林程：為奧運(yùn)造車
發(fā)布日期： 2019-08-20 供稿：北京日?qǐng)?bào)
編輯：吳楠 審核：王征 閱讀次數(shù)：原文標(biāo)題：為奧運(yùn)造車
原文鏈接：http://bjrb.bjd.com.cn/html/2019-06/27/content_11891980.htm
11年前,，舉世矚目的北京奧運(yùn)會(huì)舉行。50輛藍(lán)綠相間,、印有奧運(yùn)標(biāo)識(shí)的電動(dòng)公交車24小時(shí)穿梭于奧運(yùn)場(chǎng)館核心區(qū),，為各國官員、運(yùn)動(dòng)員和媒體記者等提供出行服務(wù),，這成為當(dāng)年京城一道靚麗的風(fēng)景線,。北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院教授林程，就是這道風(fēng)景的打造者,。
再干3年,，北京和張家口聯(lián)合舉辦2022年北京冬奧會(huì)時(shí)，耐寒抗凍,、動(dòng)力強(qiáng)勁且具備智能駕駛功能的新能源汽車將在山地雪場(chǎng)間穿行,，向世界展示中國新能源汽車的非凡實(shí)力,。目前，林程的“汽車人”團(tuán)隊(duì)正和多家單位全力研發(fā)冬奧會(huì)版新能源汽車,，為再次打造綠色風(fēng)景線做準(zhǔn)備,。
科技之星 林程
北京理工大學(xué)電動(dòng)車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室教授，博士生導(dǎo)師,，國家“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,。長(zhǎng)期從事汽車總體技術(shù)及電動(dòng)汽車技術(shù)的科研和教學(xué)工作，擔(dān)任多項(xiàng)國家863重大專項(xiàng),、國家重大研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等重大課題負(fù)責(zé)人,，主要成果包括北京奧運(yùn)電動(dòng)大客車、上海世博電動(dòng)大客車等,，并推動(dòng)實(shí)現(xiàn)了成果的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；瘧?yīng)用。在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文百余篇,，主持編著5本專業(yè)著作,，作為第一發(fā)明人獲22項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)，作為前三名核心成員獲得多項(xiàng)國家級(jí)和省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)項(xiàng),。
1 零排放電動(dòng)公交奧運(yùn)首秀
早在上世紀(jì)80年代,，18歲的“武漢伢”林程就走上了“汽車人”之路。他考入離家不遠(yuǎn)的武漢工學(xué)院（武漢理工大學(xué)前身）,，就讀于該校王牌專業(yè)汽車專業(yè),，并在這里獲得本科、碩士學(xué)位,。1995年,，林程應(yīng)聘到北京理工大學(xué)，成為一名教師,，并開始鉆研汽車整體設(shè)計(jì),。
那時(shí)，北理工車輛專業(yè)教師不多,，林程主講過幾乎所有與汽車相關(guān)的課程,，他笑著回憶，“講到后來,，跟汽車有關(guān)的所有知識(shí)就幾乎都通了,。”看似無心插柳的經(jīng)歷,，為他日后迎接奧運(yùn)挑戰(zhàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),。
2002年，他受北理工副校長(zhǎng),、中國工程院院士孫逢春召喚,，參與科技部新能源汽車重大專項(xiàng)中電動(dòng)客車的整車研發(fā)工作,，主要負(fù)責(zé)整車集成和控制技術(shù)研發(fā)。此后,，北理工團(tuán)隊(duì)和客車制造廠商合作研發(fā)的低地板電動(dòng)公交車被北京奧組委相中,，計(jì)劃用于北京奧運(yùn)會(huì)。
