◎ 文/傅雙僑

參加中美清潔汽車聯(lián)盟年會

張希認(rèn)為，現(xiàn)階段全世界主要汽車強國的智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化幾乎處于同一發(fā)展水平線，正是我國突破汽車技術(shù)壟斷的絕佳時期。

目前智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車是全球汽車業(yè)的熱點，大力推進智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車在我國的發(fā)展是促進中國汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、搶占國際競爭制高點的緊迫任務(wù)，也是推動綠色發(fā)展、智能出行、培育新的經(jīng)濟增長點的重要舉措。上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師張希深諳智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車對于中國汽車產(chǎn)業(yè)的重大意義，在相關(guān)領(lǐng)域深耕十余載，在理論和應(yīng)用兩方面為我國智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車的穩(wěn)步發(fā)展做出了重要貢獻。

2007 年，從上海交通大學(xué)博士畢業(yè)后，張希應(yīng)邀赴美國密歇根大學(xué)電氣與計算機工程系繼續(xù)深造，他對新能源汽車的研究之路也就此展開。2009 年，張希學(xué)成歸國，長期從事新能源汽車電驅(qū)動、電池管理、無線充電和自動駕駛汽車智能決策技術(shù)的研究。近5 年，他作為項目負責(zé)人主持了國家級和省部級項目10 余項，包括國家重點研發(fā)計劃政府間重點專項項目、國家自然科學(xué)基金項目、國家“十三五”重點國際合作項目課題、上海市政府間國際合作專項、上海市教委產(chǎn)學(xué)研專項、上海市浦江人才支撐項目、上海市工業(yè)強基課題等。

張希教授在智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車部分核心關(guān)鍵技術(shù)方面取得重要突破，基于科研成果出版著作4 部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文近百篇，申請國家發(fā)明專利二十余項，已獲授權(quán)十余項，獲得中國產(chǎn)學(xué)研合作促進獎、上海市科技進步獎等多個獎項，還入選了上海市浦江人才計劃，并曾獲科學(xué)中國人年度人物等榮譽。

高效的產(chǎn)學(xué)研合作

張希在與企業(yè)和研究所產(chǎn)學(xué)研合作的過程中參與產(chǎn)品技術(shù)需求提出、技術(shù)方案制定、原型樣機開發(fā)、樣機測試驗證、產(chǎn)品完善成型的整個研發(fā)過程，做到信息共享、溝通及時、分工明確，將市場需求與創(chuàng)新技術(shù)研究有機地結(jié)合在一起，避免了推倒重來、重復(fù)開發(fā)的不良后果，極大地縮短了研發(fā)周期，提高了研發(fā)效率。

他還以非營利單位的身份幫助合作企業(yè)介紹產(chǎn)品應(yīng)用下游客戶，在市場和產(chǎn)業(yè)鏈的建立上盡可能發(fā)揮作用，顯著減少了企業(yè)前期市場開發(fā)投入。在產(chǎn)品開發(fā)早期階段盡可能選擇性價比較高的器件和軟硬件開發(fā)系統(tǒng)，在測試驗證階段盡可能選擇測試費用可控、周期較短但驗證效果明顯的測試方法，并且在企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)設(shè)備的引進上也盡量考慮功能/投入最大化的目標(biāo)。在產(chǎn)品成功銷售之后，他還保持與企業(yè)的聯(lián)系，在售后服務(wù)上發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，減少售后服務(wù)成本，幫助企業(yè)通過各種方法降低產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)過程和之后的整體成本。

張希及其團隊與東風(fēng)汽車、上海華普等車企建立了密切合作關(guān)系，充分發(fā)揮了企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)管理和高校創(chuàng)新技術(shù)研究各自的優(yōu)勢，通過多年努力，多方合作的“電動汽車動力總成多能源控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目取得重大成果：提升了混合動力汽車的燃油效率和動力電池使用壽命；改善了能量再生制動的邏輯性；提高了電池荷電狀態(tài)（SOC）估測精度；將混合儲能系統(tǒng)直流變換提高到最優(yōu)工作效率。該項目成果對于我國電動汽車的示范運行、產(chǎn)品推廣以及產(chǎn)業(yè)升級起到了重要推動作用，促進了我國新能源汽車技術(shù)的科技進步，產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟和社會效益，實現(xiàn)直接經(jīng)濟效益約4億元，利潤約2 億元，稅收8000 多萬元，間接經(jīng)濟效益超2 億元，并于2015 年獲得上海市科技進步二等獎。

