錢賀進
無錫梅園東橫山腳下,是一支煙功夫就能轉(zhuǎn)一圈的一汽無錫油泵油嘴研究所(以下簡稱無油所)。
58歲的宜興人朱劍明是所長。十余載,他帶領一群工程師,在孤獨無援的狀態(tài)下,摘下了汽車制造“皇冠上的明珠”——電控共軌燃油噴射系統(tǒng)(以下簡稱“電控共軌系統(tǒng)”)。
發(fā)動機是汽車的“心臟”,電控共軌系統(tǒng)則是發(fā)動機的“起搏器”,是決定柴油發(fā)動機(以下稱柴油機)降音、降振和節(jié)能減排等諸多指標的關鍵。
雖然這一技術覆蓋中高端轎車、客車、貨車、工程車及軍用車輛、艦船等,用途廣泛,但在自上世紀90年代末以來的研發(fā)過程中,中國團隊紛紛繳械。
假如把這項科研攻關及其產(chǎn)業(yè)化進程視作一場戰(zhàn)役,朱劍明和他的同事就是中國最后的堅守者。合作伙伴難覓,跨國巨頭步步緊逼,他們?nèi)匀皇怪袊蔀槔^美、德、日之后第四個掌控電控共軌系統(tǒng)技術的國家。
如今,這些工程師們正在繼續(xù)牽頭攻克國產(chǎn)電控共軌系統(tǒng)領域的瓶頸——精密機床,如此他們的成果才可能迎來更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化。
在小會客廳的暖陽下,身材魁梧、性情隨和的朱劍明一邊處理報告,一邊告訴《瞭望東方周刊》:“電控共軌大規(guī)模民用只在這兩三年,我們敢賣5000元,外國公司就不敢賣1萬元?!?/p>
從鄉(xiāng)農(nóng)機廠到無油所
一段插隊時鄉(xiāng)農(nóng)機廠的工作經(jīng)歷,讓35年前的朱劍明萌生學習農(nóng)業(yè)機械的想法,不曾想柴油機成為了他的畢生追求。
“文革”期間,中學生朱劍明從小鎮(zhèn)青年下鄉(xiāng)變成山里農(nóng)民,“戶口也遷到村里,那時候覺得自己這一輩子就這樣了”。
朱劍明學東西上手快,不久調(diào)到公社農(nóng)機廠學修農(nóng)機。在“農(nóng)業(yè)機械化”的口號下,自己修過的拖拉機駛?cè)胩镩g,成為他知青生活的美好記憶。
1979年春,朱劍明得到了來之不易的高考機會。填報志愿時,他全部填報內(nèi)燃機專業(yè)。進入現(xiàn)屬江蘇大學的鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機械學院后,他才明白內(nèi)燃機不局限于農(nóng)業(yè)機械。雖然“當時母校是重點大學,是農(nóng)業(yè)機械最好的學校,不過學得都比較簡單”。
畢業(yè)后朱劍明被分配到成立僅三年的無油所,這是原機械工業(yè)部研究油泵油嘴的唯一歸口機構。
對油泵油嘴如此之窄的專業(yè)還設置一個與企業(yè)分立的研究機構,是計劃經(jīng)濟體制的產(chǎn)物。當時國際上只有蘇聯(lián)、中國各有一家專門的油泵油嘴研究機構。蘇聯(lián)解體后,全球就只剩下無油所這一家。
朱劍明進所之初,主要為內(nèi)燃機廠商提供“農(nóng)業(yè)配套”的技術支持,幾年后便隨整個研究所轉(zhuǎn)入“汽車內(nèi)燃機配套”的技術支持。
上世紀80年代末,“貓論”深入人心,科研所對科研人員考核的唯一指標就是為單位創(chuàng)造多少經(jīng)濟效益,無油所也不例外。
朱劍明開始為柴油機廠商設計零配件。不久無油所成立中試廠,專門給發(fā)動機廠商生產(chǎn)氣門彈簧,技術骨干朱劍明擔任廠長。
“雖然廠子效益不錯,但無油所研發(fā)水平倒退很快。那時國家總體科研水平應當是削弱的?!比旰?,朱劍明升任無油所主管科研的副所長,中試廠成為無油所控股的合資企業(yè)。
上世紀90年代中期,改革給研究機構帶來巨大壓力,無油所只能下?;蛘呒尤氪笃髽I(yè)。在朱劍明的促成下,無油所成為全國第一個改制并加入企業(yè)的科研院所。
那是1994年3月,原機械工業(yè)部在北戴河召開科研體制改革會議。朱劍明代表無油所參會,與一汽集團總工程師住一個房間。兩人談及此事,正好一汽集團也想彌補柴油機研發(fā)空白,雙方一拍即合。
