科技日?qǐng)?bào)記者 姜靖
連續(xù)9年產(chǎn)銷量居全球首位，2023年售出950萬(wàn)輛、占全球新能源汽車銷量的60%以上……如今，我國(guó)已成為新能源汽車大國(guó)。
在我國(guó)新能源汽車發(fā)展的過程中，被譽(yù)為“亞洲電動(dòng)汽車之父”的中國(guó)工程院院士陳清泉作出了重大貢獻(xiàn)。
早在20世紀(jì)80年代，陳清泉即開始專注于電動(dòng)汽車研究，為的是盡早看到中國(guó)制造的電動(dòng)汽車跑遍世界，推動(dòng)中國(guó)成為世界電動(dòng)汽車大國(guó)。如今，這一夢(mèng)想已變成現(xiàn)實(shí)。
2023年3月，陳清泉榮獲“感動(dòng)中國(guó)2022年度人物”。頒獎(jiǎng)詞這樣寫道：“汽車曾經(jīng)改變世界，而你要改變汽車。中國(guó)制造，今天車轍遍布世界，你是先行者，你是領(lǐng)航員。在新能源的賽道上，馳騁了四十多年，如今，你和祖國(guó)，正在超車。”
“科學(xué)家是沒有退休年齡的，只要心臟還在跳動(dòng)，就要盡己所能，造福全人類?！鼻安痪?，87歲的陳清泉在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說，“兒時(shí)我曾與父親約定‘造一輛不冒煙的汽車’。未來汽車將不僅是交通工具，還將成為人們的第三個(gè)生活空間?！?/p>
矢志造一輛“不冒煙”的汽車
記者：您被譽(yù)為“亞洲電動(dòng)汽車之父”。您當(dāng)初為什么選擇這一研究領(lǐng)域？
陳清泉：我出生在印度尼西亞的一個(gè)華僑家庭，父親從事汽車生意。我從小就有機(jī)會(huì)接觸汽車，每天放學(xué)后會(huì)去車廠溜達(dá)。在車廠，我看到漂亮的車子一啟動(dòng)就排出大量煙氣，工人因?yàn)樾捃嚺萌碛臀邸Ｄ菚r(shí)我就萌生一個(gè)念頭：如何讓汽車不冒煙也能跑？
電動(dòng)汽車是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的路徑。19世紀(jì)末期，電動(dòng)汽車的發(fā)展略領(lǐng)先于燃油車，但是到了20世紀(jì)，內(nèi)燃機(jī)步入飛速發(fā)展階段，電池卻沒有得到較大提升。1912年，美國(guó)最后一家電動(dòng)汽車公司底特律公司申請(qǐng)破產(chǎn)，電動(dòng)汽車慢慢淡出歷史舞臺(tái)。
20世紀(jì)六七十年代，隨著全球石油危機(jī)的爆發(fā)，電動(dòng)汽車再次引起汽車行業(yè)的關(guān)注。我一直從事電機(jī)、電子方面的研究，因此在那時(shí)意識(shí)到，汽車曾經(jīng)改變世界，但是現(xiàn)在，汽車必須被改造。電動(dòng)汽車肯定具有廣闊的發(fā)展前景，因?yàn)閭鹘y(tǒng)汽車的燃料來源——石油，是不可持續(xù)的。于是我下定決心研究電動(dòng)汽車。
記者：您是全世界最早研究電動(dòng)汽車的科學(xué)家之一，這是不是意味著很多研究要從零開始？
陳清泉：1953年，我考入北京礦業(yè)學(xué)院機(jī)電系。當(dāng)時(shí)有門課程叫“礦井電機(jī)車”。課上提到，礦井用車不用內(nèi)燃機(jī)，而是用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源。這不禁讓我思考，這樣的方式可不可以用在汽車上？畢業(yè)后我留校任教，做了一些電動(dòng)機(jī)車方面的研究，不過我那時(shí)研究的是在礦上行走的有軌車。
后來，我到香港大學(xué)讀博士。1982年，我博士畢業(yè)留在香港大學(xué)任教，開始專注于電動(dòng)汽車研究。以前的電動(dòng)汽車多采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，我大膽提出用感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，并在研究中采用了新的異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，即用兩個(gè)解耦的分量來表達(dá)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁通，實(shí)現(xiàn)在相當(dāng)大范圍內(nèi)獨(dú)立控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)。這種控制系統(tǒng)不僅有很大的調(diào)速范圍，而且有很強(qiáng)的耐用性。