十幾年前,，新能源汽車市場(chǎng)認(rèn)可度還很低——放幾塊鋰電池就能讓公交車跑起來,，在很多人眼里幾乎是一個(gè)笑話。林程屬于第一批“吃螃蟹”的,，他認(rèn)準(zhǔn)這是中國汽車實(shí)現(xiàn)彎道超越的機(jī)遇,。
其中，電動(dòng)客車上整車控制器的概念就是由林程團(tuán)隊(duì)首創(chuàng),。普通燃油車上擁有發(fā)動(dòng)機(jī)控制器,，電動(dòng)汽車上沒有，如何將電池,、電機(jī),、油門、剎車踏板等關(guān)鍵零件有效聯(lián)結(jié)并綜合管理,，需要一個(gè)“最強(qiáng)大腦”,。林程團(tuán)隊(duì)不僅提出了整車控制器的概念，還研發(fā)出可靠的產(chǎn)品,，并應(yīng)用于奧運(yùn)電動(dòng)公交車,。如今，整車控制器已成為行業(yè)內(nèi)電動(dòng)客車的標(biāo)配,。
研發(fā)機(jī)械式自動(dòng)變速系統(tǒng)，解決換擋平順性難題,；發(fā)明可更換鋰離子電池系統(tǒng),，為電動(dòng)公交車24小時(shí)不間斷運(yùn)行提供技術(shù)支撐；攻克動(dòng)力電池管理及高壓安全,，為運(yùn)行安全提供保障……北京奧運(yùn)會(huì)前夕,，為了圓滿完成任務(wù)，林程團(tuán)隊(duì)吃住在車廠,，夜以繼日地論證,、調(diào)試，攻克一個(gè)又一個(gè)難關(guān)之后,，終于成功研制出具有世界先進(jìn)水平的奧運(yùn)電動(dòng)大客車,，并建成了世界上最大的公交換電站。
2008年北京奧運(yùn)會(huì)和殘奧會(huì)上,，北理工研發(fā)的50臺(tái)純電動(dòng)公交車驚艷亮相,，并取得全奧運(yùn)周期運(yùn)行零故障的成績(jī),，向世界展示了中國新能源汽車的研發(fā)水平。
與“2008北京奧運(yùn)會(huì),、殘奧會(huì)全國先進(jìn)個(gè)人”稱號(hào)相比,，林程感覺收獲最大的卻是人才，“奧運(yùn)期間,，我的學(xué)生都在一線,，參與電動(dòng)公交車技術(shù)研發(fā)和運(yùn)行技術(shù)保障工作，得到了極大的鍛煉提升,，現(xiàn)在他們中好多人都成長(zhǎng)為電動(dòng)汽車行業(yè)的知名專家和技術(shù)骨干,。”
2 搭建平臺(tái)布局中國化標(biāo)準(zhǔn)
在北京奧運(yùn)會(huì)大放異彩之后,，這代電動(dòng)公交車先后在上海世博會(huì),、廣州亞運(yùn)會(huì)、APEC北京峰會(huì)和G20杭州峰會(huì)等場(chǎng)合大顯身手,，還出口波蘭,。
林程團(tuán)隊(duì)并未滿足于此，2010年以北理工電動(dòng)汽車研發(fā)團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ),，北京理工華創(chuàng)電動(dòng)車技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“華創(chuàng)”）宣告成立,。這是學(xué)校的一個(gè)學(xué)科性公司，專注于提供新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù),、產(chǎn)品及服務(wù),，林程擔(dān)任董事長(zhǎng)和總工程師，公司技術(shù)人員不少是北理工畢業(yè)生,。
林程的博士生董愛道也是華創(chuàng)一員,。在他眼中，林老師既有遠(yuǎn)見,，又具膽識(shí),，尤為重視核心技術(shù)的攻關(guān)與布局。有段時(shí)間,，董愛道所在的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)電動(dòng)客車集成控制器的研發(fā),，這個(gè)部件是各種執(zhí)行器的控制器，其作用類似于人體的神經(jīng)元,。其實(shí),，這類部件市面上早已有成熟的產(chǎn)品，而華創(chuàng)在這方面的技術(shù)積累和人員儲(chǔ)備上并無優(yōu)勢(shì),。