在積極發(fā)揮高校科技服務(wù)功能，與高科技中小企業(yè)進行長期技術(shù)合作的過程中，張希通過新產(chǎn)品共同研發(fā)形成企業(yè)在新興市場上的競爭優(yōu)勢，同時打破國外技術(shù)和產(chǎn)品在我國市場上的壟斷。他帶領(lǐng)團隊與上海昂勤共同研發(fā)新能源汽車底盤測功機系統(tǒng)產(chǎn)品，彌補了由燃油汽車測功機改造的新能源測功機產(chǎn)品的功能不齊全、實時性不高以及效率偏低等缺陷，擁有實時性好，模擬精確度高及效率高等優(yōu)點，突破了道路阻力非線性模擬、基于模型的實時仿真、各組件與整車傳動效率的測試、新能源汽車動力源續(xù)駛里程的估測和標(biāo)定等關(guān)鍵核心技術(shù)。目前該研究成果的相關(guān)新產(chǎn)品獲得每年數(shù)千萬元的直接經(jīng)濟效益，而企業(yè)也從2011 年創(chuàng)建時注冊資金僅100 萬元的小微企業(yè)發(fā)展成為我國新能源汽車測控行業(yè)的重要一員。

前沿技術(shù)創(chuàng)新

國務(wù)院總理李克強針對新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進工作明確指出要“突出重點、合理布局”。所謂“突出重點”即針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“瓶頸”和“短板”，著力突破核心技術(shù)和關(guān)鍵零部件的制約，提升自主創(chuàng)新能力和技術(shù)水平。針對我國新能源汽車研發(fā)、生產(chǎn)和使用的現(xiàn)狀，張希認(rèn)為電池是目前中國乃至全世界新能源汽車的發(fā)展瓶頸，他的研究則主要側(cè)重電池技術(shù)的優(yōu)化升級，包括電池建模與管理技術(shù)，電池電化學(xué)性能、電池老化機理、動力電池梯次利用技術(shù)等。張希的研究還特別重視解決用戶在實際使用電動汽車過程中遇到的問題，比如，電池充電和衰減等問題。

給學(xué)生講解自動駕駛控制器與模擬環(huán)境接口功能特性

現(xiàn)在中國的電動汽車用戶都采用有線充電的方式，相比有線充電，無線充電的便利性更好，而無線充電的主要問題是傳輸效率不高。針對這個問題，張希團隊開發(fā)了覆蓋48-650V 電池需求、最大功率30kW 的電動汽車無線充電裝置產(chǎn)品系列，攻克了DDQ 雙極性耦合線圈、磁集成LCC 補償拓撲等關(guān)鍵技術(shù)，最大傳輸距離為300mm,最高傳輸效率超過95%，允許的最大偏移量為200mm，并具有金屬檢測和活物檢測功能，通過磁屏蔽技術(shù)使EMF 降低到人體安全值以內(nèi)（10μT 左右），該研究申請發(fā)明專利11 項，目前在廈門金旅、上汽通用五菱多種電動汽車型上實現(xiàn)了測試驗證和小批量開發(fā)，預(yù)計三年內(nèi)直接經(jīng)濟效益超過10 億元。

電動汽車電池壽命衰減及退役電池回收利用也是整個行業(yè)十分關(guān)心的問題，張希團隊所做的研究深入電池電化學(xué)本質(zhì)，將電池負極石墨與電解液的副反應(yīng)因素融入電池管理系統(tǒng)（BMS）電池模型中，可實現(xiàn)電池SOC、SOH 以及電池內(nèi)部老化表征參數(shù)（如負極鋰離子沉積、SEI 膜增長量）的實時精準(zhǔn)估計，并通過電池運行大數(shù)據(jù)和人工智能方法進行驗證，同時在滿足快充時間要求的情況下優(yōu)化和動態(tài)調(diào)整充電曲線，使電池壽命大幅提升，將有可能顛覆“快充必然影響電池壽命”的一般認(rèn)知。目前，張希與榮威新能源汽車“三電”系統(tǒng)供應(yīng)商—上汽集團上海捷能公司以及我國最大的充電樁生產(chǎn)和運營企業(yè)之一-青島特來電正緊密合作，推動該技術(shù)在新能源汽車和充電產(chǎn)品上的快速落地。此外研究成果中為退役電池單體提供的準(zhǔn)確詳盡的“體檢報告”可很好地指導(dǎo)電池梯次利用和報廢回收，將為國家節(jié)省大量資源。

