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让中国新能源客车用上“中国脑”——记国家科学技术进步二等奖获得者高建平副教授

2016年01月21日 13:01 宣传部 点击:[]

(通讯员 段笑蓉)2016年1月8日,对于年仅39岁的高建平副教授而言,是一个终身难忘的日子;对于中国的科研工作者来说,是一个翘首企盼的日子;对于中国新能源汽车行业来说,更是意义非凡。这一天,北京隆重举行2015年度国家科学技术奖励大会。河南科技大学参与完成的“节能与新能源客车关键技术研发及产业化”项目获得国家科学技术进步二等奖。车辆与交通工程学院高建平副教授作为该项目的主要完成人参加颁奖大会并领奖。

国家奖励办主任邹大挺在2015年度国家科学技术奖励大会上说,作为国家战略性新兴产业,郑州宇通客车股份有限公司、河南科技大学等单位共同完成的“节能与新能源客车关键技术研发及产业化”项目标志着新能源汽车作为国家战略性新兴产业,在关键技术上取得了重大突破!

问渠哪得清如许

采访的第一步是电话联系高建平。联系前,脑海中对他的想象是一位白发苍苍的老教授,精神矍铄,眼神中透着睿智。想象过后的现实却是电话那头传来年轻人的礼貌的问答。诧异之余的残酷现实是,他早上刚刚从洛阳开车去郑州出差。如果只是凭借他通过邮件传给我一些毫无生命力的文字表述,连他的面都没见一面,如何告诉读者他是怎样的一个科研工作者?结局出乎意料的好,也格外地让人揪心。高建平说:“那我今晚赶回洛阳,明天早上在你办公室见面吧!”

第二天早上,高建平如约来到办公室。交谈中,知道了他的个人情况:高建平1976年10月出生于河南省洛阳市新安县。他的大学生活是在洛阳工学院度过的,专业是汽车与拖拉机设计与制造。

2002年底,就在硕士毕业前夕,他父亲得了一次重病。照料父亲期间,他决定到河南科技大学工作,因为这既是他熟悉的母校,又离家很近,方便照顾父母。

2003年7月,高建平正式入职河南科技大学车辆学院,从事汽车专业相关的教学和科研工作。他的研究生赵金宝说:“高建平老师讲课经常深入浅出,以简单的事件讲授复杂的原理。混合动力汽车在平常人看来是一个很复杂的概念,但是高老师却以一个生动的例子解决了这个问题。他把传统汽车比作‘驴’,电动汽车比作‘马’,然后混合动力汽车就是‘驴’和‘马’的杂交体即‘骡子’,它既继承了‘驴’的耐力,又继承了‘马’的速度,使此概念简单易懂。”

提起 “援疆经历”,他的同事郗建国回忆道:“2004年2月,学校接到省委组织部和教育厅委派一名教师到新疆阿克苏地区支教的任务。当领导找到高建平谈话时,高建平当即表示愿意接受这个任务。作为最熟悉他的同事,我知道他家里困难重重,做这个决定,他需要牺牲很多。在省委组织部和学校领导到新疆进行评估时,阿克苏职业学院的领导和同事给予他非常高的评价。”

援疆结束后,经过半年的刻苦努力,高建平终于如愿以偿地成为电动汽车行业的知名专家、北京理工大学副校长孙逢春教授的博士研究生。读博期间,他利用一切可以利用的时间学习了新能源汽车相关知识,在电动车辆国家工程实验室这个国内电动汽车领域的最高平台上,进行了大量的工作实践。由于表现突出,2008年高建平获得了国家留学基金委全额资助,在美国密歇根州立大学进行了为期一年的合作研究。在此期间,高建平参与了UNDP项目,并有机会与国际知名的专家交流,与来自不同国家的博士生一起工作和学习,掌握了新能源汽车的前沿技术和先进研究方法。

博观约取露锋芒

高建平在读本科期间,学习了“汽车”的机械结构、原理和设计方法;读硕士期间,他完成了汽车电控方面的学习和实践;读博士期间,他开始“新能源汽车及电驱动技术”的理论学习和科学研究,“交叉学科的优势” 使他迅速成为导师研发团队的核心成员,有机会参与“再生燃料电池机电混合动力技术研究”和“串联式混合动力客车动力系统研究”等国家级科研项目,并承担整车控制技术的研发工作。