我們是國(guó)際上最早嘗試用交流電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的團(tuán)隊(duì)之一，在當(dāng)時(shí)具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性。1986年，香港大發(fā)公司提供了一輛汽車，我?guī)е芯繄F(tuán)隊(duì)將這輛汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)換成了異步電機(jī)，做出第一輛電動(dòng)汽車Mark1，隨后又不斷改進(jìn)，做出了Mark2。
1987年，我牽頭在香港大學(xué)成立國(guó)際電動(dòng)汽車研究中心。Mark1、Mark2都是現(xiàn)成的車換裝電機(jī)做成的，Mark3則是我們做的第一輛整車，采用的是當(dāng)時(shí)最新的永磁電機(jī)技術(shù)。做出這輛車后，我信心倍增。
要做跟別人不一樣的科研
記者：我在香港大學(xué)地鐵站附近看到過一張您與電動(dòng)汽車U2001的合影，這輛車有何特殊意義？
陳清泉：1993年，我們研制出電動(dòng)汽車概念車U2001。它充一次電最多可以行駛160公里。這是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的水平。
我一直覺得，做科研，就要做和別人不一樣的。我們?cè)趯?duì)當(dāng)時(shí)的電動(dòng)汽車發(fā)展做了很多調(diào)研后，在U2001上率先采用“三合一”動(dòng)力總成，即電機(jī)、電控和變速器一體化“三合一”集成。由于跨時(shí)代的科技理念，這輛車一經(jīng)亮相便引起全球矚目，“三合一”動(dòng)力總成理念也沿用至今，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成“八合一”或“多合一”了。
從研究電動(dòng)汽車開始，我就主張將汽車、電機(jī)、控制等技術(shù)融合成一門新興交叉學(xué)科，這為現(xiàn)代電動(dòng)汽車學(xué)科奠定了理論基礎(chǔ)。
記者：1993年研發(fā)出的車，為何叫U2001？
陳清泉：名稱中的2001不是代表年份，而是指要迎接21世紀(jì)第一輛車。U代表Unite（聯(lián)合），這輛車得到了很多公司的支持，是產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的產(chǎn)物。我雖然做研究出身，但是不能只做研究，寫寫論文就交差了。我要把科學(xué)轉(zhuǎn)化為技術(shù)，再轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，造福人類。這就需要產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，將技術(shù)、政策、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)、金融聯(lián)系起來，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
記者：您牽頭成立世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)，也是出于這一目的吧？
陳清泉：1988年，在加拿大舉辦的第9屆國(guó)際電動(dòng)車大會(huì)上，我被推舉為亞洲代表，和美洲、歐洲的另外兩位代表一起組成了世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)籌備組，牽頭籌備世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)，并擔(dān)任輪值主席。成立世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)的目的是將美洲、歐洲、亞洲的電動(dòng)汽車行業(yè)聯(lián)接起來。
這里有個(gè)背景，1969年，美國(guó)聯(lián)邦政府面對(duì)能源危機(jī)，通過立法支持電動(dòng)汽車發(fā)展。同年，第一屆國(guó)際電動(dòng)車大會(huì)（EVS-1）在美國(guó)鳳凰城召開，隨后國(guó)際電動(dòng)車大會(huì)就一直在美國(guó)召開，直到20世紀(jì)80年代左右，才在德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家和地區(qū)召開。而隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展受到越來越多的關(guān)注，國(guó)際電動(dòng)車大會(huì)的規(guī)模也越來越大，下一屆大會(huì)的召開地便成了經(jīng)常引起爭(zhēng)論的問題，因此迫切需要成立一個(gè)世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)來協(xié)調(diào)相關(guān)事宜。
