鋰電世界   姜久春，41歲，北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)家能源主動(dòng)配電技術(shù)研發(fā)中心主任。從事電動(dòng)汽車(chē)電池管理及充放電基礎(chǔ)設(shè)施方面研究工作。

    他研發(fā)的電池管理系統(tǒng)在惠州市億能電子有限公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)了國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng)50%以上份額。

    他分別于2008年、2010年主導(dǎo)設(shè)計(jì)了當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的兩個(gè)純電動(dòng)汽車(chē)充換電站——北京奧運(yùn)純電動(dòng)汽車(chē)充電站和上海世博會(huì)純電動(dòng)汽車(chē)充電站，國(guó)家“十城千輛”25個(gè)示范城市中有16個(gè)采用該技術(shù)。并參與多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如《電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)通用要求》和《電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)電池箱通用要求》的制定。其創(chuàng)新成果為首都重大科研項(xiàng)目以及節(jié)能減排、低碳環(huán)保、建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)做出了卓越貢獻(xiàn)。

    建造了國(guó)內(nèi)第一個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電站——北京西黃莊電動(dòng)汽車(chē)充電站。

    他設(shè)計(jì)了世界上規(guī)模最大的兩個(gè)純電動(dòng)汽車(chē)充換電站——北京奧運(yùn)純電動(dòng)汽車(chē)充換電站和上海世博會(huì)純電動(dòng)汽車(chē)充換電站。

    他研發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)了國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng)50%以上份額。

    4月25日，記者見(jiàn)到了這位電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的傳奇人物；北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)姜久春教授。不久前，他剛剛?cè)脒x科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。

    結(jié)緣電動(dòng)汽車(chē)確定科研方向

    在北京交通大學(xué)的電氣樓外，立著十來(lái)根綠色的金屬樁，被稱(chēng)為零排放純電動(dòng)汽車(chē)的能量之源——電動(dòng)汽車(chē)充電樁。這是姜久春帶領(lǐng)課題組在北交大做的純電動(dòng)汽車(chē)充電示范，已經(jīng)成了校園內(nèi)的一道特殊風(fēng)景，很多校外人士到交大參觀，都要到這里看看，體驗(yàn)一下。

    “我第一次接觸電動(dòng)汽車(chē)還是讀博士期間。當(dāng)時(shí)，我的導(dǎo)師周希德教授承接了國(guó)家‘九五’科技攻關(guān)項(xiàng)目‘電動(dòng)車(chē)應(yīng)急多路充電站’。”姜久春告訴記者。

    這個(gè)課題讓姜久春來(lái)到被稱(chēng)為中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)搖籃的汕頭國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行試驗(yàn)示范區(qū)。在那里，他平生第一次見(jiàn)到了完全由電力驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。“看到了通用、豐田等不少外國(guó)品牌的電動(dòng)汽車(chē)，總體感覺(jué)國(guó)內(nèi)的汽車(chē)與國(guó)外的汽車(chē)差距很大。”姜久春說(shuō)。

    姜久春和大學(xué)同學(xué)張維戈一起開(kāi)始深入這個(gè)陌生的領(lǐng)域。可現(xiàn)實(shí)的環(huán)境讓他們遇到了很多困難。“當(dāng)時(shí)，學(xué)校沒(méi)有實(shí)驗(yàn)條件，整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)也很少，科研中要用到的零件折彎都要親自動(dòng)手。我們?cè)谏穷^基本每天晚上都做到凌晨?jī)扇c(diǎn)鐘，連續(xù)兩三個(gè)星期，直到把一個(gè)事做完。”回憶起那時(shí)的情形，姜久春十分感慨。

    研究工作雖然很艱難，但他們?cè)趯?dǎo)師的指導(dǎo)下，通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，在技術(shù)上得到突破，充電機(jī)的性能得到不斷改善。科研項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，他們的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。