整车控制技术是汽车的神经中枢,相当于车的“大脑”,对整车的动力性、经济性等核心性能具有决定性的影响。因此,发达国家对整车控制技术进行了技术垄断,传统汽车的整车控制单元ECU全都采用进口。为改变这种有车无脑的被动局面,国家把整车控制技术列为新能源汽车三大核心技术之首,重点发展。

高建平利用一切可以利用的时间,潜心钻研整车控制技术,圆满完成了项目的研究工作,并在所研究的领域初露锋芒,他在《北京理工大学学报》上发表《混合动力汽车机电耦合系统归类分析》,首次提出了基于广义力变量和广义位移变量的混合动力汽车机电耦合系统的数学模型及判定条件,该方法至今仍被行业大量引用。他在国际知名期刊《Journal of Automobile Engineering》上发表题为《Equavelent Fuel Comsumption Optional Control Strategy of a Series Hybrid Electic Vehicle》的学术论文,提出了一种基于等效油耗的实时优化控制方法,可使综合工况下节油率提高15%,工况适应性大大提高。

2008年8月,高建平刚刚回国,郑州宇通的有关领导注意到他在整车控制技术方面的一些研究成果,力邀他以博士后合作研究的身份加入宇通新能源客车研发团队,以整车控制为突破口,加速动力系统的技术升级,提升宇通新能源客车的核心竞争力。

守得云开见月明

2009年7月,高建平在宇通开始组建整车控制研发团队,将攻读博士期间和在国外留学期间学习到的先进理论和方法和宇通的新能源客车技术研发结合起来,开始了让中国的新能源客车用上中国脑的努力,四年后,宇通宣布在国内率先突破整车控制核心技术,改变了中国客车“有车无脑”的局面。由于自主掌握整车控制核心技术,宇通的新能源客车性能不断提升,越来越具有竞争力,新能源客车的市场占有率从2009年的10名之后逐渐提升到2013年的第1名,而且还出口多个国家。

博士后出站后,他回到学校,继续与宇通共同开展国家863计划等多个重大科研项目的合作,长期往来于郑州和洛阳之间,在合作的过程中,不但提升宇通技术和产品的核心竞争力,而且提升了自已的教学及科研水平。

近年来,高建平副教授在国内外期刊发表学术论文30余篇,其中被SCI收录3篇,EI收录8篇,获国家发明专利5项,荣获2013年度河南省科技进步一等奖、2014年度河南省科技进步一等奖、2015年度国家科技进步二等奖。目前,他还兼任电动车辆国家工程实验室技术委员会委员、国家电动客车电控与安全工程技术研究中心技术委员会委员等学术职务。

谈到今年获奖的“节能与新能源客车关键技术研发及产业化” 项目,高建平说:“这是河南科技大学和宇通客车的共同骄傲,是河南人的骄傲。”该项目通过高效动力系统、动力电池集成与管理、整车控制与节能等技术创新,实现了纯电动、插电式、混合动力客车共平台开发,自主掌握核心技术,改变了我国相关技术和关键零部件长期依赖进口的局面。综合技术处于国际先进水平,整车节能与控制、高压隔离电源变换、高密度电驱动控制等技术处于国际领先水平。相关成果已应用于6~18米节能与新能源客车系列化产品。产品已在全国推广23796台,市场占有率28.89%,位于客车行业第一,并在法国、冰岛等国家示范和销售。累计销售额达193亿,带动产业链增值超过900亿元,减少碳排放64.69万吨,减少PM排放79吨。这为中国汽车技术转型升级、制造业整体技术水平提升和国家的节能减排做出了重要贡献。

“最为重要的是,所有这些新能源客车都采用河南科技大学和宇通共同开发的整车控制器,用的全是‘中国脑’ 。”他自豪地说。

提到他今后的科研目标和规划时,高建平说:“科学研究是无止境的,人们对汽车性能的追求更是无止境的,我现在正在研究如何使整车控制策略具有自学习功能,能够自动识别驾驶员类型和所处的工况,控制参数能够自适应地做出调整,让中国脑更智慧,让中国车更节能,让我们一起努力”。

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