譚晶寶

在中國汽車技術(shù)換道超車的說法甚囂塵上之時，楊殿閣教授卻充滿不安。今年4月，在清華大學(xué)108周年校慶的系列活動中，一件事頗引人關(guān)注——擁有39年歷史的汽車工程系正式升級為車輛與運載學(xué)院。在業(yè)界享有盛譽(yù)的清華汽車系，源自1932年成立的機(jī)械工程系。在戰(zhàn)火紛飛的歲月，以莊前鼎先生為代表的一批學(xué)子在國家民族危難之際毅然學(xué)成歸國，從清華園到西南聯(lián)大，轉(zhuǎn)戰(zhàn)南北，開創(chuàng)了中國汽車工業(yè)人才培養(yǎng)的先河。1952年清華大學(xué)汽車專業(yè)正式確立，1980年獨立建系。

這是一次普通的院系改名還是另有深意？這是在汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革歷史潮流中的應(yīng)景之策，還是深謀遠(yuǎn)慮之舉？帶著幾分好奇，《汽車觀察》雜志對清華大學(xué)車輛與運載學(xué)院（以下簡稱車輛學(xué)院）首任院長楊殿閣教授進(jìn)行了獨家專訪。

拓展學(xué)術(shù)方向應(yīng)對產(chǎn)業(yè)變革

如果僅僅是改個名稱那么簡單，楊殿閣教授也不會如此忙碌。

上一場會議剛結(jié)束，楊殿閣教授便趕回辦公室。比約定的時間晚了幾分鐘，楊教授在表達(dá)歉意的同時，也流露出一絲苦惱。目前，清華車輛學(xué)院的人才輸出主要以碩士和博士為主，本科生直接就業(yè)率僅占10%到20%，研究生已經(jīng)成為車輛學(xué)院人才培養(yǎng)的主體。清華大學(xué)每年新進(jìn)博士生已經(jīng)接近3000多人，畢業(yè)2000多人，這意味著每年需要解決近千名博士生新增的住宿問題。同時兼任學(xué)校規(guī)劃處處長的楊殿閣為此絞盡了腦汁。此外，車輛學(xué)院師資團(tuán)隊將由原來的70人左右將擴(kuò)充至90多人，師資隊伍的擴(kuò)大需要更多的實驗室和配套資源，這些問題似乎和那些學(xué)術(shù)難題一樣讓楊教授費神。

年輕就是有優(yōu)勢。既要忙于學(xué)校的事業(yè)規(guī)劃、校園規(guī)劃、學(xué)科規(guī)劃，又要負(fù)責(zé)車輛學(xué)院的日常工作，還要帶領(lǐng)研究生團(tuán)隊，經(jīng)常加班到深夜的他卻看不出一絲疲倦。楊殿閣告訴記者，車輛學(xué)院新增的人員個個都是領(lǐng)域內(nèi)的精英。

對于這次由系升級學(xué)院，楊殿閣教授認(rèn)為關(guān)鍵不在于改名，而在于學(xué)術(shù)方向的拓展。除了發(fā)動機(jī)、車身、底盤等這些傳統(tǒng)的汽車領(lǐng)域以外，學(xué)院在學(xué)科設(shè)置和人才培養(yǎng)上將朝著新型能源和移動出行方向發(fā)展。未來，與移動出行相關(guān)的AI、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)都將包含在學(xué)院的學(xué)術(shù)范圍內(nèi)，學(xué)院將以學(xué)科規(guī)劃為抓手，通過學(xué)校資源的配置和學(xué)科的交叉融合，用最先進(jìn)的科研項目來培育最優(yōu)秀的汽車人才。他介紹，早在2016年，清華大學(xué)就已經(jīng)意識到汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革趨勢，今年成立車輛與運載學(xué)院，既是清華大學(xué)的既定發(fā)展目標(biāo)，也是對這場技術(shù)變革帶來的發(fā)展機(jī)遇的有力把握。

楊教授認(rèn)為，基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之間一定是相通的。“作為世界一流的大學(xué)，要在行業(yè)內(nèi)做到引領(lǐng)，關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的沉淀必不可少。只要是核心技術(shù)，不管它當(dāng)前離產(chǎn)業(yè)化有多遠(yuǎn)，最終一定會發(fā)揮重要作用?！鼻迦A大學(xué)一直專注于“啃最硬的骨頭”，通過承接國家重大專項、開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)幫助企業(yè)突破其無法完成的技術(shù)瓶頸，迅速實現(xiàn)前沿技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

