新技術實現純電動汽車“全氣候”運行模式
將鋰電池安裝在公交車上，我們是第一個吃螃蟹的人。隨著韓國平昌冬奧會臨近，以及北京冬奧會會徽的發布，冬奧會也即將進入北京時間。從道路施工到場館建設，許多人都在為迎接這場賽事日夜兼程，努力讓每個細節達
隨著韓國平昌冬奧會臨近，以及北京冬奧會會徽的發布，冬奧會也即將進入“北京時間”。從道路施工到場館建設，許多人都在為迎接這場賽事日夜兼程，努力讓每個細節達到“奧運標準”。
北京理工大學電動車輛國家工程實驗室副主任林程也是其中一員。他的任務是和團隊一道打造北京冬奧會公交系統的“主角”——清潔環保的新能源公交車。12月20日，科技日報記者在北京理工大學采訪到了林程，聽他講述備戰奧運的故事。
這已經不是林程第一次為奧運賽場的公交系統出力了。早在2008年，該團隊研發的新能源公交車和充換電站系統就服務于北京夏季奧運會。
白色襯衣，灰色西褲，濃眉大眼的林程長著一張娃娃臉，看上去比實際年齡年輕不少。說起“保鮮”的秘訣，林程笑道：“我喜歡和年輕人一塊打羽毛球，和他們玩在一塊，感覺自己也年輕了。更重要的是，不要把任務當成壓力，要敢于嘗試，并努力解決問題。我總覺得，有壓力容易老得快。”
研制傘兵突擊車起家
1995年，27歲的林程從武漢工學院畢業后來到北京理工大學工作。他接手的第一份工作就是研制我國首臺傘兵突擊車。
上世紀90年代，我國空降兵裝備還較為薄弱。傘兵跳傘落地以后，沒有重型裝備可攜帶，只能扛著槍上戰場。“當時，空軍方面找到北理工，問能不能研制一款傘兵突擊車，為空降兵提供機動裝備。”林程說。
海灣戰爭時期，美軍使用了一款機載突擊車，可將車輛空投到地面，傘兵找到車輛后能迅速開車參與作戰。沿用美國這款傘兵突擊車的概念，林程和同事在缺少參考資料的情況下開始研制傘兵突擊車。
為了確保傘兵突擊車能投入使用，要做到車輛適合空載;同時，空投落地后，在承受較大沖擊力的情況下，車輛不能有任何損害。此外，空投的目的地有很大的不確定性，因而對車輛的機動性要求很高，即使被投在稻田里也要能“爬”出來。為了解決上述難題，林程和同事用了7年的時間進行研發并指導車輛生產制造。
“生產這款軍用汽車的廠家原本是家飛機修理廠，沒有汽車制造經驗。具備較強工程化能力的北理工團隊和廠家一道，將研究成果做成了產品。”林程介紹道。
令林程感到自豪的是，他所在團隊研制的我國首臺傘兵突擊車獲得了軍方的認可，被列入軍隊裝備序列，該項目還獲得了國防科技進步獎。“電視劇《垂直打擊》里，就多次出現了我們研制的這款傘兵突擊車。”林程說。
“零故障”奧運首秀
傘兵突擊車研制成功后，林程立馬轉戰下一個項目——加入我國電動汽車技術領軍者孫逢春教授團隊，主持科技部新能源汽車重大專項中電動客車的整車研發工作，研究方向從傳統汽車轉向新能源汽車。
北京理工大學是國內較早涉足電動汽車研制的高校之一，在電力驅動系統、電池控制管理方面有著較為深入的研究。但在整車方面較為薄弱，研發出的車輛離產品級和批量化生產要求有一定距離。
“我到電動車實驗室后，主要任務就是做整車集成和控制技術研發，研究整車網絡系統控制和優化理論。”林程介紹。他帶領團隊和客車制造廠商研發了低地板電動公交車、電動豪華旅游大巴等三款電動客車。
