廉玉波、吳凱、趙祥模講述榮獲國家科技進步獎背後的故事
從自主創新到全球引領，憑藉科技創新成果源源不斷地湧現，中國汽車產業成爲紮實踐行科技強國、汽車強國建設的排頭兵。
6月24日，全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會在北京召開。國家科學技術獎是我國科學技術領域的最高獎項，表彰爲我國科技事業發展和現代化建設作出突出貢獻的科技工作者。2023年度國家科學技術獎共評選出250個項目，其中國家自然科學獎49項，一等獎1項，二等獎48項；國家技術發明獎62項，一等獎8項，二等獎54項；國家科技進步獎139項，特等獎3項，一等獎16項，二等獎120項。
其中，汽車及相關領域的多個科技創新項目獲獎。比亞迪股份有限公司（以下簡稱“比亞迪”）、寧德時代新能源科技股份有限公司（以下簡稱“寧德時代”）、長安大學等多家企業、院校及相關行業機構榜上有名。
聚焦智電核心技術攻關
碩果累累
當下，中國汽車在電動化、智能化領域的技術引領優勢日漸凸顯，這背後得益於行業企業的自主創新積極性和主動性，以及日漸強大的技術攻關能力。
比亞迪牽頭完成的“新一代電動汽車關鍵部件及整車平臺自主研發與大規模產業化”項目榮獲2023年度國家科學技術進步獎二等獎。談及獲獎感受，作爲項目牽頭人，中國汽車工程學會副理事長，比亞迪股份有限公司首席科學家、汽車總工程師廉玉波在接受本報記者採訪時表示：“實現汽車強國戰略目標，必須打破百年來國外主導的燃油汽車發展路線，開闢電動汽車全新研發道路，無先例可循。首先很開心，我們能在這份專業且困難的‘考卷’上，交出一份滿意的成績。其次是感恩，感恩我們有一系列的產業政策支持，感恩市場對我們的認可，感恩項目團隊成員們的辛苦付出。”
作爲國內最早一批進行電動車驅動系統、電池系統及功率半導體研發的車企，比亞迪從2004年開始新能源汽車相關技術研發。20年間，比亞迪陸續從國內外知名高校吸納了一批專業人才，組建成以芯片、電池、驅動總成、智能化爲研究方向的、具有國際化視野和持續創新的研發團隊。
經過不斷努力，比亞迪技術研發團隊歷時十餘年，攻克了汽車受限空間下動力電池高安全、大空間、長續航協同提升的國際難題 ,首創發明了超大長寬比刀片電池；攻克了超高電流密度和開關速度下SiC可靠封裝難題，研製出全球首款車規級 SiC 功率模塊；首創以電動力爲中心的整車平臺，創建了新一代電動汽車能源核心（動力電池）、驅動核心（功率芯片）及整車核心（平臺架構）全鏈自主設計及製造體系，爲我國建設汽車強國貢獻了電動汽車“中國方案”，並實現大規模產業化應用。
廉玉波及其團隊
廉玉波透露，此次獲獎項目的創新技術應用於比亞迪王朝、海洋、騰勢、仰望等品牌27個系列車型。不僅如此，項目成果還實現了技術反哺，應用於20餘家國際車企，開創了我國汽車核心部件和整車方案對外輸出的歷史。
據瞭解，除了“新一代電動汽車關鍵部件及整車平臺自主研發與大規模產業化”項目獲獎外，比亞迪參與的“大容量鋰離子電池精準製造核心技術與裝備”和“大容量電池儲能系統數智化測試與控制關鍵技術及產業化”兩個項目也獲得了此次國家科技進步二等獎。
科技創新
是鑄就中國汽車全球競爭力的根本
