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中国工程院院士陈清泉：未来汽车将不仅仅是交通工具
科技日报记者 姜靖
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陈清泉，电动汽车及智慧能源专家，香港大学荣誉教授，香港理工大学杰出教授，香港首位中国工程院院士，英国皇家工程院院士，世界电动车协会创始主席，被誉为“亚洲电动汽车之父”。主要从事电动汽车、电力驱动、智慧能源、“四网四流”融合领域研究。荣获中国工程院光华工程科技奖、香港特区政府金紫荆星章、英国皇家工程院菲利普亲王勋章等。
连续9年产销量居全球首位，2023年售出950万辆、占全球新能源汽车销量的60%以上……如今，我国已成为新能源汽车大国。
在我国新能源汽车发展的过程中，被誉为“亚洲电动汽车之父”的中国工程院院士陈清泉作出了重大贡献。
早在20世纪80年代，陈清泉即开始专注于电动汽车研究，为的是尽早看到中国制造的电动汽车跑遍世界，推动中国成为世界电动汽车大国。如今，这一梦想已变成现实。
2023年3月，陈清泉荣获“感动中国2022年度人物”。颁奖词这样写道：“汽车曾经改变世界，而你要改变汽车。中国制造，今天车辙遍布世界，你是先行者，你是领航员。在新能源的赛道上，驰骋了四十多年，如今，你和祖国，正在超车。”
“科学家是没有退休年龄的，只要心脏还在跳动，就要尽己所能，造福全人类。”前不久，87岁的陈清泉在接受科技日报记者采访时说，“儿时我曾与父亲约定‘造一辆不冒烟的汽车’。未来汽车将不仅是交通工具，还将成为人们的第三个生活空间。”
陈清泉院士 田晶娟绘
矢志造一辆“不冒烟”的汽车
记者：您被誉为“亚洲电动汽车之父”。您当初为什么选择这一研究领域？
陈清泉：我出生在印度尼西亚的一个华侨家庭，父亲从事汽车生意。我从小就有机会接触汽车，每天放学后会去车厂溜达。在车厂，我看到漂亮的车子一启动就排出大量烟气，工人因为修车弄得全身油污。那时我就萌生一个念头：如何让汽车不冒烟也能跑？
电动汽车是实现这个目标的路径。19世纪末期，电动汽车的发展略领先于燃油车，但是到了20世纪，内燃机步入飞速发展阶段，电池却没有得到较大提升。1912年，美国最后一家电动汽车公司底特律公司申请破产，电动汽车慢慢淡出历史舞台。
20世纪六七十年代，随着全球石油危机的爆发，电动汽车再次引起汽车行业的关注。我一直从事电机、电子方面的研究，因此在那时意识到，汽车曾经改变世界，但是现在，汽车必须被改造。电动汽车肯定具有广阔的发展前景，因为传统汽车的燃料来源——石油，是不可持续的。于是我下定决心研究电动汽车。
记者：您是全世界最早研究电动汽车的科学家之一，这是不是意味着很多研究要从零开始？
陈清泉：1953年，我考入北京矿业学院机电系。当时有门课程叫“矿井电机车”。课上提到，矿井用车不用内燃机，而是用电动机作为动力来源。这不禁让我思考，这样的方式可不可以用在汽车上？毕业后我留校任教，做了一些电动机车方面的研究，不过我那时研究的是在矿上行走的有轨车。
后来，我到香港大学读博士。1982年，我博士毕业留在香港大学任教，开始专注于电动汽车研究。以前的电动汽车多采用直流电机驱动，我大胆提出用感应电机驱动电动汽车，并在研究中采用了新的异步电机数学模型，即用两个解耦的分量来表达电机的转矩和转子磁通，实现在相当大范围内独立控制电机的转速和电机内磁场。这种控制系统不仅有很大的调速范围，而且有很强的耐用性。
我们是国际上最早尝试用交流电驱动电机的团队之一，在当时具有很强的创新性。1986年，香港大发公司提供了一辆汽车，我带着研究团队将这辆汽车的发动机换成了异步电机，做出第一辆电动汽车Mark1，随后又不断改进，做出了Mark2。
