù)平臺,構(gòu)建起新能源汽車車聯(lián)網(wǎng)國家、地方政府和企業(yè)三級監(jiān)測與管理體系,這是全球首創(chuàng)。
北青報:你認(rèn)為電動汽車未來的發(fā)展方向是什么?
孫逢春:國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略已經(jīng)形成,各部委都在此方面做了很好部署。新能源汽車融合AI、大數(shù)據(jù)、汽車,已是大勢所趨。智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車定義了中國新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線,新能源汽車再往前發(fā)展就是智能網(wǎng)聯(lián)汽車。
事實上,新能源電動汽車比汽油車更適合做智能汽車,因為電動汽車的電控以線控為主,而且反應(yīng)時間在毫秒之間,未來,電動汽車更有利于實現(xiàn)車的無人駕駛,國家還可以建設(shè)“智能高速路”,將所有的電動汽車連成車聯(lián)網(wǎng),把智能電動汽車和智能交通聯(lián)系起來,也降低了智能電動汽車的技術(shù)和價格門檻,有利于普及。
北青報:那你認(rèn)為,目前我國電動汽車的發(fā)展的瓶頸在哪?
孫逢春:雖然我國電動車更新?lián)Q代的速度在加快,但操作系統(tǒng),芯片方面還需要提高。目前我國電動汽車的操作系統(tǒng)大部分是舶來品,這很容易被別人攻擊,尤其是我們未來擁有智能網(wǎng)聯(lián)電動汽車之后,萬一有“黑客”攻擊,將會造成巨大的損失。
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