憑藉鍥而不捨的技術創新，越來越多的中國本土企業成爲活躍在全球汽車產業鏈的佼佼者，中國汽車產業的全球競爭力也因此與日俱增。作爲全球動力電池龍頭企業，寧德時代牽頭完成的“面向大規模產業化的動力電池研發與製造關鍵技術”也榮獲了2023年度國家科學技術進步獎二等獎。
寧德時代首席科學家吳凱作爲項目第一完成人出席了頒獎儀式
說起獲獎項目在技術攻關方面的突破，項目牽頭人寧德時代首席科學家吳凱如數家珍。“動力電池是新能源汽車的‘心臟’，但長期以來，電池電量存儲少、續航里程短、自燃難滅危害大、大規模製造品控難等問題一直困擾着消費者，只有解決這些問題，才能夠爲新能源汽車的推廣，爲我國實施汽車強國戰略掃除障礙。因此我們的項目聚焦高比能材料、高安全電池、大規模高品質製造三大技術關鍵，進行了一系列關鍵的創新。”他說。
“項目解決了三元材料沿晶界破碎和釋氧的問題，創制了單晶鎳鈷錳三元高比能動力電池新材料，使電芯的比能量率先突破300Wh/kg，取得了國際性的領先。”吳凱告訴記者，針對動力電池安全性能的提升，項目組提出在電池內構築“泛在保險”新思路，發明了亞微米金屬複合高分子功能集流體，實現了電池單體內短路不起火不失控；還發明瞭高溫煙塵與高電壓網絡分離的新技術，實現了電池系統無熱失控熱蔓延的高安全。通過不同維度的安全技術創新，項目構建了一整套行之有效的電池安全體系。“項目的另一個成果是創立了PPB（十億分之一）級大規模製造工藝裝備技術，一輛新能源汽車動力電池成百上千個，每個動力電池都是獨立安全單元，需突破傳統製造業PPM（百萬分之一）級缺陷管控標準。項目組突破了電池納米-微米-毫米-米級跨尺度變形態高速製造技術，實現單線效率超過10GWh/年，遠超國際領先水平，建成鋰電行業全球唯三‘燈塔工廠’。”吳凱說。
吳凱及其團隊
產學研企聯動
發揮科技創新合力
在汽車行業榮獲的2023年度國家科學技術進步獎中，有一項是由長安大學牽頭完成的“智能網聯車路系統與可信測試關鍵技術及其產業化應用”項目。除了長安大學，項目主要完成單位還包括中國汽車技術研究中心有限公司、中興通訊股份有限公司、同濟大學、東軟集團股份有限公司、中國交通通信信息中心、陝西汽車控股集團有限公司等，涵蓋產、學、研、企各相關領域。事實上，在比亞迪和寧德時代牽頭完成的獲獎項目中，主要完成單位也覆蓋了行業研究機構、院校及相關企業。由此，不難發現，產學研企的高效聯動，爲汽車行業的科技創新發揮着合力。
據瞭解，“智能網聯車路系統與可信測試關鍵技術及其產業化應用”項目在5項國家與行業重大科研計劃項目的支持下，針對智能網聯車路系統與可信測試的關鍵共性技術難題，由長安大學牽頭，聯合10家行業知名單位,經過12年協同攻關和系統研究，在智能車載終端及通信模組、智能路側感知與接入裝備、交通服務雲平臺和智能網聯車路系統可信測試工具鏈等方面取得了技術突破和創新成果。
說起項目創新成果，身爲項目牽頭人的中國汽車工程學會副理事長、西安建築科技大學校長、長安大學教授趙祥模告訴記者，該項目開發了4種類型92個型號的系列產品。研究成果形成國際標準7項、國家和行業標準28項，獲得美國、英國、日本等國際發明專利27項、中國發明專利142項等一大批自主知識產權，項目核心技術經鑑定達到國際領先水平。而項目的關鍵技術及系列產品不僅推動了我國智能網聯車路一體化技術的快速發展，相關創新成果也惠及全球，目前已在全球30多個國家和地區的汽車製造、物流運輸、智能交通等行業大量推廣應用。