但是,，從項(xiàng)目啟動(dòng)第一天，林程就告訴大家,，“作為一家技術(shù)型公司,，必須掌握行業(yè)里的基礎(chǔ)技術(shù),，才不會(huì)被卡脖子?！眻F(tuán)隊(duì)幾乎從零起步,，起初設(shè)計(jì)出來的樣品，加工價(jià)格比供應(yīng)商價(jià)格還貴,。那時(shí),，公司內(nèi)部也出現(xiàn)了不同的聲音——有沒有必要投入這么多繼續(xù)干這事兒？
4年過去,，華創(chuàng)自主研發(fā)的集成控制器已批量應(yīng)用,。今年，當(dāng)華為的“備胎計(jì)劃”在網(wǎng)上刷屏?xí)r,，董愛道才更加深刻地體會(huì)到導(dǎo)師的良苦用心,，“我們可以采購別人的關(guān)鍵部件，也能隨時(shí)切換成自己的產(chǎn)品,，掌握主動(dòng)性,，就不會(huì)受制于人?！?/p>
2015年前后,，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)化快速推進(jìn)，在林程提議之下,，華創(chuàng)有了一個(gè)更大膽的舉措,，打造新能源汽車整車控制器底層軟件開發(fā)平臺(tái)，并邀請(qǐng)企業(yè)加入,。他打了一個(gè)比方,，“這個(gè)平臺(tái)相當(dāng)于給了個(gè)Windows系統(tǒng)，企業(yè)可以根據(jù)自己的需求,，在上面自主開發(fā)軟件,。”
之所以花費(fèi)精力搭建平臺(tái),，源于林程對(duì)行業(yè)前景的深刻洞察：過去，傳統(tǒng)燃油車上已大量采用國外的平臺(tái),，中國整車企業(yè)不太掌握核心技術(shù),，尤其對(duì)軟件控制開發(fā)能力比較弱，這就好比“外國人把中國車的靈魂掏走了”,。華創(chuàng)搭建的底層平臺(tái),，便于企業(yè)在上面開發(fā)自己的內(nèi)容，以逐漸培養(yǎng)企業(yè)自主研發(fā)能力,。比如,，華創(chuàng)提供整車控制器,，以及相關(guān)的底層代碼，企業(yè)可以在此基礎(chǔ)上加入智能算法,，增添自動(dòng)泊車,、部分自動(dòng)駕駛等功能。更深的用意在于,，他想帶領(lǐng)中國企業(yè)搶占先機(jī),，在新能源汽車領(lǐng)域布局中國的平臺(tái)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
這番初心,，林程稱是責(zé)任使然,，“十幾年來，我們承擔(dān)了多個(gè)國家重大項(xiàng)目,，所以有一種使命感,，既然這個(gè)事業(yè)是我開拓的，有必要把它送到更高層次,，帶動(dòng)企業(yè)和行業(yè)進(jìn)步,。”
3 為冬奧用車打造抗凍心臟
現(xiàn)在,，為了2022年北京冬奧會(huì),，包括林程在內(nèi)的北理工團(tuán)隊(duì)正在牽頭研制冬奧會(huì)期間的新能源汽車。
當(dāng)前,，電動(dòng)小汽車已進(jìn)入很多尋常百姓家,，去年中國新能源汽車銷量突破120萬輛。林程心中很清楚,，將在冬奧會(huì)上亮相的電動(dòng)汽車必須形成技術(shù)高地,，展示新一代核心技術(shù)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向,。
耐寒,、動(dòng)力強(qiáng)勁、增添智能駕駛功能,，這將是冬奧會(huì)電動(dòng)車的三大核心亮點(diǎn),。
應(yīng)對(duì)嚴(yán)寒，北理工,、中信國安盟固利動(dòng)力科技有限公司,、北汽福田汽車股份有限公司等正在研發(fā)全氣候電池系統(tǒng)，其技術(shù)來源于孫逢春院士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的全氣候電池核心技術(shù),。其原理說來有些“劍走偏鋒”,，在極低溫環(huán)境下，讓電池利用僅剩的一點(diǎn)能量，給自身實(shí)現(xiàn)加熱,，相當(dāng)于內(nèi)部快速短路,，從而使電池迅速變熱，將自己激活,。
