從2013年的0.09%到2023年上半年的28.3%，比亞迪汽車在中國新能源汽車市場占有率逐年攀升，產(chǎn)銷量連續(xù)8年位居世界第一。“作為研發(fā)工程師，可以說，我是與國產(chǎn)新能源汽車共同成長的。”比亞迪汽車工業(yè)有限公司汽車工程研究院副院長凌和平如是說。
目前，凌和平全面負(fù)責(zé)比亞迪純電動汽車技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)工作，他主導(dǎo)開發(fā)的成果搭載比亞迪全系新能源車型，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益超千億元。
成如容易卻艱辛。2004年，凌和平進(jìn)入比亞迪工作。那時電動汽車的關(guān)注者寥寥，且相關(guān)技術(shù)缺陷較多。他要去思考的問題很多：交流電網(wǎng)如何給高電壓直流動力電池充電？怎樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能讓電機(jī)的聲響降低……這也開啟了他在電動汽車研究領(lǐng)域近20年的堅(jiān)守。
凌和平 南方工報(bào)全媒體記者林景余/攝
打造全球首款插電式混合動力汽車
2006年，比亞迪響應(yīng)國家做大做強(qiáng)汽車產(chǎn)業(yè)以及環(huán)保和能源安全的戰(zhàn)略需求，開始研發(fā)新能源汽車。凌和平被調(diào)入新能源汽車開發(fā)團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)開發(fā)比亞迪第一款新能源汽車F3DM，這是全球首款不依賴專業(yè)充電樁的插電式混合動力汽車。
從熱門的、熟悉的傳統(tǒng)燃油汽車轉(zhuǎn)向全新的、陌生的新能源汽車領(lǐng)域，當(dāng)時國內(nèi)外都沒有任何可參考車型，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈也是一片空白。“燃油車的相關(guān)研究已經(jīng)非常成熟，但在電動車的研發(fā)上，包括電池充電、放電等問題還沒有一個完美的解決方案。”凌和平帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)從頭開始設(shè)計(jì)混動結(jié)構(gòu)的方案，設(shè)計(jì)車用大功率電機(jī)、車載動力電池系統(tǒng)等全新零部件。
“凌工是團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，跟我們不僅是上下級關(guān)系，還是師徒關(guān)系。在工作的點(diǎn)點(diǎn)滴滴中，他以身作則，培養(yǎng)了我們團(tuán)隊(duì)良好的工作習(xí)慣。”汽車工程研究院研發(fā)工程師邱嵩說，他不僅負(fù)責(zé)把控整體的技術(shù)方案，也深入到研發(fā)一線，跟工程師共同調(diào)整產(chǎn)品模型、圖紙，還會跑到試制工位、實(shí)驗(yàn)室、測試場地，看測試結(jié)果，整改方案。
凌和平團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了由1.0升自然吸氣發(fā)動機(jī)和兩臺永磁同步電機(jī)共同構(gòu)成的混聯(lián)式機(jī)電耦合動力系統(tǒng)，應(yīng)用了電動空調(diào)技術(shù)和第一代制動能量回收技術(shù)，同時搭載了太陽能電池發(fā)電技術(shù)。“當(dāng)時，給電動車充電的基礎(chǔ)設(shè)施并未普及。我們裝了一套雙向逆變充放電系統(tǒng)，可以通過電控系統(tǒng)把交流電充進(jìn)電池里，這樣即便在家里也能給電動車充電。這一創(chuàng)新算是比較新穎。”經(jīng)過兩年技術(shù)攻關(guān)，該團(tuán)隊(duì)終于在2008年推出全球首款不依賴專業(yè)充電站的插電式混合動力汽車F3DM。
F3DM是中國汽車企業(yè)嘗試追趕世界先進(jìn)汽車技術(shù)的大膽嘗試。在F3DM車型的開發(fā)過程中，凌和平團(tuán)隊(duì)為公司積累了一大批核心新能源汽車技術(shù)，比亞迪也成為當(dāng)時我國唯一一家掌握新能源汽車三電核心技術(shù)的汽車企業(yè)。
樹立“新能源汽車中國造”高質(zhì)量標(biāo)桿
“不管是比亞迪這家企業(yè)還是深圳這座城市，都有著創(chuàng)新的基因在里面。”凌和平不僅研發(fā)出全國首款實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的純電動汽車，更得益于深圳的支持政策，在公共交通領(lǐng)域率先試點(diǎn)電動汽車，逐步打開電動汽車的市場。
