如果你開(kāi)的車是傳統(tǒng)車,雖無(wú)可厚非,但一定會(huì)有人說(shuō)你“老土”;如果你是開(kāi)的是混合動(dòng)力汽車,那你就已經(jīng)涉足到了新能源,你是個(gè)不跟風(fēng)的“潮人”;如果你開(kāi)的是純動(dòng)力新能源汽車,那么恭喜你,你就是我們要找的節(jié)能環(huán)保人士了!
據(jù)亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官羅軍介紹,目前節(jié)能汽車的市場(chǎng)空間非常巨大,技術(shù)突破的潛力也很大,如車身輕量化、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化,都是非常好的發(fā)展方向。但是目前在節(jié)能領(lǐng)域,還沒(méi)有引起許多廠商的足夠重視。
目前國(guó)家財(cái)政扶持節(jié)能減排,促進(jìn)了新能源產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,并且已成為新一輪汽車促銷的亮點(diǎn)。隨著油價(jià)不斷攀升,能源與環(huán)保問(wèn)題日益突出,新能源汽車無(wú)疑成為未來(lái)汽車的發(fā)展方向。
什么叫“新能源汽車”?
“新能源汽車”從廣義上來(lái)講,指在燃料上除使用傳統(tǒng)柴油、汽油之外的其他方式,比如使用液化石油氣、壓縮氣罐為燃料的都算新能源汽車。后來(lái),人們漸漸縮小了新能源汽車的概念,在國(guó)家科技部所制定的十二五規(guī)劃中,把節(jié)能和新能源汽車特指為電動(dòng)汽車。
電動(dòng)汽車分為三種類別:純電動(dòng)電池車、混合動(dòng)力車(電池、電機(jī)一起運(yùn)作)、燃料電池車(其主要原料為有氫燃料)(圖1、圖5、圖6)。而國(guó)內(nèi)目前對(duì)燃料電池車的研究力度不大,只有清華大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)在做這方面的研究工作。
實(shí)際上,我國(guó)圍繞新能源汽車領(lǐng)域的研究從20世紀(jì)90年代末就已經(jīng)開(kāi)始,而關(guān)于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展計(jì)劃早在11年前的國(guó)家“九五”計(jì)劃時(shí)就已經(jīng)提出。隨著國(guó)家七大新興產(chǎn)業(yè)的提出,新能源汽車被作為其中一項(xiàng)而得到了國(guó)家的重視。
學(xué)科研究現(xiàn)狀
北京交通大學(xué)新能源研究所的研究團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)早期進(jìn)入電動(dòng)汽車領(lǐng)域的先驅(qū)之一,十幾年來(lái),他們?cè)趯W(xué)術(shù)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)推廣、人才培養(yǎng)和社會(huì)服務(wù)等方面都取得許多優(yōu)秀成果,并與國(guó)內(nèi)多家汽車企業(yè)建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系。其中重點(diǎn)研究的BMS(電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng))系列產(chǎn)品應(yīng)用于純電動(dòng)和混合動(dòng)力車中,處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
交大絕殺:成熟的BMS系統(tǒng)研究
電力傳動(dòng),就是我們要找的專門研究新能源汽車中電池特性的專業(yè)。
孫丙香老師帶領(lǐng)的學(xué)生主要做的是BMS系統(tǒng)研發(fā)。他們研究的內(nèi)容包括電池的外特性、用各種工況去測(cè)試電池、找到電池衰退的機(jī)理、針對(duì)車上各種各樣的工況、在一些極端的條件會(huì)導(dǎo)致電池怎樣的后果、以及估計(jì)電池的變量。
下一步交大還要開(kāi)發(fā)一些產(chǎn)品,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài),實(shí)時(shí)估算電池的參數(shù),讓電池在極限條件范圍內(nèi)快速充電,且又不損害它的壽命?!艾F(xiàn)在我們做了兩款產(chǎn)品,一款充電器、充電樁,另一款電池管理系統(tǒng)。圍繞這兩個(gè)東西,如果想做的越來(lái)越好,那我們就要對(duì)電池的研究越來(lái)越透?!?br/> 交大電氣工程專業(yè)在學(xué)科建設(shè)方面,為符合大力發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車的需求,最近想增加一門課 “動(dòng)力電池的應(yīng)用和儲(chǔ)能”,電池在車上使用,可以說(shuō)電池是移動(dòng)式儲(chǔ)能。以后不光是電網(wǎng)可以給車充電,車白天用電高峰時(shí),也可以給電網(wǎng)饋電。這就是移動(dòng)式的儲(chǔ)能。