林程說這是一整套創(chuàng)新體系,，里面牽涉到很多核心東西，技術(shù)團(tuán)隊(duì)要對(duì)加熱系統(tǒng)的控制策略和理論展開研究,，如加熱片材料選擇優(yōu)化,、加熱回路研發(fā)研究和加熱策略的研究，還要與整車控制聯(lián)合起來,。目前,，全氣候電池系統(tǒng)整個(gè)工作原理驗(yàn)證工作已完成，并成功研發(fā)出電池系統(tǒng)產(chǎn)品樣機(jī),。
在動(dòng)力方面,，北理工團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)出“雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)+自動(dòng)機(jī)械變速器”策略，這在國內(nèi)系首創(chuàng),，既能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋,，又能保證電力不中斷。
冬奧會(huì)電動(dòng)車上還將增加智能網(wǎng)聯(lián)整車控制器,，它能夠和互聯(lián)網(wǎng),、車內(nèi)的組件網(wǎng)絡(luò)無縫連接。按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)設(shè)想,，“未來,，車走到任何地方，內(nèi)部每一塊電池,、每一塊回路的信息,，都能夠?qū)崟r(shí)到達(dá)監(jiān)控中心，到達(dá)管理團(tuán)隊(duì)和整車企業(yè),，以便實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)控管理,，提前預(yù)判故障?！?/p>
來自北京市科委的信息顯示,，經(jīng)過兩年技術(shù)攻關(guān)，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在完成全氣候電池技術(shù)原理驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,，集成全氣候電池系統(tǒng),、智能整車控制器、動(dòng)力電池一鍵加熱控制系統(tǒng),、無動(dòng)力中斷兩擋電驅(qū)動(dòng)總成、低溫增焓空調(diào)、航空氣溶膠車體保溫材料等多項(xiàng)創(chuàng)新性產(chǎn)品,，并解決了極寒條件下純電動(dòng)汽車無法充放電,、整車無法啟動(dòng)、空調(diào)能耗高等技術(shù)難題,。整車能耗較現(xiàn)有同類車型在運(yùn)行工況下降低20%,，電池系統(tǒng)可在零下40℃至零上60℃超寬環(huán)境溫度下正常運(yùn)行。
今年1月,，在零下三四十?dāng)z氏度的極寒環(huán)境中,，孫逢春、林程等在內(nèi)蒙古海拉爾開展冬奧會(huì)新能源汽車技術(shù)測(cè)試,，零下30℃以下的環(huán)境中,，整車靜置40個(gè)小時(shí)被凍透之后，福田12米電動(dòng)大客車,、宇通7米中型客車,、北汽新能源電動(dòng)小客車三類車型均可實(shí)現(xiàn)6分鐘快速自加熱啟動(dòng)，并順利通過全氣候動(dòng)力電池低溫加熱,、空調(diào)制熱,、除霜及冰雪條件下的整車20%爬坡、加速,、制動(dòng),、能耗等系列試驗(yàn)。
林程告訴記者,，預(yù)計(jì)今年底或者明年初申請(qǐng)冬奧會(huì)新能源車輛小批量生產(chǎn),，并在延慶試跑。
如果把全氣候電池技術(shù)攻克,，這也預(yù)示著,，電動(dòng)汽車可以普及到西北地區(qū)、東北地區(qū),，甚至出口到俄羅斯及北歐國家,。林程興奮地暢想，“由此我國自主研發(fā)的純電動(dòng)汽車將不再有‘禁區(qū)’,?！?/p>
4 做新能源電動(dòng)車的“開山人”
如今的林程，有兩重身份：作為北理工教授,，他要教書授課指導(dǎo)學(xué)生,；作為華創(chuàng)董事長(zhǎng)，他需要帶領(lǐng)公司開拓市場(chǎng),，研發(fā)技術(shù),。他在學(xué)校和公司兩邊都游刃有余。董愛道說：“林老師抗壓能力很強(qiáng)大，情緒很樂觀,?！?/p>