在成功開發(fā)混動汽車F3DM后，凌和平在2008年再一次接受挑戰(zhàn)，擔(dān)任比亞迪首款純電動汽車e6的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，踏入純電動汽車這個新興領(lǐng)域，“純電動汽車在整車布置、性能開發(fā)、電機(jī)電控和電池成組等方面技術(shù)與傳統(tǒng)燃油車和混動車都有很大的不同。”
針對電動汽車電機(jī)控制器與車載充放電設(shè)備功率器件分立、部件利用率低、交流充電功率低等難題，凌和平團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)驅(qū)動與充電復(fù)用融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動與車載充放電功能復(fù)用融合；提出電感參數(shù)調(diào)整充電諧波抑制算法，攻克充電時諧波對電網(wǎng)的影響。這款車型的車載充電功率可以達(dá)到40kW。
同時，凌和平團(tuán)隊(duì)還完全掌握了大功率、高轉(zhuǎn)速、高效率同步電機(jī)的自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)，在全球范圍內(nèi)率先開展多電池成組技術(shù)的研究，研發(fā)了第1.5代制動能量回收技術(shù)，這能夠在前一代的基礎(chǔ)上將制動能量回收比例進(jìn)一步提高到12%。
2010年，凌和平團(tuán)隊(duì)所推出的e6車型是中國第一款量產(chǎn)純電動汽車，也是當(dāng)時全球續(xù)航里程最長的純電動汽車。此外，比亞迪e6還遠(yuǎn)銷海內(nèi)外，行駛在英國、美國、荷蘭、新加坡及中國香港等40多個國家和地區(qū)，向全世界彰顯了中國自主品牌電動汽車的實(shí)力，樹立了“新能源汽車中國造”的高質(zhì)量標(biāo)桿。
比亞迪汽車工程研究院平臺經(jīng)理姜龍與凌和平共事十余年。“凌院長經(jīng)常要求我們從全球角度看問題，不能片面，相關(guān)規(guī)劃要足夠全面和前沿。”姜龍說，“他特別勤奮，對工作很投入，經(jīng)常思考問題到深夜，對產(chǎn)品是精益求精，品質(zhì)要求很高。”
在創(chuàng)新創(chuàng)造的熱土上奮發(fā)有為
“長期堅(jiān)持做一份工作，會對這份工作產(chǎn)生深厚的感情，對技術(shù)的細(xì)節(jié)和底層邏輯，以及未來的發(fā)展方向都非常熟悉。當(dāng)積累到一定程度，突然有個爆發(fā)，把過往遇到的難題和掌握的信息，集中思考，就會產(chǎn)生很多的創(chuàng)新。”凌和平說。
比亞迪e平臺的三次迭代升級正是創(chuàng)新源泉持續(xù)迸發(fā)的產(chǎn)物。凌和平說：“不同于傳統(tǒng)汽車的零部件拼裝模式，比亞迪e平臺要實(shí)現(xiàn)的是，安全架構(gòu)平臺化、能量管理架構(gòu)平臺化和控制系統(tǒng)平臺化。”
“十年前的e平臺1.0，電機(jī)、電控、加速器等都是獨(dú)立的，既笨重又龐大；電池包也是不規(guī)則的。”到了e平臺2.0和3.0，凌和平團(tuán)隊(duì)開始嘗試把整車控制和電池管理創(chuàng)新集成，并將電池做得非常規(guī)整，“實(shí)際上，這種集成化設(shè)計(jì)非常困難，涉及許多學(xué)科的交叉融合，需要解決機(jī)械、電、磁、熱等方面的問題。”
就e平臺2.0而言，比亞迪內(nèi)部叫作“33111”，即三合一電驅(qū)動系統(tǒng)、三合一充配電系統(tǒng)，以及一個高安全高比能動力電池系統(tǒng)、一個深度集成控制系統(tǒng)、一塊車載智慧大屏。此時，DC-DC、車載充電器和配電箱組成三合一充配電系統(tǒng)，電控、電機(jī)、減速器組成三合一電驅(qū)動系統(tǒng)。
到了e平臺3.0，就出現(xiàn)了八合一電驅(qū)動系統(tǒng)，體積更小、重量更輕、綜合效率更高，并疊加了電池自加熱技術(shù)、電機(jī)升壓技術(shù)等。“我們可以理解為跨系統(tǒng)的集成創(chuàng)新。”凌和平以電池為例，“以前電池主要考慮儲能，設(shè)計(jì)時以保護(hù)電池為主，但電池又很重，一塊起碼三四百公斤。”為此，凌和平團(tuán)隊(duì)發(fā)明了無模組高度集成的“三明治”動力電池結(jié)構(gòu)，以刀片電芯陣列為骨架，通過高端粘結(jié)劑將冷板、電芯和底板直接相連，大幅減少結(jié)構(gòu)件。“電池和車身集成在一起，電動車的制作成本和整車重量都大幅降低了。”
“創(chuàng)新是會失敗的。當(dāng)我們講述這些創(chuàng)新成果時，不應(yīng)該忘記那些曾經(jīng)反反復(fù)復(fù)的試錯過程和失敗經(jīng)驗(yàn)。”凌和平說，正是在廣東這片創(chuàng)新創(chuàng)造的熱土上，有著鼓勵創(chuàng)新的土壤、包容失敗的環(huán)境和愿意投入的魄力，新時代的工匠才得以孕育而生。
（南方工報(bào)全媒體記者馬大為）
