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廉玉波:做自己梦想的践行者

来源:  发布时间:2021-06-22

吴应清  卫婷婷

 

 

 

在比亚迪股份有限公司副总裁、汽车产业群总工程师、深圳比亚迪戴姆勒新技术有限公司首席执行官等一系列身份之外,廉玉波更愿意称自己是一个梦想家。从向往蓝天的学子,到投身汽车自主品牌研发的领军人物,他坦言,是梦想催促他不断触及未知领域,也是梦想驱动他不断向前。一路走来,见证梦想变成现实,并逐步推动中国新能源汽车事业的发展,对他来说,是一件幸运而快乐的事。

 

飞机“落地”的声响

 

儿时对飞机大炮的喜爱,让廉玉波在面对人生第一次抉择的时候,毫不犹豫地以高出录取线60分的成绩进入了南京航空航天大学。在这里,从来没有见过飞机的他,期待以专业知识武装自己,将自己一直以来的好奇和憧憬化作现实。

然而机缘巧合之下,廉玉波却踏上了一条与“飞天”完全无关的新路:毕业后,他被委派到位于天津的中国汽车技术研究中心,以工程师的身份参与到汽车联合设计、联合技术探索等方面的工作中。“飞机梦”就此“落地”,廉玉波却没有太过沮丧。彼时国家的飞机制造产业已经逐步发展,歼-7Ⅲ等飞机机型都在紧锣密鼓地研发试制,而作为更加常见、应用更广泛的交通工具——汽车,限于研发设计过程中核心技术的短板,尚无一部完全属于中国人自己研发设计的汽车。这种“空白”激发了廉玉波的斗志,他觉得,是时候让梦想换个跑道了。就此,他踏上了中国汽车自主研发的征程,立志要研发出属于中国人自己的汽车。

万事开头难。初到天津,廉玉波面对的第一个难关,就是汽车专业知识的匮乏。为了“赶上进度”,他把自己变成一块海绵,不断吸收专业知识。在中国汽车技术研究中心的4年里,他补完了汽车专业本科及硕士阶段的全部理论知识,并在时任中心主任的师父赵航和同事的帮助下,顺利踏入汽车设计领域。在随后赴意大利深造学习的过程中,他更是清楚地看到了国内外行业发展的巨大差距,“建立自主开发、自主设计、自主制造的中国品牌”的梦想也在此时更加清晰起来。

学成归来,廉玉波顺利进入上汽仪征汽车公司负责自主品牌的设计工作。然而践行梦想的过程并不顺遂,相关研究进展速度极为缓慢,梦想与现实的距离看似遥不可及。在孤独求索的路上踽踽独行数年,廉玉波终于遇到了与自己想法相似的人——2003年,他遇到了比亚迪股份有限公司总裁王传福。甫一相识,两人就有说不完的话题:怎么在中国做自主品牌?怎么填补国内汽车自主品牌的空白?怎样让中国人掌握汽车设计的核心技术?怎样建立自主品牌的研发能力?如何开发自己的品牌和产品?……凡此种种,王传福足足和廉玉波聊了3个通宵。到后来,王传福甚至每个月都要到上海一次,跟廉玉波就汽车行业的发展畅聊一番。在王传福看来,国内汽车行业的发展方兴未艾,其中电动汽车的前景尤为广阔。比亚迪要做的,就是在汽车领域,特别是电动汽车领域建立起自己的品牌。

纵观汽车的发展史,电动汽车并不是一个新概念。在传统的燃油车设计研发之前,电动汽车的想法是率先被提出的。然而当时主流的铅酸电池完全不能支持汽车的运行,囿于电池的限制,电动汽车的设计概念被搁浅,关于电动车的研究也就此停留在20世纪七八十年代。此时王传福重提电动汽车,正是基于电池技术的不断进步,让电池作为汽车动力成为可能。而比亚迪作为当时全球第二大充电电池生产商,其强大的研究沉淀和先发优势也让王传福对进军电动汽车领域充满信心。在与王传福就产品规划和发展深入交流想法后,感佩于梦想的一致和对自主汽车品牌的巨大热忱,廉玉波在2003年年底正式加入比亚迪,开始全面负责比亚迪传统汽车和新能源汽车整车及关键系统设计开发工作。

