中科院院士、汽車動(dòng)力系統(tǒng)專家歐陽(yáng)明高——
科研不能跟著“利”字走(治學(xué))
歐陽(yáng)明高院士。清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院供圖
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作為我國(guó)汽車動(dòng)力研究的領(lǐng)軍人物,中科院院士歐陽(yáng)明高在近30年的科研生涯中,始終“求新求變”“求是求美”。攻克柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控高壓噴射工程問(wèn)題、開(kāi)展燃料電池汽車示范運(yùn)行、研究電池安全……為何總能夠發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域,走在科研前沿?歐陽(yáng)明高說(shuō),“科研要跟想法走,不能跟‘利’走,才有可能做出新東西、開(kāi)拓出新方向。”
翻開(kāi)中科院院士歐陽(yáng)明高的簡(jiǎn)歷,這位汽車動(dòng)力研究的領(lǐng)軍人物似乎很順利,每一步都踩在點(diǎn)上。然而面對(duì)記者,他卻先談起了科研生涯中的挫折。
“在遭遇挑戰(zhàn)中不斷解決問(wèn)題,是做研究本來(lái)的樣子?!睔W陽(yáng)明高說(shuō),科研人員想要做出點(diǎn)東西,就要有攻堅(jiān)克難的準(zhǔn)備。
困難有時(shí)是科研的良師益友
1993年,在丹麥技術(shù)大學(xué)獲得博士學(xué)位后,歐陽(yáng)明高進(jìn)入清華大學(xué)做博士后,他研究的發(fā)動(dòng)機(jī)高壓噴射技術(shù)走在國(guó)際前沿。
一次偶然的機(jī)會(huì),廣西玉柴機(jī)器股份有限公司與歐陽(yáng)明高團(tuán)隊(duì)簽了一份600萬(wàn)元的項(xiàng)目合同,解決一批汽車產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用問(wèn)題。歐陽(yáng)明高摩拳擦掌,準(zhǔn)備大干一番。
雖然事先預(yù)想過(guò)困難,但挑戰(zhàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了歐陽(yáng)明高的想象。
燃油霧化困難、燃燒效率不高導(dǎo)致尾氣污染嚴(yán)重等問(wèn)題,是車用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)面臨的困擾。在科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界提出的多種方案中,歐陽(yáng)明高選擇了一條全新的探索路徑,這意味著一切都得自己從頭摸索。
歐陽(yáng)明高曾在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)相關(guān)技術(shù)構(gòu)想的實(shí)現(xiàn)做過(guò)簡(jiǎn)單驗(yàn)證,可以產(chǎn)業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量,才發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室原理驗(yàn)證和產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)是兩碼事。從原理、工藝到調(diào)試,每一步都會(huì)冒出數(shù)不清的問(wèn)題。比如,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高達(dá)1800個(gè)大氣壓的燃油壓力波調(diào)控精度為毫秒級(jí),這對(duì)噴射控制的要求極高??僧?dāng)時(shí)許多零件的加工精度達(dá)不到要求,需要一個(gè)個(gè)去打磨、調(diào)試?!霸谧罾щy的兩年,我?guī)缀跆焯齑趯?shí)驗(yàn)室,重壓之下好幾次都想放棄?!睔W陽(yáng)明高說(shuō)。
歷經(jīng)了無(wú)數(shù)個(gè)不眠夜,歐陽(yáng)明高及其團(tuán)隊(duì)克服了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓噴射上的一系列工程難題。本以為可以好好喘口氣,可大規(guī)模量產(chǎn)、裝備到汽車?yán)飼r(shí),又發(fā)現(xiàn)需要調(diào)整完善的工程細(xì)節(jié)還非常多。直到產(chǎn)品裝機(jī)批量投向市場(chǎng),科研才告一段落。
歐陽(yáng)明高說(shuō),在近30年的科研生涯,類似難題不計(jì)其數(shù),而今已經(jīng)能夠泰然處之,“爬過(guò)高山、歷經(jīng)險(xiǎn)阻,就會(huì)明白困難有時(shí)是科研的良師益友,它會(huì)激發(fā)出你更大的能量。”
總在開(kāi)拓新研究領(lǐng)域的路上
相比科研的挫折,更觸動(dòng)歐陽(yáng)明高的是汽車領(lǐng)域創(chuàng)新產(chǎn)品邁入市場(chǎng)的艱辛。他的團(tuán)隊(duì)曾助力研發(fā)一款國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng),產(chǎn)品綜合指標(biāo)并不遜于國(guó)外同類產(chǎn)品,只是缺乏品牌知名度,難以改變跨國(guó)公司產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)主流的局面。歐陽(yáng)明高一直在思考:“對(duì)于基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的汽車行業(yè),我們能不能在某些方面走到世界前頭去?”
