林程:为奥运造车
发布日期: 2019-08-20 供稿:足球365比分_365体育投注-直播*官网日报
编辑:吴楠 审核:王征 阅读次数:原文标题:为奥运造车
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11年前,举世瞩目的足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会举行。50辆蓝绿相间、印有奥运标识的电动公交车24小时穿梭于奥运场馆核心区,为各国官员、运动员和媒体记者等提供出行服务,这成为当年京城一道靓丽的风景线。足球365比分_365体育投注-直播*官网理工大学机械与车辆学院教授林程,就是这道风景的打造者。
再干3年,足球365比分_365体育投注-直播*官网和张家口联合举办2022年足球365比分_365体育投注-直播*官网冬奥会时,耐寒抗冻、动力强劲且具备智能驾驶功能的新能源汽车将在山地雪场间穿行,向世界展示中国新能源汽车的非凡实力。目前,林程的“汽车人”团队正和多家单位全力研发冬奥会版新能源汽车,为再次打造绿色风景线做准备。
科技之星 林程
足球365比分_365体育投注-直播*官网理工大学电动车辆国家工程实验室教授,博士生导师,国家“万人计划”科技创新领军人才。长期从事汽车总体技术及电动汽车技术的科研和教学工作,担任多项国家863重大专项、国家重大研发计划项目等重大课题负责人,主要成果包括足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运电动大客车、上海世博电动大客车等,并推动实现了成果的产业化和规模化应用。在国内外重要学术刊物发表论文百余篇,主持编著5本专业著作,作为第一发明人获22项发明专利授权,作为前三名核心成员获得多项国家级和省部级科技成果奖项。
1 零排放电动公交奥运首秀
早在上世纪80年代,18岁的“武汉伢”林程就走上了“汽车人”之路。他考入离家不远的武汉工学院(武汉理工大学前身),就读于该校王牌专业汽车专业,并在这里获得本科、硕士学位。1995年,林程应聘到足球365比分_365体育投注-直播*官网理工大学,成为一名教师,并开始钻研汽车整体设计。
那时,足球365比分_365体育投注-直播*官网车辆专业教师不多,林程主讲过几乎所有与汽车相关的课程,他笑着回忆,“讲到后来,跟汽车有关的所有知识就几乎都通了。”看似无心插柳的经历,为他日后迎接奥运挑战打下坚实的基础。
2002年,他受足球365比分_365体育投注-直播*官网副校长、中国工程院院士孙逢春召唤,参与科技部新能源汽车重大专项中电动客车的整车研发工作,主要负责整车集成和控制技术研发。此后,足球365比分_365体育投注-直播*官网团队和客车制造厂商合作研发的低地板电动公交车被足球365比分_365体育投注-直播*官网奥组委相中,计划用于足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会。
十几年前,新能源汽车市场认可度还很低——放几块锂电池就能让公交车跑起来,在很多人眼里几乎是一个笑话。林程属于第一批“吃螃蟹”的,他认准这是中国汽车实现弯道超越的机遇。
其中,电动客车上整车控制器的概念就是由林程团队首创。普通燃油车上拥有发动机控制器,电动汽车上没有,如何将电池、电机、油门、刹车踏板等关键零件有效联结并综合管理,需要一个“最强大脑”。林程团队不仅提出了整车控制器的概念,还研发出可靠的产品,并应用于奥运电动公交车。如今,整车控制器已成为行业内电动客车的标配。
研发机械式自动变速系统,解决换挡平顺性难题;发明可更换锂离子电池系统,为电动公交车24小时不间断运行提供技术支撑;攻克动力电池管理及高压安全,为运行安全提供保障……足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会前夕,为了圆满完成任务,林程团队吃住在车厂,夜以继日地论证、调试,攻克一个又一个难关之后,终于成功研制出具有世界先进水平的奥运电动大客车,并建成了世界上最大的公交换电站。
2008年足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会和残奥会上,足球365比分_365体育投注-直播*官网研发的50台纯电动公交车惊艳亮相,并取得全奥运周期运行零故障的成绩,向世界展示了中国新能源汽车的研发水平。