國(guó)內(nèi)新能源汽車:正視差距,迎頭趕上
國(guó)內(nèi)在研究汽車電池方面,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一些差距。
首先,國(guó)內(nèi)設(shè)備精度不高,加工設(shè)備的環(huán)境欠佳,影響了設(shè)備效能的發(fā)揮;其次,國(guó)外現(xiàn)在新能源汽車都使用混合動(dòng)力電池,這種汽車適合出遠(yuǎn)門,而國(guó)內(nèi)現(xiàn)在提倡用純電動(dòng)電池,我們?cè)谶M(jìn)行一場(chǎng)“跨越式”發(fā)展;再次,目前我國(guó)是四個(gè)部委一起在監(jiān)管新能源汽車這項(xiàng)事業(yè),一定程度上導(dǎo)致該行業(yè)發(fā)展路線不明晰;最后,也是非常重要的一點(diǎn),那就是電力公司給汽車充電的電網(wǎng)的覆蓋范圍波及不到小區(qū)內(nèi),這嚴(yán)重阻礙了新能源汽車的購(gòu)買程度。
說(shuō)到這里,有同學(xué)不禁擔(dān)心,新能源汽車行業(yè)的發(fā)展前景如何?什么時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?如果將油價(jià)上漲這些因素都考慮進(jìn)去,我們的保守估計(jì)是8年,而這個(gè)時(shí)間還主要依賴于電池的涉及是否有突破性的進(jìn)展。目前國(guó)內(nèi)的新能源汽車電池充電站,國(guó)家電力系統(tǒng)通過(guò)有序控制充電管得多一些。
然而,這些問(wèn)題也同時(shí)為新能源汽車行業(yè)指明了改進(jìn)方向:從根本上講,是呼吁國(guó)家將新能源汽車的充電設(shè)施進(jìn)行完善,只有充電的地方解決了,買車的人才會(huì)多;其次就是高效能電池的研發(fā),純電動(dòng)車電池的研發(fā);再有就是國(guó)家需要進(jìn)一步明確監(jiān)管范圍。伴隨著電氣工程專業(yè)強(qiáng)勢(shì)的就業(yè)力帶動(dòng),相信在不久的未來(lái),純電動(dòng)汽車的研發(fā)與生產(chǎn)會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階,我們也會(huì)研制出更高效能的電池!
考研前景:交叉學(xué)科背景下,認(rèn)清自己的發(fā)展方向
對(duì)于新能源汽車專業(yè)研究生報(bào)考條件,孫老師認(rèn)為,目前電力、電子學(xué)相關(guān)方向的導(dǎo)師比較偏愛(ài)充電設(shè)備專業(yè)的學(xué)生;而電池方向則是一門交叉學(xué)科,電氣、電話學(xué)專業(yè)的學(xué)生都可以報(bào)考,最近幾年交大電池方向研究生非常想招熱力學(xué)專業(yè)的本科生,因?yàn)槟壳皩?dǎo)師想把電池外形、內(nèi)部反映機(jī)理結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究,但是熱力學(xué)的學(xué)生報(bào)考電池方向又有一定難度,所以最好是保研或者導(dǎo)師推薦的形式報(bào)考。這個(gè)專業(yè)主要是看學(xué)生動(dòng)手能力。
關(guān)于考研,自動(dòng)化專業(yè)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。首先他覆蓋面廣,需要學(xué)習(xí)很多其他學(xué)科的內(nèi)容,自動(dòng)化專業(yè)的同學(xué)很有優(yōu)勢(shì),他們除了本專業(yè)的知識(shí),還學(xué)習(xí)了其他專業(yè)的內(nèi)容。其次,選擇本專業(yè)讀研也是很好的出路,自動(dòng)化在本科階段學(xué)習(xí)的知識(shí)都是基礎(chǔ)理論,而研究生階段將會(huì)有深入研究相關(guān)知識(shí)的機(jī)會(huì),同時(shí)也會(huì)提高實(shí)踐應(yīng)用的能力,這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在工作中都很有益。
學(xué)生風(fēng)采:只要?jiǎng)邮帜芰?qiáng),女生也能當(dāng)汽車王!
男朋友?目前沒(méi)有。逛街?浪費(fèi)時(shí)間。那平常干嘛?——實(shí)驗(yàn)室里圍著汽車團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)!