主持中德電動汽車能量效率與行駛安全協(xié)調(diào)技術(shù)研討會

自動駕駛是目前十分熱門的汽車前沿技術(shù)，自動駕駛功能早已有之，比如自適應(yīng)巡航等，就屬于比較基礎(chǔ)的自動駕駛功能。電動汽車為自動駕駛提供了更廣闊的應(yīng)用平臺和前景，但是在中國這個電動汽車產(chǎn)銷大國，車輛的自動駕駛技術(shù)又有很多獨特性，應(yīng)用環(huán)境高度復(fù)雜給中國的自動駕駛研究人員提出了更大的挑戰(zhàn)。張希充分考慮了中國交通工具類型繁雜，人機混行等實際道路情況，建立了基于社會力模型的行人軌跡預(yù)測方法（考慮符合中國行人社會學(xué)與心理學(xué)特點），同時結(jié)合汽車動力學(xué)模型預(yù)測、極端交通狀況處理機制、行駛舒適性等因素對自動駕駛汽車智能決策路徑規(guī)劃進行優(yōu)化調(diào)整。他與上海淞泓、山東時風(fēng)、德國羅伯沃茨等企業(yè)進行緊密合作，致力于開發(fā)具有通用操作系統(tǒng)功能的智能決策控制器產(chǎn)品，可同時適用于無人小巴、清掃車、物流車等不同車型，將有力地推動L4 乃至L5 等級自動駕駛汽車真正產(chǎn)業(yè)化落地的進程。

為了收集智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車的第一手試驗數(shù)據(jù)，張希教授與團隊在上海交通大學(xué)閔行校區(qū)負責(zé)建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車技術(shù)開發(fā)和示范驗證基地，基地中包含了數(shù)百輛純電動汽車、十余輛自動駕駛汽車、數(shù)百個充電樁/充電站、數(shù)十個5G 基站和V2X 基礎(chǔ)設(shè)施、1 個大數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵要素，為智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車核心關(guān)鍵技術(shù)的突破提供了必要的試驗保障條件。

培養(yǎng)人才創(chuàng)新能力

今天的智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車對動力電池、無線充電、環(huán)境感知、智能決策等核心技術(shù)的要求與以往傳統(tǒng)汽車有了巨大的不同，因此對交叉學(xué)科專業(yè)人才的需求也很急迫，而人才短缺是轉(zhuǎn)型過程中的中國智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)遇到的最大瓶頸。一花獨放不是春。張希希望有更多的專業(yè)人才可以投放到中國方興未艾的智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車產(chǎn)業(yè)之中，把產(chǎn)業(yè)由大做強，培養(yǎng)人才也是他的一項重要工作。

他依托中國汽車工程學(xué)會等團體的公益科技服務(wù)平臺以及與企業(yè)建立的長期緊密合作基礎(chǔ)，對企業(yè)技術(shù)人員進行關(guān)鍵核心技術(shù)培訓(xùn)，通過從基礎(chǔ)理論知識到最新創(chuàng)新成果等各方面全方位由淺入深的講解，提高企業(yè)技術(shù)人員的創(chuàng)新意識和能力。同時，他邀請企業(yè)委派工程師進駐學(xué)校實驗室，與碩士生和博士生一起進行產(chǎn)學(xué)研開發(fā)，形成工程需求實際與原始創(chuàng)新思想的無縫銜接。

此外，在產(chǎn)品開發(fā)中后期，他派碩士生和博士生進入企業(yè)的研發(fā)部門甚至生產(chǎn)工廠，全面熟悉企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)管理和生產(chǎn)流程，當(dāng)學(xué)生畢業(yè)時引導(dǎo)他們考慮進入合作企業(yè)，幫助向企業(yè)輸送創(chuàng)新和工程能力兼具的合格人才，形成具有可持續(xù)性和穩(wěn)定的創(chuàng)新研發(fā)團隊，切實提高企業(yè)的整體研發(fā)和創(chuàng)新水平。

作為導(dǎo)師，張希教給學(xué)生的第一件事就是“科研必須踏踏實實去做，不能有半點虛假”，同時他要求學(xué)生研究的科學(xué)問題必須是“由產(chǎn)業(yè)痛點難點問題驅(qū)動和由上而下細分的”，所有過程細分成果最終匯集到對產(chǎn)業(yè)痛點難點問題的根本解決路徑上，“論文是科研工作的副產(chǎn)品”。為了借鑒和吸收國際最新研究成果，最大程度與國際前沿技術(shù)實現(xiàn)無縫接軌，張希經(jīng)常要求學(xué)生采用全英文工作交流模式，這種對細節(jié)的執(zhí)著追求使他的每一位學(xué)生都具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度，成為我國智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車研發(fā)領(lǐng)域的重要推動力量。

自2009 年從美國深造回國，張希在中國智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車領(lǐng)域摸爬滾打了10 余年，他認(rèn)為，科研能否最終應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)量化生產(chǎn)中，并解決此行業(yè)發(fā)展所出現(xiàn)的實實在在的問題是衡量其價值的重要指標(biāo)之一，“十三五”對我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型與生態(tài)發(fā)展做出了明確規(guī)劃，汽車行業(yè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱肩負著重大的使命，而智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車則更契合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的愿景，他將帶領(lǐng)自己的團隊在相關(guān)研發(fā)的核心領(lǐng)域繼續(xù)砥礪前行。