為電動(dòng)汽車裝上“中國(guó)心臟”

孫欣欣

傳統(tǒng)煤炭能源日益消減，新興能源迅速抬頭，燃油汽車開(kāi)始被更干凈環(huán)保的電動(dòng)汽車所取代。隨著電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的日臻成熟，清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系副教授陸海峰認(rèn)為，不久的將來(lái)電動(dòng)汽車將會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶。

助力電動(dòng)汽車發(fā)展

興趣是最好的老師。

小時(shí)候的陸海峰就喜歡把家里機(jī)械類的產(chǎn)品拆拆卸卸，“就想看看它的構(gòu)造、它的動(dòng)力源在哪兒”。憑借高中物理競(jìng)賽獲獎(jiǎng)經(jīng)歷，他被直接保送到東南大學(xué)電氣工程系，一路念到清華大學(xué)博士畢業(yè)。從此邁進(jìn)電力電子與電力傳動(dòng)科研領(lǐng)域。

“我的主要研究?jī)?nèi)容是利用半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能變化”，這在陸海峰看來(lái)，電機(jī)材料越來(lái)越先進(jìn)，電從開(kāi)始產(chǎn)生、中途輸送與轉(zhuǎn)換、最后使用，都能夠?qū)崿F(xiàn)靈活控制。“目前各國(guó)燃油汽車技術(shù)迥異，但在電動(dòng)汽車技術(shù)方面起步均晚，中國(guó)若能掌握核心電機(jī)技術(shù)，將有可能實(shí)現(xiàn)‘彎道超車”。這無(wú)疑會(huì)大力提速中國(guó)電動(dòng)汽車民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

自任教于清華大學(xué)以來(lái)，他在“十五”期間就開(kāi)始從事電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的研究，并承擔(dān)了多項(xiàng)橫向與縱向科研項(xiàng)目，取得了很多優(yōu)秀的科研成果，撰寫50余篇高質(zhì)量論文。其中，立足科技部“863”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)中電機(jī)及其控制系統(tǒng)課題，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)提煉，他在電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高性能控制、電力電子變換器的新調(diào)制算法及電動(dòng)汽車新型電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，突破理論桎梏，解決了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用難題。

在爬坡、加速、高速運(yùn)行時(shí)，他提出基于角度校正的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)準(zhǔn)確定向理論，來(lái)確保電機(jī)在寬范圍內(nèi)的輸出性能。創(chuàng)新研制高性能永磁電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，作為技術(shù)骨干參與完成的清華大學(xué)汽車系與電機(jī)系的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。為確保電動(dòng)汽車電機(jī)使用的安全性與可靠性，他提出了可抑制共模電壓的TSPWM技術(shù)，僅為傳統(tǒng)PWM技術(shù)的三分之一，此項(xiàng)技術(shù)榮獲國(guó)家發(fā)明專利。

在他看來(lái)，工程科學(xué)成果即是拿來(lái)應(yīng)用的，成果轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵。在科研過(guò)程當(dāng)中，他始終都在踐行著國(guó)家“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的發(fā)展理念。

為行業(yè)發(fā)展蓄力

除卻國(guó)家專項(xiàng)課題項(xiàng)目，他積極與企業(yè)展開(kāi)合作?！捌髽I(yè)是科研成果的轉(zhuǎn)化基地，市場(chǎng)是檢驗(yàn)平臺(tái)?！?/p>

他及科研小組與南車時(shí)代電動(dòng)汽車公司、中瑞藍(lán)科電動(dòng)汽車公司、臺(tái)達(dá)教育與環(huán)境基金會(huì)等均建立了緊密合作關(guān)系。受惠于其電機(jī)技術(shù)研究成果的電動(dòng)汽車，在北京奧運(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)等全國(guó)各地頻頻亮相，目前已經(jīng)生產(chǎn)一萬(wàn)五千余輛，性能優(yōu)良、運(yùn)營(yíng)良好。

科研之余，他同時(shí)專注于為中國(guó)電機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域蓄積人才。長(zhǎng)期為本科生講授專業(yè)必修課《電力電子技術(shù)基礎(chǔ)》，把現(xiàn)代化多媒體教學(xué)設(shè)備貫穿于課堂，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)又不失風(fēng)趣的授課風(fēng)格深受學(xué)生喜愛(ài)，曾在校青年教師教學(xué)比賽中獲獎(jiǎng)。

談及電動(dòng)汽車的未來(lái)，他信心十足，“電機(jī)是電動(dòng)汽車的‘心臟，CPU是‘大腦，電既是輸送養(yǎng)分和能量的血液，又是傳送信息的神經(jīng)?！蓖苿?dòng)新型半導(dǎo)體技術(shù)、無(wú)速度傳感運(yùn)行技術(shù)等在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，提高電機(jī)及其控制系統(tǒng)的功率密度和可靠性，加快電動(dòng)汽車的實(shí)用化、集成化和智能化進(jìn)程，就成為他接下來(lái)工作的重點(diǎn)。

在他看來(lái)，未來(lái)的電動(dòng)汽車即使無(wú)人駕駛亦能自動(dòng)識(shí)別路況、路線，也能實(shí)現(xiàn)車車交互，明確彼此方位、規(guī)避碰撞風(fēng)險(xiǎn)；亦可具備發(fā)電、蓄電功能，人們?cè)陔妱?dòng)汽車?yán)锞涂梢宰杂烧{(diào)控電力，根據(jù)自我需求儲(chǔ)存電力、釋放電力，實(shí)現(xiàn)智能用電。到那時(shí)候，它就不再只是交通網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，還可以是能源網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)每輛車都是一個(gè)信息發(fā)射源，車車相聯(lián)構(gòu)成一片互通有無(wú)的信息網(wǎng)絡(luò)。