清華大學(xué)的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)不單單局限于技術(shù)的突破及應(yīng)用上，當(dāng)新的技術(shù)大量出現(xiàn)的時候，到底哪條路才是對的方向？清華大學(xué)要發(fā)出強(qiáng)有力的聲音，引領(lǐng)正確的道路。

弄清底層機(jī)理才能有效“救火”

最近關(guān)于電動車自燃的新聞頻頻登上新聞頭條，讓新能源汽車市場蒙上了一層安全隱患的陰影。市場對電動汽車?yán)m(xù)航里程的關(guān)注大幅增加了對電池能量密度的要求，而能量密度的提升同時伴隨著安全隱患的增加。導(dǎo)致這一問題的機(jī)理層原因到底是什么呢？

當(dāng)被問及這一問題的時候，楊殿閣教授告訴《汽車觀察》：“清華車輛學(xué)院在動力電池安全性問題上會有重大突破，歐陽明高教授團(tuán)隊發(fā)表了該領(lǐng)域的系列論文。一層層剝開這些問題的底層面紗，弄清問題背后的真相，是一件非常有趣的事情?！?/p>

電動汽車的安全隱患很多來源于電池的內(nèi)失控。電池因為外力碰撞或者制造等原因內(nèi)部出現(xiàn)瑕疵，瑕疵會使得電池內(nèi)部發(fā)生變化并發(fā)出熱量，嚴(yán)重時導(dǎo)致電池燃燒甚至爆炸。根據(jù)車輛學(xué)院的研究，內(nèi)失控的一個重要原因是電池的內(nèi)短路，其引起的失控讓電池在短短幾秒之內(nèi)就會著火燃燒。但根據(jù)近幾年的進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)，內(nèi)短路產(chǎn)生的熱量并不是導(dǎo)致燃燒的完全絕對熱量，正極釋氧與負(fù)極之間產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng)也是非常重要的熱量來源。進(jìn)一步研究后又發(fā)現(xiàn)，熱失控釋放的總熱量與短路和正負(fù)極氧化還原釋放的熱量相比依然存在差異，剩下的這一部分熱量是哪里發(fā)出來的呢？只有把這些底層原因探索清楚后，電池廠商才能更好地開發(fā)出對應(yīng)的防治措施完成“救火”。

面對百花齊放的新能源技術(shù)路線，楊殿閣教授認(rèn)為，各種技術(shù)路線都有它的市場空間，但傳統(tǒng)汽車依舊具備很強(qiáng)的生命力，其技術(shù)還在不斷發(fā)展和進(jìn)步。到2030年，至少60%-70%的車輛仍然是傳統(tǒng)燃油車。

無論是電動汽車還是燃料電池汽車，最重大的變化實際是能量補(bǔ)充方式上的改變。目前很多純電動汽車?yán)m(xù)航里程達(dá)到400-500公里左右，基本可以滿足用戶的日常需求，但依然無法消除消費者心中的焦慮。這種焦慮與其說是續(xù)航里程焦慮，倒不如說是對充電便利性上的焦慮。楊殿閣教授判斷，未來5-10年內(nèi)，電池的能量密度將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高50%。此外，整車的能耗控制也將得到明顯優(yōu)化，到十三五末，A級車在技術(shù)上將實現(xiàn)每百公里12度電的能耗目標(biāo)，在現(xiàn)有水平上提升40%-50%。兩大技術(shù)突破不僅將會解決用戶對續(xù)航的擔(dān)憂，還能降低用戶的使用成本。如果在充電效率上進(jìn)一步提升，外加政策優(yōu)勢，在A00-A級車的細(xì)分市場上，新能源汽車的綜合成本和便利性將能夠與燃油車媲美。

燃料電池汽車的能量補(bǔ)充則更加困難。2008年，為開展奧運示范，清華大學(xué)和億華通牽頭在北京永豐建立了第一座加氫站，但10年過去了，第二座加氫站還一直沒有建起來，建設(shè)加氫站的難度和挑戰(zhàn)超乎想象。加氫站的建立由相應(yīng)的制度和規(guī)范限制，需要專用空間，與周圍的環(huán)境須進(jìn)行合理安全設(shè)計。與飛機(jī)的點式交通和鐵路的線式交通不同，乘用車是面式交通，這要求能量補(bǔ)充方式也必須為面式分布。因此，燃料電池的特點決定了其更加適用于行駛在固定路線的公交、物流等商用車領(lǐng)域，其最終替代的目標(biāo)將是柴油機(jī)。也正因如此，根據(jù)中國新能源汽車技術(shù)路線圖的預(yù)測，到2030年，在中國，燃料電池汽車的總保有量可能只會在100萬左右，與每年接近3000萬輛的汽車產(chǎn)量相比，燃料電池汽車還只是一個很小的比例。燃料電池汽車成熟的條件不僅僅是單車技術(shù)問題，更是系統(tǒng)問題。