“基於團隊多年的努力，我們的項目首次研發了面向多模式服務的系列化車載終端及高可靠通信、高精度定位與精細化感知核心組件，全面提升我國車載系統智能化水平和國際競爭力；首次開發了面向車-路一體化和全域交通管控的智能路側‘感-通-算’集成裝備與成套技術；創建了基於金字塔模型的智能網聯車路系統可信測試體系及全棧工具鏈。研發了世界首臺虛實結合的智能網聯車路系統加速測試平臺。” 趙祥模頗爲自豪地說。
10家單位12年協同攻關，在趙祥模的帶領下，團隊連續攻克了自動駕駛領域的多個世界級難題。比如，自動駕駛測試最核心的難題就是如何在有限的時空域內實現無限場景的測試，也就是說如何找到將有限場景測試等效成無窮場景測試的方法，這一難題長期困擾着國內整個自動駕駛行業。當自動駕駛汽車行駛在道路上，95%的場景都是容易應對的，但是剩餘5%的極限場景不僅具有很強的危險性，同時具有稀有性，這類場景被稱之爲邊緣場景。如何實現自動駕駛場景的壓縮測試，這是自動駕駛測試領域必須要解決的終極目標。面對這樣一個世界級難題，趙祥模帶領的研發團隊翻遍了國內外文獻，同時大量走訪國內外相關單位，並組織多次學術研討，都沒能找到答案。
趙祥模及其團隊
在一次研討中，趙祥模突然從團隊過去研發ABS試驗檯的經歷中獲得靈感。該團隊過去研發了一種汽車ABS整車多工況不解體試驗檯，發明了一種基於連續扭矩可控的臺架式路面附着係數等效模擬技術。那麼，針對自動駕駛汽車測試，能否也將其搬到臺架上？通過機電控一體化裝置模擬道路幾何特徵和路面附着係數，經由數字孿生系統模擬真實場景並經過信號逆向變換後，送入自動駕駛汽車的車載計算機中，讓自動駕駛汽車“不知道”自己是行駛在虛擬環境中，這樣就可以實現無限場景的快速生成和組合測試。有了這一想法後，趙祥模召集團隊立即開展技術方案論證、原型系統開發和大量實車試驗。經過三年多的努力，終於完成了世界首臺智能汽車虛實結合整車在環加速測試裝備第一代樣機開發，成功完成了80多個邊緣場景的組合加速測試。
在汽車產業跨界融合日漸深入的今天，跨學科、跨領域的協同研發創新勢在必行。對於產學研企的合作與聯動，幾位汽車行業獲獎項目牽頭人都感觸頗深。
“圍繞行業的技術痛點及市場熱點，產學研企合作發揮各方優勢展開技術創新研究、研討與探索，這個過程讓我們受益匪淺。中國汽車工程學會作爲中國汽車工業傳播新思想、交流新技術、宣傳新觀念的重要力量和增進國際汽車行業交流的重要橋樑，可以說在促進各方跨界協同創新方面做出了積極的貢獻，搭建了不同層次、不同功能、各具特色的學術交流平臺，爲汽車行業的科技創新營造了良好的氛圍。”吳凱說。
“行業可持續的技術創新，需要產學研企各方協同創新，不斷探索科學高效的聯合研發機制，持續培養和壯大科技創新人才隊伍，爲汽車產業科技創新方向提供指引和支撐。中國汽車工程學會設立的青年人才託舉工程、青年科技獎、科學技術成就獎等不同層次的人才獎勵，遴選出優秀的汽車科技人才，舉薦爲國家級人才，鼓勵他們在汽車行業繼續做出貢獻，吸引更多的人才投身於汽車領域，共同推動汽車工業科技進步，爲建設汽車強國添磚加瓦。”廉玉波說。
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文：王璞 編輯：薛亞培 版式：劉曉燁