 

最难的路要自己走

 

虽然将电动车作为比亚迪发展的长期目标,但是廉玉波并没有急于求成。他入职比亚迪做的第一件事,是让比亚迪这一自主品牌“拥有姓名”——通过切入传统汽车领域,他建立起颇具规模的研发队伍,并在此过程中带领团队充分了解和掌握汽车技术。在团队的共同努力下,比亚迪第一款自主品牌F3轿车于2005年正式问世,当月销售量即达到了3万多台,这响亮的“第一炮”成为比亚迪基本实现技术和产品从01的突破的有力见证。后续推出的比亚迪F6F0等产品,在收获良好的市场反馈的同时,更让比亚迪这一新兴的汽车品牌的知名度逐步提升,并随之催生企业整车生产力的稳步提高。到2010年,在传统燃油车方面,比亚迪已经拥有了年产50万台的能力,至此,比亚迪作为自主品牌的地基已经基本夯实。

与此同时,对于电动汽车三电核心技术的研发也在廉玉波的主持下有条不紊地进行着。2004年,比亚迪电动汽车研发部门正式成立,就电动车研发手段、研发能力、核心零部件的研发方面展开攻坚工作。据廉玉波介绍,所谓三电,即是电动汽车的动力电池、电控系统和驱动总成,三者共同组成电动汽车的动力系统。作为电动汽车的核心,三电的性能和质量决定了电动汽车发展的命脉。与之对应的,是当时我国电动汽车处于起步阶段,动力电池安全事故频发、电控关键部件IGBT(绝缘栅双极型晶体管)完全依赖进口、驱动总成效率低下、高性能产品完全依赖国外供应商的窘迫状况。如何打破核心技术壁垒,实现产业高质量可持续发展,成为我国新能源汽车发展必须攻克的难关,也成为比亚迪必须面对和解决的问题。“对于比亚迪的电动汽车研究来说,我们‘没有退路可言’。”廉玉波说,“技术不突破,就没有电动汽车的未来。”关关难过关关过,面对艰难的挑战和国内外发展水平不同造成的巨大技术顺差,廉玉波和团队暗下决心,一定要在电动汽车的三电核心技术领域有所突破。为此,廉玉波带领团队从3个维度分别入手,各个击破:

就动力电池来说,其长续航、高安全是最基本的要求,然而这其中出现了一个悖论——如果一味追求高能量密度,则其安全性无法保障,电池会因其材料活性太强而失控,出现着火爆炸等安全事故;如果完全让渡于安全性,电池的低能量状态又不足以解决长续航的问题,将直接影响电动车的使用。针对动力电池高能量密度和安全技术的矛盾,“全世界最懂电池的整车厂”比亚迪成立专门的动力电池研究组,并将其成果先后运用于2013年推出的第一代插电式混合动力汽车——秦DM2015年推出的首款542高性能双模车型——唐DM及纯电动汽车e5、秦EV等。2020年,比亚迪更是交出了创新性的解决方案:通过创造性开发CTP技术,进行了大量的材料、工艺和结构创新,成功开发兼具高安全、长寿命、高能量密度、高性价比的刀片电池。刀片电池在电子材料方面,运用新材料并选用合适的添加剂,兼顾材料活性和安全性;在结构方面,充分发挥自身超大长宽比的特点,创新性地应用整包三明治结构,通过平板电池包开发,实现超高电池包强度、刚度,同时开发了电芯密排技术,优化了电芯防膨胀设计,并利用刀片电池大面相对逐个排列,实现电池包超高集成效率。此外,在预判方面,比亚迪利用整车4G网对电池包的温度进行监控并进行大数据分析,可在一周甚至一月之前对电池变化的状态进行评估并提前排查这个隐患。这套自研的高安全电池系统让比亚迪成为全球首家通过美国最严苛安全标准UL2580认证的新能源汽车企业,搭载整车累计运行300亿公里未出现由电池引发的安全事故。