此后,無油所冠名“一汽無錫油泵油嘴研究所”,也保留了“機械工業(yè)部無錫油泵油嘴研究所”的名稱。
技術革命前夜的焦慮
新千年降臨的前幾年,人到中年的朱劍明時常處于焦慮之中。
全球柴油機行業(yè)正悄然換代,電控共軌系統(tǒng)一夜間取代機械式噴油系統(tǒng)。在這場技術革命中,中國的科研工作者紛紛敗下陣來,如果連“歸口單位”無油所也放手,中國人就徹底放棄了。
1995年前,全球同行尚未對電控共軌系統(tǒng)的未來達成共識,整車公司一汽集團內(nèi)部也沒有統(tǒng)一看法。朱劍明等所領導有些孤注一擲地決定要研發(fā)電控共軌技術。
時任研究所制造技術部部長唐維平,如今滿頭銀發(fā)。他向本刊記者回憶:“當時雖然工業(yè)信息化比較朦朧,但機電一體化已經(jīng)出現(xiàn),共軌技術比過去的單體泵機電一體化更加綜合,所以我們認準它是未來方向?!?/p>
隨后的柴油機技術革命,證明了他們的判斷。在1997年日本東京國際汽車博覽會上,全球汽車巨頭們都展示了采用電控共軌技術的概念轎車。
形勢已然明朗,中國幾乎所有內(nèi)燃機方向的研究所、高校都開始研究電控共軌技術。1996年開始,無油所與世界最早研究電控共軌技術的美國科學院院士、兩屆美國汽車工程師協(xié)會主席約翰.貝克合作,掌握電控中壓共軌技術,制造了中國第一輛電控共軌卡車。
這成果原本值得慶幸,然而2001年春天,朱劍明帶隊參觀全球行業(yè)領導者德國博世公司的電控高壓共軌系統(tǒng)時,大吃一驚——差距巨大,甚至連提升的余地都沒有。他們只好放棄了美國人的技術路線。
不過,這段插曲也讓朱劍明團隊“第一次知道了共軌系統(tǒng)是怎么回事”。
電控高壓共軌系統(tǒng),最難的是超精加工。它對加工精度幾乎吹毛求疵:舉噴油器一例,桿、孔間隙不能超過3000納米,空氣中任何一?;覊m的落入,都會卡死零件。
但是,只有如此精度才足以保證機器每分鐘旋轉(zhuǎn)2000次、噴1000次油,而且不會漏油。
雖然曾經(jīng)雄心勃勃,但2000年前后,中國所有從事此類研究的機構紛紛繳械,“實在太難了”。
在中國,電控共軌系統(tǒng)的生產(chǎn)設備——機床加工工業(yè)也落后于西方兩個時代。博世公司早已用機器自動裝配精密偶件,中國還依靠老師傅的手感,如老黃牛般精耕細作。
“我們一直沒有停,共軌太重要了,是全世界認為汽車最難的技術、未來的發(fā)展方向?!贝藭r朱劍明已擔當所長,可以想象他當時遠不如今天神情悠然。endprint
難尋同路人
無油所只是一家科研機構,首先需要找一個具備加工制造能力的伙伴。
他們曾試圖聯(lián)合國內(nèi)最大的燃油系統(tǒng)生產(chǎn)商共同研發(fā),對方也融資十幾億元瞄準電控共軌系統(tǒng),雙方一度簽訂了合作意向書。
然而,對方領導到德國參觀博世公司之后,認為“我們搞不成,兩輩子也趕不上博世的水平”。
此后,這家集團與博世合資,與自主研發(fā)漸行漸遠。由于喪失獨立研發(fā)能力,他們現(xiàn)在雖能在歐II標準市場獲利,但進入歐Ⅲ及以上市場挑戰(zhàn)極大。
朱劍明也曾找到另一家原機械工業(yè)部直屬的大連油泵油嘴廠和瑞士一家廠商,結(jié)果都不理想。
包括中國強大的軍工企業(yè),雖然能生產(chǎn)火箭、航天器這類尖端產(chǎn)品,也不具備這樣的能力。
朱劍明咨詢國內(nèi)精密儀器領域唯一的中科院院士,他說:“真要做,你們就得自己做?!?/p>
為了進口昂貴的生產(chǎn)設備,此后連續(xù)多年,無油所的工程師們都在電風扇下度過江南的夏天。
盡管無油所剛剛起步,國際巨頭并沒有忽略這家小研究所,他們高薪挖墻腳。到2005年,朱劍明麾下包括電控共軌項目副主任等內(nèi)的二三十人被陸續(xù)挖走。后來這家外國公司的大客戶一汽集團領導親自出面,才阻止住對方的“釜底抽薪”。
2006年,中央電視臺《新聞聯(lián)播》的一條消息在汽車界一石激起千層浪:無油所研發(fā)出電控共軌系統(tǒng),并在上海、無錫30多輛公交車上裝車試用!
那天晚上,心潮澎湃的朱劍明獨自來到院子里,走向史紹熙院士銅像,高喊:“我們成功啦!史先生,我們實現(xiàn)了您老人家的夢想!”