与“2008足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会、残奥会全国先进个人”称号相比,林程感觉收获最大的却是人才,“奥运期间,我的学生都在一线,参与电动公交车技术研发和运行技术保障工作,得到了极大的锻炼提升,现在他们中好多人都成长为电动汽车行业的知名专家和技术骨干。”
2 搭建平台布局中国化标准
在足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会大放异彩之后,这代电动公交车先后在上海世博会、广州亚运会、APEC足球365比分_365体育投注-直播*官网峰会和G20杭州峰会等场合大显身手,还出口波兰。
林程团队并未满足于此,2010年以足球365比分_365体育投注-直播*官网电动汽车研发团队为基础,足球365比分_365体育投注-直播*官网理工华创电动车技术有限公司(以下简称“华创”)宣告成立。这是学校的一个学科性公司,专注于提供新能源汽车动力系统平台技术、产品及服务,林程担任董事长和总工程师,公司技术人员不少是足球365比分_365体育投注-直播*官网毕业生。
林程的博士生董爱道也是华创一员。在他眼中,林老师既有远见,又具胆识,尤为重视核心技术的攻关与布局。有段时间,董爱道所在的团队负责电动客车集成控制器的研发,这个部件是各种执行器的控制器,其作用类似于人体的神经元。其实,这类部件市面上早已有成熟的产品,而华创在这方面的技术积累和人员储备上并无优势。
但是,从项目启动第一天,林程就告诉大家,“作为一家技术型公司,必须掌握行业里的基础技术,才不会被卡脖子。”团队几乎从零起步,起初设计出来的样品,加工价格比供应商价格还贵。那时,公司内部也出现了不同的声音——有没有必要投入这么多继续干这事儿?
4年过去,华创自主研发的集成控制器已批量应用。今年,当华为的“备胎计划”在网上刷屏时,董爱道才更加深刻地体会到导师的良苦用心,“我们可以采购别人的关键部件,也能随时切换成自己的产品,掌握主动性,就不会受制于人。”
2015年前后,随着新能源汽车产业化快速推进,在林程提议之下,华创有了一个更大胆的举措,打造新能源汽车整车控制器底层软件开发平台,并邀请企业加入。他打了一个比方,“这个平台相当于给了个Windows系统,企业可以根据自己的需求,在上面自主开发软件。”
之所以花费精力搭建平台,源于林程对行业前景的深刻洞察:过去,传统燃油车上已大量采用国外的平台,中国整车企业不太掌握核心技术,尤其对软件控制开发能力比较弱,这就好比“外国人把中国车的灵魂掏走了”。华创搭建的底层平台,便于企业在上面开发自己的内容,以逐渐培养企业自主研发能力。比如,华创提供整车控制器,以及相关的底层代码,企业可以在此基础上加入智能算法,增添自动泊车、部分自动驾驶等功能。更深的用意在于,他想带领中国企业抢占先机,在新能源汽车领域布局中国的平台和技术标准。
这番初心,林程称是责任使然,“十几年来,我们承担了多个国家重大项目,所以有一种使命感,既然这个事业是我开拓的,有必要把它送到更高层次,带动企业和行业进步。”
3 为冬奥用车打造抗冻心脏
现在,为了2022年足球365比分_365体育投注-直播*官网冬奥会,包括林程在内的足球365比分_365体育投注-直播*官网团队正在牵头研制冬奥会期间的新能源汽车。
当前,电动小汽车已进入很多寻常百姓家,去年中国新能源汽车销量突破120万辆。林程心中很清楚,将在冬奥会上亮相的电动汽车必须形成技术高地,展示新一代核心技术,引领行业发展方向。
耐寒、动力强劲、增添智能驾驶功能,这将是冬奥会电动车的三大核心亮点。
应对严寒,足球365比分_365体育投注-直播*官网、中信国安盟固利动力科技有限公司、北汽福田汽车股份有限公司等正在研发全气候电池系统,其技术来源于孙逢春院士团队研发的全气候电池核心技术。其原理说来有些“剑走偏锋”,在极低温环境下,让电池利用仅剩的一点能量,给自身实现加热,相当于内部快速短路,从而使电池迅速变热,将自己激活。
林程说这是一整套创新体系,里面牵涉到很多核心东西,技术团队要对加热系统的控制策略和理论展开研究,如加热片材料选择优化、加热回路研发研究和加热策略的研究,还要与整车控制联合起来。目前,全气候电池系统整个工作原理验证工作已完成,并成功研发出电池系统产品样机。