一開始，很多國(guó)家不愿意加入世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)，比如當(dāng)時(shí)僅次于美國(guó)的汽車大國(guó)日本。那時(shí)出于技術(shù)保密等考慮，日本并不愿意加入世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)。但如果不加入世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)，就無法得知協(xié)會(huì)討論制定的一些標(biāo)準(zhǔn)，繼而影響電動(dòng)汽車出口。經(jīng)過勸說，日本后來同意加入世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)。1990年，我在香港主持召開第10屆國(guó)際電動(dòng)車大會(huì)，并向全世界宣布世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)正式成立。
國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車有競(jìng)爭(zhēng)力
記者：我國(guó)電動(dòng)汽車連續(xù)多年全球產(chǎn)銷量第一。但是我們也看到，很多國(guó)際燃油汽車巨頭陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)，未來國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車還有優(yōu)勢(shì)嗎？
陳清泉：從保有量來看，我國(guó)已成為電動(dòng)汽車大國(guó)，產(chǎn)品線覆蓋乘用車、商用車、重卡等，技術(shù)已涉及智能網(wǎng)聯(lián)、無人駕駛等前沿領(lǐng)域。在技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面，我國(guó)已經(jīng)形成整體優(yōu)勢(shì)。以電機(jī)為例，我們的設(shè)計(jì)能力走在了國(guó)際前列，現(xiàn)在國(guó)外進(jìn)行電機(jī)研究的很多都是中國(guó)人。
跟國(guó)外的電動(dòng)汽車相比，國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車雖然在材料、工藝等方面尚有差距，但仍有競(jìng)爭(zhēng)力，而且我國(guó)在相關(guān)政策、技術(shù)、市場(chǎng)等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。目前，已經(jīng)有多個(gè)東盟國(guó)家希望借鑒中國(guó)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)，例如，印度尼西亞有關(guān)部門曾專門邀請(qǐng)我分享中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。
記者：在您看來，我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展在哪些方面需要改進(jìn)？
陳清泉：主要有三點(diǎn)。一是當(dāng)前國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的發(fā)展過分依賴補(bǔ)貼。很多企業(yè)貪圖補(bǔ)貼紅利，在缺乏必要核心技術(shù)的情況下，依靠東拼西湊的底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池組裝產(chǎn)品，這是純粹的投機(jī)。二是我國(guó)電動(dòng)汽車的核心技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，例如，車規(guī)級(jí)芯片、全棧式軟件、操作系統(tǒng)等方面還存在短板。三是充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不夠完善，一二線城市的充電焦慮雖然已經(jīng)得到緩解，但三四線城市及鄉(xiāng)村地區(qū)的充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍較滯后，這是制約電動(dòng)汽車大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)的一個(gè)重要因素。
記者：今年以來，一些國(guó)際品牌陸續(xù)撤回或縮減電動(dòng)汽車計(jì)劃。比如，蘋果公司取消了做了十多年的電動(dòng)汽車項(xiàng)目。您覺得電動(dòng)汽車前景還樂觀嗎？