    此時(shí)，已經(jīng)博士畢業(yè)的姜久春留校任教。和電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)緣，也讓他確定了今后的研究方向——姜久春把研究重點(diǎn)放在了汽車(chē)的電池管理上。

    研發(fā)電池管理系統(tǒng)占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)半壁江山

    對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，充電機(jī)只是供電的部分，電動(dòng)汽車(chē)要跑起來(lái)，還需要提高車(chē)載充電電池的穩(wěn)定性能——電池管理。

    “就是在保證電池的壽命和電池安全的同時(shí)，怎樣更高效地利用電池。就好比我們使用手機(jī)的時(shí)候，能準(zhǔn)確地知道手機(jī)電池的剩余量，電池管理就是能準(zhǔn)確地告訴車(chē)主電池的使用情況。”姜久春對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池進(jìn)行了簡(jiǎn)單講解。他說(shuō)：“電動(dòng)汽車(chē)是由上百塊的電池串聯(lián)在一起為汽車(chē)提供動(dòng)力。一只電池管理起來(lái)還好管，串起來(lái)之后管理更麻煩。這在技術(shù)上難度很大。因?yàn)殡姵厮ネ寺窂骄哂泻艽蟮牟淮_定性，你很難通過(guò)控制手段來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，而且電動(dòng)汽車(chē)行駛在路上，駕駛習(xí)慣、路況、溫度等都會(huì)影響耗電量，考慮得越細(xì)，難度也就越大。”

    為了拿到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，姜久春和團(tuán)隊(duì)成員需要不斷地提高計(jì)算能力和檢測(cè)精度，反復(fù)地測(cè)量電池的電壓、電流、溫度等，從而判斷出電池的負(fù)荷狀態(tài)。

    多年的努力和堅(jiān)持，姜久春他們的技術(shù)日趨成熟。“2008年的時(shí)候，我們基本上解決了電動(dòng)汽車(chē)剩余電量的問(wèn)題，估計(jì)的電池荷電狀態(tài)，精度一般能保證在5%以內(nèi)。我們研發(fā)的電池管理系統(tǒng)在惠州市億能電子有限公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)了國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)市場(chǎng)50%以上份額。而且我們?cè)陔姵毓芾硌芯恐羞€申請(qǐng)了二十多項(xiàng)專(zhuān)利。”提起這些，姜久春十分自豪。

    打造電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的多個(gè)第一

    2004年，姜久春帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在北京大興西黃莊設(shè)計(jì)完成了一個(gè)可容納20輛公交車(chē)進(jìn)行充電的充電站，這也是國(guó)內(nèi)的第一個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電站。

    2008年，姜久春他們?cè)O(shè)計(jì)了當(dāng)時(shí)世界上規(guī)模最大的純電動(dòng)汽車(chē)充換電站，為50輛低能耗、無(wú)污染的純大巴運(yùn)行在奧運(yùn)村和各個(gè)場(chǎng)館之間提供了能源基本保障。

    2010年，上海世博會(huì)的純電動(dòng)汽車(chē)充換電站照搬了姜久春他們提出的監(jiān)控系統(tǒng)。

    隨后的廣州亞運(yùn)會(huì)期間，姜久春成為電動(dòng)汽車(chē)充電站設(shè)計(jì)的技術(shù)顧問(wèn)，每周飛往廣州兩次。

    “西黃莊充電站是國(guó)內(nèi)的第一個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電站，主要是確立各區(qū)的功能，包括動(dòng)力、監(jiān)控等功能區(qū)的劃分，我們這個(gè)充電站建好以后，應(yīng)該說(shuō)為行業(yè)提供了一個(gè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，后來(lái)再建的很多充電站實(shí)際上是按照我們當(dāng)時(shí)劃的功能區(qū)來(lái)建設(shè)的。”姜久春告訴記者。