1987年，我牵头在香港大学成立国际电动汽车研究中心。Mark1、Mark2都是现成的车换装电机做成的，Mark3则是我们做的第一辆整车，采用的是当时最新的永磁电机技术。做出这辆车后，我信心倍增。
图为在位于重庆市两江新区的赛力斯汽车超级工厂，AI智能检测系统在检测车辆关键部位的螺栓松紧程度。新华社记者 黄伟摄
要做跟别人不一样的科研
记者：我在香港大学地铁站附近看到过一张您与电动汽车U2001的合影，这辆车有何特殊意义？
陈清泉：1993年，我们研制出电动汽车概念车U2001。它充一次电最多可以行驶160公里。这是当时最先进的水平。
我一直觉得，做科研，就要做和别人不一样的。我们在对当时的电动汽车发展做了很多调研后，在U2001上率先采用“三合一”动力总成，即电机、电控和变速器一体化“三合一”集成。由于跨时代的科技理念，这辆车一经亮相便引起全球瞩目，“三合一”动力总成理念也沿用至今，现在已经发展成“八合一”或“多合一”了。
从研究电动汽车开始，我就主张将汽车、电机、控制等技术融合成一门新兴交叉学科，这为现代电动汽车学科奠定了理论基础。
记者：1993年研发出的车，为何叫U2001？
陈清泉：名称中的2001不是代表年份，而是指要迎接21世纪第一辆车。U代表Unite（联合），这辆车得到了很多公司的支持，是产学研联合的产物。我虽然做研究出身，但是不能只做研究，写写论文就交差了。我要把科学转化为技术，再转化成产品，造福人类。这就需要产学研结合，将技术、政策、产业、市场、金融联系起来，形成完整的产业链。
记者：您牵头成立世界电动车协会，也是这样出于这一目的吧？
陈清泉：1988年，在加拿大举办的第9届国际电动车大会上，我被推举为亚洲代表，和美洲、欧洲的另外两位代表一起组成了世界电动车协会筹备组，牵头筹备世界电动车协会，并担任轮值主席。成立世界电动车协会的目的是把将美洲、欧洲、亚洲的电动汽车行业联接起来。
这里有个背景，1969年，美国联邦政府面对能源危机，通过立法支持电动汽车发展。同年，第一届国际电动车大会（EVS-1）在美国凤凰城召开，随后国际电动车大会就一直在美国召开，直到20世纪80年代左右，才在德国、法国等国家和地区召开。而随着电动汽车的发展受到越来越多的关注，国际电动车大会的规模也越来越大，下一届大会的召开地便成了经常引起争论的问题，因此迫切需要成立一个世界电动车协会来协调相关事宜。
一开始，很多国家不愿意加入世界电动车协会，比如当时仅次于美国的汽车大国日本。那时出于技术保密等考虑，日本并不愿意加入世界电动车协会。但如果不加入世界电动车协会，就无法得知协会讨论制定的一些标准，继而影响电动汽车出口。经过劝说，日本后来同意加入世界电动车协会。1990年，我在香港主持召开第10届国际电动车大会，并向全世界宣布世界电动车协会正式成立。
国产电动汽车有竞争力
记者：我国电动汽车连续多年全球产销量第一。但是我们也看到，很多国际燃油汽车巨头陆续进场，未来国产电动汽车还有优势吗？
陈清泉：从保有量来看，我国已成为电动汽车大国，产品线覆盖乘用车、商用车、重卡等，技术已涉及智能网联、无人驾驶等前沿领域。在技术研发、基础设施建设等方面，我国已经形成整体优势。以电机为例，我们的设计能力走在了国际前列，现在国外进行电机研究的很多都是中国人。
跟国外的电动汽车相比，国产电动汽车虽然在材料、工艺等方面尚有差距，但仍有竞争力，而且我国在相关政策、技术、市场等方面积累了丰富的经验。目前，已经有多个东盟国家希望借鉴中国经验，发展电动汽车产业，例如，印度尼西亚有关部门曾专门邀请我分享中国电动汽车产业发展经验。