就电控系统来说,大功率、耐高温、循环寿命高是对电动汽车环境内IGBT的基本要求。然则在艰难采买英飞凌的IGBT后,廉玉波发现,这些高价购得的产品,很多技术指标并不符合实验要求,更遑论实际应用。电控系统的问题不解决,相关研究无法推进,最终“‘买到的’不合适,我们就自己做”的想法,在研究陷入停滞数月的团队成员心中成形。在王传福的大力支持下,2010年,比亚迪拥有了自己的半导体工厂,以此为开端,比亚迪研发部门从晶元的制造入手,跑通了芯片设计、制造、封装的整个流程,并在此过程中布局核心零部件的研发和生产,自主建成了全国首条汽车级IGBT全产业链生产线,并实现大规模产业化应用,打破国外技术封锁和垄断。这个现在看起来颇具前瞻性的决定,背后承载着以廉玉波为代表的研发人员的不懈努力及比亚迪上下誓要掌握核心技术的坚定决心。“在比亚迪决心做这件事的时候,芯片直接从国外采买是行业的主流。因为国外的产品更加成熟,价格也并不昂贵。我们‘反其道而行之’,半导体工厂连续亏损7年,这种‘费力不讨好’的行为是很不被理解的。”廉玉波回忆道,“然而就是这个决定,使我们直接绕过了芯片‘卡脖子’的问题,并形成了比亚迪的又一先发优势。半导体工厂也摇身一变成为比亚迪的一个非常大的亮点。回顾当年,我们的想法很简单:想要发展这个行业,不掌握其核心技术,不去建立一个完整的产业链,最终我们的发展是受限制的。现在看来,在10年前布局建设完整高端的电动车核心零部件的产业链,这条路比亚迪走对了。”

就驱动总成来说,廉玉波主要锚定了国产电机体积大、重量大、效率低的主要问题,着重研发高效率一体化驱动总成技术。关于电机效率的转化,廉玉波举了一个生动的例子:“电机效率低下,输入多输出少,就像一个人吃饭多干活少,这直接影响了电动车的续航里程,更会拉高整车运行的成本。”对标国际上成熟的电机产品,德国博世的效率已经可以达到84.8%,而当时国产电机的效率仍在70%.80%之间徘徊。“差5个点,相当于电池5%的电量是没用的。这不是个小数字。”为了追上这个差距,电机研发组顺势成立,对变现电机、永磁同步电机等进行一体化整合设计,构建了驱动总成全路径全域高效率设计体系,实现了电机-电控-减速器效率协同提升,开发的一体化驱动总成综合效率达到86.6%,属世界一流水平。

由高安全动力电池技术、自主高可靠汽车级IGBT芯片技术、高效率一体化驱动总成技术共同构成的“高性能电动汽车动力系统关键技术及产业化”项目,其成果在安全、可靠和效率等关键指标上均优于国际同类顶尖产品。这一高性能动力系统应用于比亚迪全系车型,同时应用于东风、广汽、长安等国内龙头企业近40款车型,引领了我国汽车产业电动化战略转型,推动了电动汽车国家战略的实施。搭载项目成果的高性能电动汽车出口至美、日及欧洲等50多个国家和地区,自主研发的成套动力系统输出至丰田、戴姆勒(奔驰)等国际一流汽车厂商,推动了我国电动汽车核心技术从“依赖进口”到“国产替代”再到“批量出口”的跨越式进步,引领了全球电动汽车动力系统核心技术变革。经专家评审:“(该项目成果)整体处于国际先进水平,电池安全技术国际领先,IGBT芯片打破国外垄断”,这一成果也已通过了2020年度国家科学技术进步奖二等奖的初评。