史紹熙曾擔任無油所名譽所長,他是中國高校內(nèi)燃機專業(yè)的開創(chuàng)者、復合式燃燒系統(tǒng)的發(fā)明人,過世前幾年仍對電控共軌系統(tǒng)念念不忘。
此后,朱劍明再次帶隊考察博世公司,就一個地方也看不了了。博世公司不相信無油所能夠自主研發(fā),想方設法拿到樣品,做知識產(chǎn)權調(diào)查,結(jié)果無疾而終。
唐維平告訴本刊記者:“朱所長不斷強調(diào)不能侵犯別人的知識產(chǎn)權。為什么我們走了這么久,就是為了避開專利?!?/p>
無油所自2003年開始在每個部門都設立知識產(chǎn)權小組,為關鍵技術避開國外專利,同時幾年間申請了150多個發(fā)明專利。
走中國的路
2008年北京奧運會前夕,中國柴油機市場遭遇前所未有的危機。
當時中國政府承諾汽車排放達到歐Ⅲ標準,但國內(nèi)電控共軌技術仍不具備產(chǎn)業(yè)化能力。
幾家跨國公司認定中國只能用他們的技術,到北京游說。如果采納他們的意見,不僅中國的柴油機市場將拱手讓人,國內(nèi)所有的油泵油嘴廠也將全部倒閉。
其實在歐洲,柴油車在乘用車中的比重已超過40%。在國內(nèi),雖然受到政策限制,柴油機主要搭配在SUV車型當中。但從目前勢頭來看,一方面是柴油機解禁的趨勢日漸明顯,另一方面使用柴油機的豪華SUV市場愈加擴大。
此外,柴油機還涉及國防等特殊領域:它是軍用卡車和工程車輛的最佳選擇,也涉及海軍裝備等。沒有中國自己的先進柴油機,中國軍隊的雙腿就束縛在別人手中。
原國家環(huán)??偩忠约皣野l(fā)改委幾位負責人心情急切,幾次去無錫找曾經(jīng)率先突破歐I、歐II技術方案的無油所。
最終,無油所成功改造機械泵,達到歐Ⅲ標準,國內(nèi)八成以上的汽車采用此技術,每輛車節(jié)省成本兩三萬元。
朱劍明自有一套理論:“中國的國情是老百姓喜歡價廉物美的東西,技術不是唯一和最重要的。我們的排放要求、技術、市場、法規(guī)與國外起碼有七八年的時間差,這就給我們發(fā)展和改變留下空間,如果完全步國外老路,我們的優(yōu)勢就沒有了,只能受制于人?!?/p>
其后,無油所在電控共軌技術產(chǎn)業(yè)鏈上一路攀爬,電控共軌柴油噴射系統(tǒng)、發(fā)動機進氣系統(tǒng)、汽車尾氣排放后處理、電子控制等發(fā)動機關鍵技術逐一被解決,至此,掌控了共軌核心技術全產(chǎn)業(yè)鏈。
“我們現(xiàn)在應該策劃一個合理的商業(yè)模式,瓦解跨國公司的捆綁策略,縮小行業(yè)差距,最終贏得話語權?!敝靹γ鹘ㄗh。
2009年,唐維平代表無油所參加中國汽車裝備創(chuàng)新聯(lián)盟的會議。在他發(fā)言時,國家重點專項相關負責人未等他開口就問:“共軌的重要性不要講,講一講為什么到現(xiàn)在還拿不出來,到底什么時候拿出來?!?/p>
電控共軌技術2005年就可以批量生產(chǎn),但要大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,沒有可靠、高精度和生產(chǎn)效率高的精密機床,無法實現(xiàn)。
國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)幾乎沒有類似機床,只有無油所有一套昂貴的進口設備。如果全部依賴進口設備,成本必然高過國外公司。
次年,無油所向工信部申請“04專項”,專為實現(xiàn)高端機床的國產(chǎn)化。
這個全稱“電控共軌柴油噴射系統(tǒng)制造技術與關鍵設備的研發(fā)及應用”的項目,開創(chuàng)了國內(nèi)機床專項以“用戶需求”為導向的模式,由無油所總牽頭,國內(nèi)九家生產(chǎn)廠商聯(lián)合開發(fā)。
“西方工業(yè)化幾百年了,我們這一代人要改變局面,就得付出成倍的代價?!敝靹γ鞲嬖V《瞭望東方周刊》,從那時起他們的科研例會都放在周日,以不影響團隊的平日工作。
令老專家錢闖印象深刻的是,2013年底,朱劍明下樓梯踩空,雙腳骨折。晚上開完會朱劍明才去醫(yī)院,第二天又坐著輪椅現(xiàn)身辦公室,之后幾個月天天如此。
現(xiàn)在朱劍明團隊已在附近山麓租賃了幾處廠房,用作電控共軌的生產(chǎn)基地。
“我們即將啟動第二期,開發(fā)一些禁運設備,同時進一步提高設備可靠性、精度保持性、生產(chǎn)效率。2016年后,此類項目的中國高端機床不再依賴進口,國產(chǎn)電控共軌也可以實現(xiàn)大規(guī)模民用了。”朱劍明說。
“通過三級火箭,我們最終與國外完全同步?!弊罱?4專項”通過驗收,朱劍明成竹在胸。endprint