強(qiáng)大的抗壓能力，源于專業(yè)功底,，更歸功于管理智慧,。早在北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)，林程就展現(xiàn)了卓越的管理能力,，作為電動(dòng)公交車項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人,，他要帶領(lǐng)電動(dòng)車輛研發(fā)團(tuán)隊(duì)推進(jìn)科研，還要與近20家配套廠家對(duì)接,。他回憶,，當(dāng)時(shí)項(xiàng)目的每一個(gè)重要部件都是在多家企業(yè)中選擇最優(yōu)秀的供應(yīng)商。團(tuán)隊(duì)拿到大項(xiàng)目后,，會(huì)對(duì)之進(jìn)行系統(tǒng)分解,，設(shè)置總體車輛技術(shù)、電池系統(tǒng),、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),、車載網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)等6個(gè)子課題，與子課題負(fù)責(zé)人再簽協(xié)議,。他提倡“責(zé)任到人,，經(jīng)費(fèi)到人”，讓每個(gè)專家都有自主決策權(quán),，可自行聘請(qǐng)工程技術(shù)人員,、設(shè)定自己的工作進(jìn)度。龐大的系統(tǒng)工程就這樣被化整為零地破解了,。如今承擔(dān)了面向冬奧會(huì)的電動(dòng)汽車項(xiàng)目,，林程也專門組建了項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)，穩(wěn)步推進(jìn),，集中力量,，逐步突破。
在公司管理上,，他習(xí)慣放權(quán),，讓年輕人自由探索更多可能性，但作為掌舵者,，遇到困難時(shí)會(huì)施以援手,，給予實(shí)際的指導(dǎo)。有學(xué)生記得,，當(dāng)初研制機(jī)械式自動(dòng)變速系統(tǒng)時(shí),，很多人認(rèn)為,，讓二三十人的年輕團(tuán)隊(duì)去干，幾乎不可能完成,。但林程不這么認(rèn)為,，他帶著大家一起討論，出主意,，判斷大方向，并邀請(qǐng)電機(jī)領(lǐng)域?qū)＜襾斫涣?、解惑,。歷時(shí)三年，當(dāng)系統(tǒng)終于做出來后,，團(tuán)隊(duì)信心也大大增加,。
林程提倡科研與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐結(jié)合，他的研究生也有很多深入車企一線的機(jī)會(huì),，能把自己的想法變成產(chǎn)品,。學(xué)生邢濟(jì)壘說，自己在參與電機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)的科研課題時(shí),，選擇了學(xué)術(shù)圈很流行的一種算法,，仿真結(jié)果特別好。但聽完匯報(bào),，林程冷靜地提示,，“算法過程有些復(fù)雜，電腦能計(jì)算,，車輛控制器上單片機(jī)的處理速度會(huì)慢很多,，可能無法執(zhí)行?！笔聦?shí)證明,，單片機(jī)果然算力不夠，在林程指導(dǎo)下,，邢濟(jì)壘找到其他算法,，解決了這個(gè)問題，他也記住了導(dǎo)師的囑咐：科研是否成功要靠實(shí)際檢驗(yàn),。
十幾年間,，中國的純電動(dòng)大客車技術(shù)已步入國際先進(jìn)水平，林程也從青年教師成長(zhǎng)為行業(yè)領(lǐng)軍人物,。然而,，他奮進(jìn)的腳步不敢停歇，還有更大的夢(mèng)想在心中醞釀,，“新能源電動(dòng)車這個(gè)行業(yè),，我們要不斷做開山的人,。開山最困難，有可能荊棘滿地,、毒蛇猛獸遍布,。但是你把它開出來了，你就很有成就感,，這是為國家留下了自主的產(chǎn)業(yè),。”
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