回顾比亚迪电动汽车这十多年布局与发展的路程,廉玉波说:“我们最骄傲的事情,就是走通了自主品牌的发展壮大之路,并通过十余年不断的技术创新积累,在完全自主化的基础上,在新能源汽车和智能网联汽车等领域基本上与国外车企齐头并进。同时技术的革新也为我们带来了良好的经济效益,截至2019年年底,仅IGBT产品一项的直接经济效益即达到1200亿元,预计在未来5年内,该产品直接经济效益可达到万亿元。如果说2003年到2010年是比亚迪的起步期,标志着我们进入汽车行业;2011年到2018年就是比亚迪的发展期,其间比亚迪推出第二代电动汽车技术,初步完成了电动汽车的市场化探索;2019年以后则是比亚迪的调整期,搭载刀片电池车型汉上市,逐步在私人消费市场形成强驱动力。无论哪个时期,我们都在奋力前行,每攻克一个难题,我就感觉离我的‘自主品牌汽车梦’更近了一点。”

 

用智能引领未来

 

新能源汽车将开往何方?对于这个问题,廉玉波的回答是:“新能源汽车的发展上半场是电动化,下半场就是智能化。”随着经济的发展,尤其是城市的发展,新的交通问题不断涌现,实现更安全便捷的智能移动出行势在必行。在芯片、5G、大数据、云计算等新技术不断的赋能下,智能网联汽车的发展已经成为必然的趋势,具体表现为产品的智能化、制造的智能化、管理的智能化,在车内就能拓展工作、购物、娱乐生活等不同的应用场景,不再为琐碎的事务操心,使人车生活更融为一体,让出行更快捷、更安全、更自在、更贴心、更有趣。

对于比亚迪来说,电动化底盘为智能化提供了良好的开发平台,而智能化又将极大程度为电动汽车赋能。随着汽车行业走向开放,比亚迪逐步开放341项传感器和66项控制权,引入行业力量重构汽车生态,通过基础传感器功能的重定义打造新一代智能化系统。廉玉波认为,智能网联汽车的核心技术很多,整车企业要掌握的核心技术体现在整体架构上。作为整车企业,比亚迪基于自身定位制订了清晰的战略规划。智能网联的基础支撑是车本身,而且是电动车。如果不是电动车,基础支撑就会不足,因为电动化将促使车辆机械功能和电子功能更紧密地结合在一起,在此基础上才能实现充分的智能。因此,在智能化时代,比亚迪下一步要做的,就是完整掌握电动汽车的架构平台,做好智能化的感知系统、控制系统、执行系统等,并通过5G通信、高精地图等其他核心技术的配合,打造良好的智能化空间。

入行30余年、精专新能源汽车研究近20年,谈到新能源汽车在中国面临的机遇和挑战,廉玉波坦言,中国的新能源汽车产业,是基于国家领导人的大力倡导、政策的扶持和整个社会对行业的支持形成的。在包括比亚迪在内的汽车厂商的共同努力下,我国已经具备新能源汽车自主设计开发制造的能力,全球规模最大的新能源汽车市场也正在逐步形成。下一步要做的,即是在此基础上,在国际市场上形成并凸显自己的特色。与此同时,廉玉波也注意到,新能源汽车正受到越来越多汽车厂商的关注,市场竞争日趋激烈,以特斯拉、大众为代表的国外品牌在新能源汽车领域持续发力,并在基础工业、基础理论、基础材料方面取得了一定的成果,在技术领域也有诸多突破。这引起了廉玉波的思考:尽管比亚迪在中国新能源汽车领域发力较早,且目前累积了较为明显的技术优势,但随着行业发展,比亚迪能否在技术上保持领先?能否继续保持不断创新的锐气?在他看来,比亚迪“起了个大早”,但万不可因为满足于现状而“赶了个晚集”。顺应新能源汽车智能化的发展趋势,比亚迪将继续瞄准核心技术研发,同时不断提升用户体验,为新能源汽车的发展持续加码。

廉玉波说:“在我看来,中国的新能源汽车行业,从来不是‘一言堂’,面对国际化的竞争,需要将整个行业联动起来,形成自主的、完整的产业链,同时根据自身的特点和优势,选择核心技术攻关方向。这样才能让我国大量的自主品牌产品走向市场,特别是走向国际市场,并最终形成中国自主品牌的国际竞争力。这是我‘汽车梦’的延续,依然走在追梦的路上的我对此充满期待。”


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2024年2月

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