其中，低地板電動公交車被北京奧組委相中，希望將這款車用在北京夏季奧運會上。用于奧運會的公交車，安全是第一位。“將大量的鋰電池放在公交車上，是否會起火甚至爆炸，在當時是有爭議的。為此開了多場專家研討會，最終我們的方案得到認可。將鋰電池安裝在公交車上，我們是第一個吃螃蟹的人。”回憶起當時面對的質疑，林程記憶猶新。
除安全性外，保證電動公交車24小時不間斷運行是另一個需要解決的難題。鋰電池公交車充一次電最多能跑100公里左右，然后需要充電數小時。為了保證不間斷運行，林程團隊和一家企業聯合開展換電模式研發。
“快速換電需要解決多個問題，比如保證電池和車體的連接是牢靠的。在汽車運行時，電池要確保不能出現脫離、發熱和燒蝕等問題。同時，還要對可能發生的車輛碰撞做好防護措施。”林程介紹，他們提出和發明的可快換的標準化鋰離子動力電池系統最終通過了檢驗。
在奧運電動客車研發過程中，團隊應用了很多新技術，林程現在回想起來，不禁為當年的“冒進”捏把汗。“冒進”的結果就是時常會蹦出些突發狀況：車燈亂閃、車門不聽使喚、電池拔不下來又安不上……為了解決這些問題，林程和同事不知在車廠熬了多少個日夜。
所幸，一切的付出都是值得的。2008年北京夏季奧運會上，團隊研發的50臺純電動客車穿梭在奧運場館核心區，用于接送奧委會官員、運動員、媒體記者等，整個奧運會期間運行實現零故障，向世界展示了中國新能源汽車的研發實力。“現在看來50輛數目并不大，但在當時是世界上最大批量的電動車應用項目。”林程自豪地說。
奧運會“首秀”只是開始。北理工電動客車的研究成果為我國純電動商用車研制奠定了技術基礎，并成套應用于福田、中通、宇通、金龍等多家車企。上述企業已累計生產各類純電動商用車超過14000輛，新增產值約68.6億元，累計可靠運行達數億公里。
安上強勁抗凍“心”
在2022年北京—張家口冬奧會期間，電動汽車將大規模投入使用。不同于夏奧會，冬奧會現場寒冷異常，氣溫或低至零下30攝氏度。低溫環境給新能源汽車的啟動、續航等提出了更高的要求。為新能源汽車安上一顆抗凍的“心”，給它提供強勁的動能便是林程所在團隊正在做的事。
電動車要面臨的考驗不止是嚴寒低溫。冬奧會河北賽區地形主要為山區，進入冬季，道路坡度與冰雪路面等將導致車輛行駛情況十分復雜。“現有以電動為主的新能源車輛智能化程度普遍較低，尚無法滿足冰雪覆蓋等復雜路況對車輛智能化的要求，也對新能源汽車智能自主決策能力提出較大挑戰。”林程說。
在林程看來，要想讓電動汽車走進千家萬戶，就必須要使電動汽車達到與燃油汽車相當的動力性和環境適應性，研發高性能全氣候純電動汽車。“北京理工大學和多家公司合作開發的鋰離子動力電池系統產品，比能量突破了175瓦時/千克，徹底解決了電動汽車在冬季續駛里程急劇下降、無法啟動等諸多難題，實現了純電動汽車‘全氣候’運行模式。”林程說。
此外，該技術團隊還在冷暖空調、網聯整車控制、自動變速系統等方面取得一系列突破，全面提升了電動汽車的技術性能。林程表示，預計到2020年，這款具備高性能和全天候工作模式的電動汽車將問世，并有望成為北京—張家口冬奧會上的一道靚麗風景。“這也意味著，由我國自主研發的純電動汽車將不再有‘禁區’。”林程說。
人物檔案
林程，湖北武漢人，生于1968年12月，現為北京理工大學電動車輛國家工程實驗室副主任，主要研究方向為汽車電動化。他曾獲國家科技進步二等獎、教育部科技進步一等獎。
原標題:他讓電動汽車不再“怕冷”
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