    其實(shí)，電動(dòng)汽車(chē)充電站的建設(shè)遠(yuǎn)不是劃分功能區(qū)那么簡(jiǎn)單。“能源供給模式的改變，不是一個(gè)很簡(jiǎn)單的事情。新能源電動(dòng)車(chē)技術(shù)成熟后，制約它的另外一個(gè)關(guān)鍵因素就是充電站的建設(shè)，這是一個(gè)大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問(wèn)題。而且，一輛車(chē)的充電與幾十輛車(chē)、上百輛車(chē)的充電是不同的概念，電網(wǎng)也面臨著不小的壓力。”姜久春說(shuō)。

    按照姜久春的設(shè)計(jì)，北交大正在建設(shè)校園微網(wǎng)示范系統(tǒng)。6月份，300千瓦太陽(yáng)能電池板以及500千瓦時(shí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)將安裝完成。“這套系統(tǒng)能滿足100輛電動(dòng)汽車(chē)充電，并可向電網(wǎng)反向輸電，不但不增加電網(wǎng)壓力，還能穩(wěn)定電網(wǎng)。”姜久春說(shuō)。

    興趣和堅(jiān)持是成功的關(guān)鍵

    采訪中，姜久春多次提及兩個(gè)關(guān)鍵詞：興趣和堅(jiān)持。

    “這個(gè)興趣真是靠培養(yǎng)出來(lái)的，不是說(shuō)你小時(shí)候很感興趣，到大了一定會(huì)做這個(gè)方向。也可能一開(kāi)始你不感興趣，深入進(jìn)去反而能發(fā)現(xiàn)很多樂(lè)趣，也會(huì)做得很好。”姜久春告訴記者。

    在西黃莊做測(cè)試的時(shí)候，鉛酸電池變成了鋰電池，用兩個(gè)月之后汽車(chē)就跑不動(dòng)了，很多人認(rèn)為電池管理系統(tǒng)不好。“我們就把電池拆下來(lái)，一個(gè)一個(gè)地測(cè)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)不是電池管理系統(tǒng)不好，是用法有問(wèn)題，這么多電池串起來(lái)之后，它一定會(huì)出現(xiàn)短板效應(yīng)。我們就想辦法解決這個(gè)問(wèn)題，從原來(lái)的兩個(gè)月變成六個(gè)月，再后來(lái)一年，再往后我們干脆自己在管理系統(tǒng)中解決這個(gè)問(wèn)題，到后面你一年做一次手動(dòng)維護(hù)就好了。這個(gè)過(guò)程是很有意思，你越深入就越有成就感，就越想做下去。”姜久春說(shuō)。

    回首和電動(dòng)汽車(chē)打交道的18個(gè)年頭，姜久春認(rèn)為，自己能做出一些成果，除了興趣，最重要的就是堅(jiān)持。

    由于在國(guó)內(nèi)研究電動(dòng)汽車(chē)起步早，遇到的困難也很多。“確立搞電動(dòng)汽車(chē)這個(gè)研究方向的時(shí)候，很少有人關(guān)注、支持這個(gè)項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)覺(jué)的最大困難是外界給我們的支持太少，沒(méi)有科研人才、缺少科研資金。”姜久春說(shuō)。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，如何吸引科研力量，拓展研究經(jīng)費(fèi)來(lái)源成為姜久春的首要工作。

    “但是，你既然做這件事，就要堅(jiān)持把它做完。其實(shí)，回過(guò)頭來(lái)看也沒(méi)有想象中的那么難，關(guān)鍵是要有恒心，不能半途而廢。”姜久春說(shuō)。

    談到未來(lái)的研究方向，姜久春告訴記者：“隨著電池技術(shù)的進(jìn)步和電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，我想電池管理將來(lái)就是產(chǎn)業(yè)的事情了。我們正在研發(fā)以冷熱電三聯(lián)供為基礎(chǔ)的分布式能源系統(tǒng)，提高整個(gè)能源的使用效率，為未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。”