瘦瘦的工科女生張明慧很不簡(jiǎn)單,從2008年考上東北大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)以來(lái),大學(xué)四年,她參加大小創(chuàng)新型競(jìng)賽無(wú)數(shù),其中省級(jí)以上競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)12項(xiàng),國(guó)家級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)9項(xiàng),2010年1月由她設(shè)計(jì)的“基于自主尋跡智能車控制電路”成功申請(qǐng)為國(guó)家實(shí)用新型專利,此外,她還有1項(xiàng)實(shí)用新型專利以及1項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記。
很多人都疑惑:一個(gè)女孩子,怎么和汽車較上勁了?而且還是節(jié)能減排的新能源汽車?和別的女孩不太一樣,張明慧從小就喜歡動(dòng)手操作,熱衷科研創(chuàng)新,這是她選擇讀自動(dòng)化專業(yè)的原動(dòng)力。
上大學(xué)后,張明慧才發(fā)現(xiàn),讀自動(dòng)化專業(yè)原來(lái)非常辛苦。專業(yè)需要掌握電路、計(jì)算機(jī)、儀表器等方面的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)內(nèi)容幾乎囊括了所有電類、機(jī)械類專業(yè)。因?yàn)閷I(yè)知識(shí)面廣,該專業(yè)學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)比其他學(xué)生重很多,一學(xué)期差不多開(kāi)設(shè)15門課左右。雖然喜歡動(dòng)手做東西,但張明慧還是把學(xué)習(xí)成績(jī)放在了首位,她明白成績(jī)不好,什么都白搭,學(xué)習(xí)成績(jī)必須保持在90分以上,才有精力把剩余時(shí)間用來(lái)參加競(jìng)賽。
而在競(jìng)賽過(guò)程中,張明慧常常發(fā)現(xiàn)自己的專業(yè)知識(shí)不夠用。比如想用單片機(jī)帶喇叭唱歌,結(jié)果就是不唱。這有可能是時(shí)鐘頻率不對(duì),占空比不對(duì),也可能是中斷程序沒(méi)進(jìn)去,初始化寄存器有錯(cuò)誤等等。
遇到困難時(shí),張明慧總是先自己想各種方法來(lái)解決:“參加競(jìng)賽,學(xué)會(huì)自己去處理、解決一些實(shí)際的難題,一方面檢驗(yàn)了課堂的理論知識(shí),另一方面也提高了我的專業(yè)學(xué)習(xí)能力。競(jìng)賽培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力,也培養(yǎng)了勇于克服困難、認(rèn)真完成任務(wù)的責(zé)任感?!?br/> 目前,張明慧正在做留學(xué)準(zhǔn)備,她打算出國(guó)學(xué)集成電路設(shè)計(jì)。
學(xué)姐建議:在校期間一定要多參加競(jìng)賽,培養(yǎng)自己的實(shí)踐動(dòng)手能力和思考能力,還有團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
想報(bào)考自動(dòng)化專業(yè)的同學(xué),在報(bào)考之前詳細(xì)了解學(xué)校的培養(yǎng)計(jì)劃,提前規(guī)劃安排學(xué)習(xí)時(shí)間,在完成必修課的同時(shí),盡量抓住實(shí)踐的機(jī)會(huì),提高動(dòng)手能力。
新能源汽車專業(yè)的前景與就業(yè)
說(shuō)到行業(yè)前景,近期有個(gè)很大的喜訊,那就是財(cái)政部部長(zhǎng)張少春表示,今年要著重抓好五項(xiàng)加快培育新能源汽車工作,首先就是從今年起每年安排10~20億元資金,重點(diǎn)支持具備條件的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化以及支持節(jié)能汽車技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。此外,財(cái)政部未來(lái)還將在全國(guó)大中型城市推廣使用混合動(dòng)力公交車,繼續(xù)加大25個(gè)城市公共服務(wù)領(lǐng)域新能源汽車示范推廣力度。這表明,新能源汽車扶持政策將加碼,國(guó)家對(duì)新能源汽車的重視與日俱增。
自動(dòng)化專業(yè)最對(duì)口的單位,以東北大學(xué)為例,一般對(duì)口給鋼廠、電廠、煙廠等大型工業(yè)企業(yè)的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)或是物流優(yōu)化、調(diào)度部分等。
說(shuō)到就業(yè),新能源汽車方面的學(xué)生就業(yè)率非常高,以北京交通大學(xué)為例,本科就業(yè)率是100%,一直高于學(xué)校其他專業(yè)。北京交通大學(xué)的新能源研究所有120名研究生,15~16名博士生。其中,60%的學(xué)生選擇了風(fēng)電、太陽(yáng)能方向進(jìn)行研究,剩下40%的學(xué)生選擇了電動(dòng)汽車為研究方向。研究生學(xué)生畢業(yè)后,有十分之一的學(xué)生選擇了讀博;大部分學(xué)生去了相關(guān)研究院、研究所,包括航天二院、電科院、鐵科院、天津汽研院等;還有一部分學(xué)生去了公司,如福田汽車、普天新能源、西門子、華為等等。