陳清泉：蘋果公司放棄做電動(dòng)汽車項(xiàng)目，并不是因?yàn)殡妱?dòng)汽車不是未來的發(fā)展方向，而是因?yàn)槊绹?guó)沒有像中國(guó)一樣完整的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈，做電動(dòng)汽車可能競(jìng)爭(zhēng)不過中國(guó)，賺不到錢。雖然新能源汽車產(chǎn)業(yè)全球化合作受到阻礙，延緩了電動(dòng)化的進(jìn)程，但是我們也應(yīng)該看到，應(yīng)對(duì)氣候變化，綠色發(fā)展是全球共識(shí)，電動(dòng)化終將是汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，全球化是大趨勢(shì)，不可逆轉(zhuǎn)。
汽車革命已進(jìn)入下半場(chǎng)
記者：對(duì)于未來電動(dòng)汽車發(fā)展，您有什么預(yù)期？
陳清泉：電動(dòng)汽車與普通人的日常出行密切相關(guān)，這就要求它不僅在技術(shù)方面要有創(chuàng)新突破，還要能“落地”成產(chǎn)品。要實(shí)現(xiàn)商品化，進(jìn)而達(dá)成產(chǎn)業(yè)化，不僅需要解決材料、工藝、成本問題，還要考慮用戶需求和市場(chǎng)接受度等。以U2001為例，其應(yīng)用的“三合一”動(dòng)力總成因?yàn)榉鲜袌?chǎng)需求，很快成了主流，現(xiàn)在已發(fā)展到了“多合一”。我還提出過用半導(dǎo)體制冷，以替代有污染的冷卻劑，雖然這是一個(gè)好的理念，但由于半導(dǎo)體成本比較高，至今未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
在理論向技術(shù)和技術(shù)向產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變過程中，市場(chǎng)的接受度是決定轉(zhuǎn)變能否發(fā)生的重要因素。此外，電動(dòng)汽車行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展離不開好的產(chǎn)品、好的基礎(chǔ)設(shè)施和好的商業(yè)模式，這樣才能讓使用者買得起、用得方便、用得安全。
記者：您曾提出，汽車革命已進(jìn)入了下半場(chǎng)，具體有哪些表現(xiàn)？
陳清泉：汽車革命的上半場(chǎng)是電動(dòng)化，其主要核心技術(shù)是車體輕量化、高性能動(dòng)力總成一體化、高性能安全電池包等。汽車革命的下半場(chǎng)是智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化。未來汽車將不僅僅是交通工具，還會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芤苿?dòng)出行空間。
記者：所以，您提出了“四網(wǎng)四流”概念，能否展開說說這一概念？
陳清泉：“四網(wǎng)”是指能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng)；“四流”是指能源流、信息流、物質(zhì)流、價(jià)值流。汽車革命不能孤立進(jìn)行，其既依賴汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，又遠(yuǎn)超汽車行業(yè)發(fā)展，需要芯片、軟件、操作系統(tǒng)、信息、能源等多個(gè)行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)力。舉個(gè)例子，如果發(fā)展電動(dòng)汽車，但使用的電全部來自煤炭資源，未來也是不可持續(xù)的。
目前，我得到聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署的支持，在廣州南沙建設(shè)零碳經(jīng)濟(jì)示范區(qū)，努力把“四網(wǎng)四流”概念變成現(xiàn)實(shí)。
記者：如果這能實(shí)現(xiàn)，未來我們坐汽車會(huì)有什么樣的新體驗(yàn)？
陳清泉：最簡(jiǎn)單的一點(diǎn)是，汽車將成為我們生活的第三空間。第一個(gè)空間是家里，第二個(gè)空間是辦公室，第三個(gè)空間則是汽車。未來你在汽車上可以做各種各樣的事情，娛樂也好，辦公也好，都可以在汽車?yán)镞M(jìn)行。
致青年科技人才
青年科技人員要用“六只眼睛”看世界，不斷拓寬自己的眼界；要beyond the limit（超越你的極限），不斷把自己的邊界往外推。第一只眼要有前瞻性，看到前方別人看不到的東西；第二只眼要看到后面，吸取歷史教訓(xùn)；第三只眼要向上看，要有整體的思想和全局的思維方法，多交朋友；第四只眼要向腳下看，要能夠落地，一定要將科研成果落地；第五只眼要看西方，因?yàn)槲乃噺?fù)興是在歐洲，第一次工業(yè)革命在英國(guó)，科學(xué)也先在西歐發(fā)展，然后再到美國(guó)；第六只眼要看東方，例如日本、韓國(guó)等國(guó)家。橫向縱向都看，全方位地看，思路才會(huì)拓寬。
——陳清泉