換道不代表肯定就能超車

在談到當(dāng)前最熱門的自動駕駛話題時，楊殿閣教授認(rèn)為，每個級別的自動駕駛要產(chǎn)業(yè)化落地都必須有來自市場的推動方。 L1-L3級別自動駕駛技術(shù)發(fā)展的推動力來自車企和用戶，緊急制動、車道保持、自適應(yīng)巡航、自動泊車等功能都是用戶所需求的，會有越來越多的消費者愿意為這些功能買單。到2030年，中國所有的新車都將是L1-L2級別的智能汽車。換句話說，是否具備這些功能是汽車能否賣得出去的必要因素。在這種模式下，汽車最終依然是由車企賣給終端用戶，成本是繞不過去的坎兒，這也決定了L1-L3必定是低成本技術(shù)方案。L4級自動駕駛的推動力則來源于運營方，需求來自港口、礦山、物流園區(qū)以及滴滴、優(yōu)步這樣的網(wǎng)約車平臺公司，他們對車輛直接成本的敏感程度更低，更在意整個運營過程中收益與成本之間的平衡。至于L5級自動駕駛的推動方或者市場主體是誰，現(xiàn)在還說不清楚，需要L4級自動駕駛的不斷發(fā)展才能培育出其市場主體。

說到中國的汽車技術(shù)與全球同步的問題，楊殿閣教授忍不住分享了他親身經(jīng)歷的故事。繼麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)和密西根大學(xué)之后，豐田與清華共同成立了其全球第四個自動駕駛?cè)斯ぶ悄苈?lián)合研究中心。今年1月，楊殿閣教授帶領(lǐng)來自清華車輛學(xué)院、電子系和計算機(jī)系的青年學(xué)者，首次參加了原來只有這三所美國名校參加的自動駕駛學(xué)術(shù)論壇。他的學(xué)生看到參會名單后難掩激動之情，因為這次論壇聚集了北美自動駕駛領(lǐng)域的半數(shù)以上權(quán)威專家，以前只能在文章和書中看到的大牛，這次可以跟他們聚在一起開會討論了。

“會議當(dāng)天，主持人向參會嘉賓介紹來自中國清華大學(xué)的新團(tuán)隊，當(dāng)我和一起參會的十幾位老師集體站起來與到場的近200位專家打招呼的時候，我感到特別自豪。但正式進(jìn)入會議之后，我受到了更大的觸動。進(jìn)行學(xué)術(shù)分享的上百位專家，所做的研究可以用天馬行空來形容，真的是只有你想不到，沒有他做不到。”說到這兒楊殿閣教授感慨萬千。

豐田早已投資讓全球上百位頂級專家?guī)推涮剿髯詣玉{駛的技術(shù)路徑，值得深思的是，豐田在整個過程中不索取一行代碼，舉世界之力，只為獲取全球最先進(jìn)的思想，而正是這些天馬行空的想法，是所有創(chuàng)新的根源。反觀中國的現(xiàn)狀，由于企業(yè)研發(fā)能力不足，很多高校實際在做企業(yè)的工作，很多創(chuàng)新還主要集中在執(zhí)行層面。

在這種情形下，中國汽車技術(shù)換道超車的說法卻甚囂塵上。對此，楊殿閣教授充滿了深深的危機(jī)感，因為中國的傳感器、芯片、算法、計算平臺、操作系統(tǒng)等都還面臨被他國“卡脖子”的困境。電動化與智能網(wǎng)聯(lián)化的出現(xiàn)確實給汽車產(chǎn)業(yè)畫了兩條新的跑道，并重新劃出了一個起跑線。在部分領(lǐng)域，中國起跑較早，取得了一點優(yōu)勢，但這是一場漫長的馬拉松，我們不得不承認(rèn)，國外很多優(yōu)秀的企業(yè)，一旦起跑，不僅加速快，而且耐力足。

楊教授最后總結(jié)道，道是換了，重新起跑也是真的，但我們是否能夠超車卻不一定，需要我們不僅有爆發(fā)力，還要有持續(xù)力。