在动力方面,足球365比分_365体育投注-直播*官网团队创新设计出“双电机驱动系统+自动机械变速器”策略,这在国内系首创,既能实现自动换挡,又能保证电力不中断。
冬奥会电动车上还将增加智能网联整车控制器,它能够和互联网、车内的组件网络无缝连接。按照团队设想,“未来,车走到任何地方,内部每一块电池、每一块回路的信息,都能够实时到达监控中心,到达管理团队和整车企业,以便实现科学监控管理,提前预判故障。”
来自足球365比分_365体育投注-直播*官网市科委的信息显示,经过两年技术攻关,该项目团队在完成全气候电池技术原理验证的基础上,集成全气候电池系统、智能整车控制器、动力电池一键加热控制系统、无动力中断两挡电驱动总成、低温增焓空调、航空气溶胶车体保温材料等多项创新性产品,并解决了极寒条件下纯电动汽车无法充放电、整车无法启动、空调能耗高等技术难题。整车能耗较现有同类车型在运行工况下降低20%,电池系统可在零下40℃至零上60℃超宽环境温度下正常运行。
今年1月,在零下三四十摄氏度的极寒环境中,孙逢春、林程等在内蒙古海拉尔开展冬奥会新能源汽车技术测试,零下30℃以下的环境中,整车静置40个小时被冻透之后,福田12米电动大客车、宇通7米中型客车、北汽新能源电动小客车三类车型均可实现6分钟快速自加热启动,并顺利通过全气候动力电池低温加热、空调制热、除霜及冰雪条件下的整车20%爬坡、加速、制动、能耗等系列试验。
林程告诉记者,预计今年底或者明年初申请冬奥会新能源车辆小批量生产,并在延庆试跑。
如果把全气候电池技术攻克,这也预示着,电动汽车可以普及到西北地区、东北地区,甚至出口到俄罗斯及北欧国家。林程兴奋地畅想,“由此我国自主研发的纯电动汽车将不再有‘禁区’。”
4 做新能源电动车的“开山人”
如今的林程,有两重身份:作为足球365比分_365体育投注-直播*官网教授,他要教书授课指导学生;作为华创董事长,他需要带领公司开拓市场,研发技术。他在学校和公司两边都游刃有余。董爱道说:“林老师抗压能力很强大,情绪很乐观。”
强大的抗压能力,源于专业功底,更归功于管理智慧。早在足球365比分_365体育投注-直播*官网奥运会时,林程就展现了卓越的管理能力,作为电动公交车项目的主要负责人,他要带领电动车辆研发团队推进科研,还要与近20家配套厂家对接。他回忆,当时项目的每一个重要部件都是在多家企业中选择最优秀的供应商。团队拿到大项目后,会对之进行系统分解,设置总体车辆技术、电池系统、驱动系统、车载网络与控制系统等6个子课题,与子课题负责人再签协议。他提倡“责任到人,经费到人”,让每个专家都有自主决策权,可自行聘请工程技术人员、设定自己的工作进度。庞大的系统工程就这样被化整为零地破解了。如今承担了面向冬奥会的电动汽车项目,林程也专门组建了项目管理团队,稳步推进,集中力量,逐步突破。
在公司管理上,他习惯放权,让年轻人自由探索更多可能性,但作为掌舵者,遇到困难时会施以援手,给予实际的指导。有学生记得,当初研制机械式自动变速系统时,很多人认为,让二三十人的年轻团队去干,几乎不可能完成。但林程不这么认为,他带着大家一起讨论,出主意,判断大方向,并邀请电机领域专家来交流、解惑。历时三年,当系统终于做出来后,团队信心也大大增加。
林程提倡科研与产业实践结合,他的研究生也有很多深入车企一线的机会,能把自己的想法变成产品。学生邢济垒说,自己在参与电机转子位置估计的科研课题时,选择了学术圈很流行的一种算法,仿真结果特别好。但听完汇报,林程冷静地提示,“算法过程有些复杂,电脑能计算,车辆控制器上单片机的处理速度会慢很多,可能无法执行。”事实证明,单片机果然算力不够,在林程指导下,邢济垒找到其他算法,解决了这个问题,他也记住了导师的嘱咐:科研是否成功要靠实际检验。
十几年间,中国的纯电动大客车技术已步入国际先进水平,林程也从青年教师成长为行业领军人物。然而,他奋进的脚步不敢停歇,还有更大的梦想在心中酝酿,“新能源电动车这个行业,我们要不断做开山的人。开山最困难,有可能荆棘满地、毒蛇猛兽遍布。但是你把它开出来了,你就很有成就感,这是为国家留下了自主的产业。”
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