Tips: 國(guó)家將采取六項(xiàng)措施推進(jìn)節(jié)能與新能源汽車發(fā)展
1. 大力推進(jìn)企業(yè)自主創(chuàng)新,掌握核心技術(shù)。大力支持純電動(dòng)乘用車和插電式混合動(dòng)力乘用車動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池、小型節(jié)能汽車等關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā),鼓勵(lì)建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟和研發(fā)平臺(tái)。
2. 合理規(guī)劃重點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)布局,優(yōu)先發(fā)展小型純電動(dòng)汽車和小型節(jié)能汽車,積極推進(jìn)混合動(dòng)力汽車發(fā)展,持續(xù)跟蹤燃料電池汽車發(fā)展技術(shù),因地制宜發(fā)展替代燃料汽車;依托現(xiàn)有汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),建設(shè)若干新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地;發(fā)揮各方面積極性,投資節(jié)能與新能源汽車零部件產(chǎn)業(yè),重點(diǎn)建設(shè)若干動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)集群,打造若干具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵零部件企業(yè)。
3. 完善標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)法規(guī)的制訂力度,切實(shí)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)法規(guī)對(duì)行業(yè)的指導(dǎo)作用,爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)基本建立起與產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源規(guī)劃相適應(yīng)的節(jié)能與新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系。
4. 進(jìn)一步做好節(jié)能與新能源汽車示范推廣工作,大力推進(jìn)節(jié)能汽車的推廣普及,扎實(shí)推進(jìn)新能源汽車試點(diǎn)、示范工作,穩(wěn)步擴(kuò)大公務(wù)領(lǐng)域和私人消費(fèi)領(lǐng)域推廣數(shù)量,形成一批優(yōu)質(zhì)的新能源汽車服務(wù)企業(yè)和專業(yè)化電池回收企業(yè)。
5. 充分發(fā)揮財(cái)稅政策對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)的引導(dǎo)作用,出臺(tái)鼓勵(lì)新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的財(cái)稅引導(dǎo)政策,盡快建立居民燃料消耗量的稅收獎(jiǎng)懲制度。在汽車購(gòu)買、使用環(huán)節(jié)對(duì)節(jié)能與新能源汽車給予稅收優(yōu)惠政策。
6. 營(yíng)造良好的使用環(huán)境,穩(wěn)步推進(jìn)新能源汽車充電設(shè)施建設(shè),逐步形成與市場(chǎng)規(guī)模相適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施體系,探索可行的商業(yè)運(yùn)行模式,降低消費(fèi)者使用成本。建立完善節(jié)能與新能源汽車安全和維修保養(yǎng)服務(wù)體系,制定電池和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的售后服務(wù)政策,切實(shí)保證消費(fèi)者合法權(quán)益。
Tips: 新能源汽車行業(yè)的著名企業(yè)
電機(jī)類:大洋電機(jī)、上海電驅(qū)動(dòng)、上海大駿、京津電動(dòng)等;
電池類:北大先行、中新國(guó)安(盟固利公司)、比亞迪、ATL等;
電池儲(chǔ)能類:東莞的賽威微電子公司。
Tips: 著名高校研究方向
在合作研究方面,北京理工大學(xué)與北京交通大學(xué)是新能源汽車電池生產(chǎn)與研發(fā)圈比較認(rèn)可的兩所學(xué)校。其中,北京理工大學(xué)主要側(cè)重于北京電動(dòng)商用車的研究;北京交通大學(xué)主要側(cè)重汽車管理系統(tǒng)、充電電源的研究;北京航空航天大學(xué)的齊波金教授則主要帶領(lǐng)一支團(tuán)隊(duì)研究氫源電動(dòng)。
與之相關(guān)的最大專業(yè)要數(shù)“車輛工程”專業(yè),這個(gè)專業(yè)主要做整車方面的研究,包括整車的匹配;整車的控制器;整車性能的優(yōu)等研究工作,目前,國(guó)內(nèi)好幾所大學(xué)都開(kāi)始了與之相應(yīng)的專業(yè),如北理工的車輛學(xué)院、清華的汽車系、武漢理工汽車學(xué)院,還有同濟(jì)、吉大,這些有汽車專業(yè)的學(xué)校目前都在做和電動(dòng)汽車相關(guān)的研究工