帶著這一理念,歐陽(yáng)明高差不多每10年就能開(kāi)拓一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
上世紀(jì)90年代末,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)電控高壓噴射最艱難的部分攻克后,歐陽(yáng)明高敏銳地意識(shí)到,國(guó)際興起了氫能燃料電池技術(shù)的趨勢(shì),他看好燃料電池客車技術(shù)。然而,早期燃料電池客車采用的是純?nèi)剂想姵貏?dòng)力系統(tǒng),壽命短、成本高,難以走向市場(chǎng)。歐陽(yáng)明高帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,提出了一種新的以燃料電池接近穩(wěn)態(tài)運(yùn)行為特征的燃料電池與動(dòng)力電池能量分配原理,應(yīng)用該技術(shù)研制的燃料電池混合動(dòng)力客車,比當(dāng)時(shí)主流的國(guó)際燃料電池客車壽命提高了1.3倍,成本下降50%。
2008年,歐陽(yáng)明高帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)首次成功開(kāi)展燃料電池汽車示范運(yùn)行,隨后又以“剝洋蔥”的方式一層層地突破基礎(chǔ)核心技術(shù),最后做到全套技術(shù)商業(yè)化。同時(shí),歐陽(yáng)明高又捕捉到鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的純電動(dòng)轎車發(fā)展機(jī)遇,并聯(lián)合相關(guān)專家向國(guó)家提出了汽車行業(yè)純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的建議。從2007年開(kāi)始,他擔(dān)任國(guó)家“節(jié)能與新能源汽車”重大項(xiàng)目總體專家組組長(zhǎng)。
發(fā)展純電動(dòng)汽車,保障電池安全是關(guān)鍵。2009年開(kāi)始,歐陽(yáng)明高開(kāi)展電池安全研究,建立清華大學(xué)電池安全實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)入全球都欠缺研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域,并研制出了“熱—機(jī)—電”集成安全防控技術(shù)。“現(xiàn)在國(guó)際主流大車企和著名電池企業(yè)的很多項(xiàng)目都是委托我們做的,由我們?cè)S可知識(shí)產(chǎn)權(quán)?!睔W陽(yáng)明高說(shuō)。
2018年后,剛剛年過(guò)六十的歐陽(yáng)明高萌生新思考:汽車電動(dòng)化和能源低碳化、交通智能化結(jié)合起來(lái),才是新能源車發(fā)展的終極形態(tài)。他在辦公室屋頂上裝上了光伏,發(fā)的電供給樓下的充電樁,建成了光—儲(chǔ)—充微網(wǎng)試驗(yàn)系統(tǒng),希望借此讓更多人了解新能源汽車未來(lái)的應(yīng)用前景。
為何總能夠發(fā)現(xiàn)新領(lǐng)域,走在科研前沿?歐陽(yáng)明高說(shuō),“科研要跟想法走,不能跟‘利’走,才有可能做出新東西、開(kāi)拓出新方向?!?
在尊重規(guī)律的基礎(chǔ)上求新求變
既要“求新求變”,也要“求是求美”,這是歐陽(yáng)明高常對(duì)學(xué)生說(shuō)的一句話。
他說(shuō),求新,是保持創(chuàng)造性;求變,就是要引領(lǐng)變革;求是,是要尊重科研客觀規(guī)律;求美,就是要追求完美。
近年來(lái),氫燃料電池成為產(chǎn)業(yè)風(fēng)口,市場(chǎng)出現(xiàn)了一些過(guò)于樂(lè)觀的聲音。歐陽(yáng)明高總不忘提醒大家,應(yīng)該理性看待氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化。由于制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫、加注氫仍有許多突出難題亟待解決,盲目蜂擁而上容易引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。此外,氫燃料電池汽車也有特定的應(yīng)用場(chǎng)景,比較適合大客車和物流車。
十幾年前,當(dāng)國(guó)家準(zhǔn)備規(guī)劃純電動(dòng)汽車戰(zhàn)略時(shí),曾出現(xiàn)反對(duì)和質(zhì)疑的聲音。歐陽(yáng)明高提出了我國(guó)交通體系“點(diǎn)(大城市)—線(大城市間)—面(中小城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn))”結(jié)構(gòu)模型,基于我國(guó)“新能源城市客車(點(diǎn)上)—高鐵動(dòng)車(線上)—電動(dòng)自行車(面上)”等電氣化交通工具已具有的優(yōu)勢(shì),論證了發(fā)展純電動(dòng)轎車的可行性和合理性。
歐陽(yáng)明高說(shuō),全球汽車動(dòng)力電氣化技術(shù)轉(zhuǎn)型成為主流趨勢(shì),我國(guó)優(yōu)先布局一步,發(fā)展純電驅(qū)動(dòng)汽車,為汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)贏得了發(fā)展先機(jī)。電動(dòng)轎車也成為我國(guó)首次在全球率先成功大規(guī)模導(dǎo)入的高科技民用大宗消費(fèi)品。
如今,歐陽(yáng)明高已經(jīng)從專業(yè)科研人員轉(zhuǎn)向?yàn)閼?zhàn)略科學(xué)家。他認(rèn)為,做工程科技要學(xué)會(huì)培養(yǎng)好視野和品味,特別要加強(qiáng)人文素養(yǎng)?!白隹蒲行枰胂罅?,人文的訓(xùn)練能彌補(bǔ)理工科邏輯定量思維的不足?!睔W陽(yáng)明高說(shuō)。
(來(lái)源: 人民日?qǐng)?bào))