记者：在您看来，我国电动汽车发展在哪些方面需要改进？
陈清泉：主要有三点。一是当前国内电动汽车的发展过分依赖补贴。很多企业贪图补贴红利，在缺乏必要核心技术的情况下，依靠东拼西凑的底盘、发动机和动力电池组装产品，这是纯粹的投机。二是我国电动汽车的核心技术创新能力不强，例如，车规级芯片、全栈式软件、操作系统等方面还存在短板。三是充电基础设施建设不够完善，一二线城市的充电焦虑虽然已经得到缓解，但三四线城市及乡村地区的充电基础设施建设仍较滞后，这是制约电动汽车大规模进入市场的一个重要因素。
记者：今年以来，一些国际品牌陆续撤回或缩减电动汽车计划。比如，苹果公司取消了做了十多年的电动汽车项目。您觉得电动汽车前景还乐观吗？
陈清泉：苹果公司放弃做电动汽车项目，并不是因为电动汽车不是未来的发展方向，而是因为美国没有像中国一样完整的电动汽车产业链，做电动汽车可能竞争不过中国，赚不到钱。虽然新能源汽车产业全球化合作受到阻碍，延缓了电动化的进程，但是我们也应该看到，应对气候变化，绿色发展是全球共识，电动化终将是汽车产业的发展方向，全球化是大趋势，不可逆转。
汽车革命已进入下半场
记者：对于未来电动汽车发展，您有什么预期？
陈清泉：电动汽车与普通人的日常出行密切相关，这就要求它不仅在技术方面要有创新突破，还要能“落地”成产品。要实现商品化，进而达成产业化，不仅需要解决材料、工艺、成本问题，还要考虑用户需求和市场接受度等。以U2001为例，其应用的“三合一”动力总成因为符合市场需求，很快成了主流，现在已发展到了“多合一”。我还提出过用半导体制冷，以替代有污染的冷却剂，虽然这是一个好的理念，但由于半导体成本比较高，至今未能实现产业化。
在理论向技术和技术向产品的转变过程中，市场的接受度是决定转变能否发生的重要因素。此外，电动汽车行业高质量发展离不开好的产品、好的基础设施和好的商业模式，这样才能让使用者买得起、用得方便、用得安全。
记者：您曾提出，汽车革命已进入了下半场，具体有哪些表现？
陈清泉：汽车革命的上半场是电动化，其主要核心技术是车体轻量化、高性能动力总成一体化、高性能安全电池包等。汽车革命的下半场是智能化、网联化、共享化。未来汽车将不仅仅是交通工具，还会逐渐转变为智能移动出行空间。
记者：所以，您提出了“四网四流”概念，能否展开说说这一概念？
陈清泉：“四网”是指能源网、信息网、交通网、人文网；“四流”是指能源流、信息流、物质流、价值流。汽车革命不能孤立进行，其既依赖汽车产业发展，又远超汽车行业发展，需要芯片、软件、操作系统、信息、能源等多个行业协调发力。举个例子，如果发展电动汽车，但使用的电全部来自煤炭资源，未来也是不可持续的。
目前，我得到联合国开发计划署的支持，在广州南沙建设零碳经济示范区，努力把“四网四流”概念变成现实。
记者：如果这能实现，未来我们坐汽车会有什么样的新体验？
陈清泉：最简单的一点是，汽车将成为我们生活的第三空间。第一个空间是家里，第二个空间是办公室，第三个空间则是汽车。未来你在汽车上可以做各种各样的事情，娱乐也好，办公也好，都可以在汽车里进行。
致青年科技人才
青年科技人员要用“六只眼睛”看世界，不断拓宽自己的眼界；要beyond the limit（超越你的极限），不断把自己的边界往外推。第一只眼要有前瞻性，看到前方别人看不到的东西；第二只眼要看到后面，吸取历史教训；第三只眼要向上看，要有整体的思想和全局的思维方法，多交朋友；第四只眼要向脚下看，要能够落地，一定要将科研成果落地；第五只眼要看西方，因为文艺复兴是在欧洲，第一次工业革命在英国，科学也先在西欧发展，然后再到美国；第六只眼要看东方，例如日本、韩国等国家。横向纵向都看，全方位地看，思路才会拓宽。
——陈清泉
来源：科技日报