汽車技術創(chuàng)新即使取得了理論上的突破,但應用到大規(guī)模批量生產中,比一般制造業(yè)艱難得多。高校的基礎科研必須和企業(yè)工程開發(fā)結合起來。
核心觀點摘錄
【理論創(chuàng)新應用到量產比較難】
汽車技術創(chuàng)新即使取得了理論上的突破,但應用到大規(guī)模批量生產中,比一般制造業(yè)艱難得多。高校的基礎科研必須和企業(yè)工程開發(fā)結合起來。
【不健康整零關系必須改變】
整車企業(yè)與零部件企業(yè)的地位不平等。整車企業(yè)為了短期利益往往壓價和拖付欠款。零部件企業(yè)利潤微薄,窮困潦倒,生存成了主要目標,沒有余力配合整車企業(yè)進行技術創(chuàng)新。
【汽車共享很重要】
單純依靠技術進步解決城市交通問題恐怕會比較慢。共享模式也很重要,但要一步一步前進,最終或許可以把汽車保有量減少到原來需求量的三分之二。
【不能一刀切】
各地需求不同,產業(yè)發(fā)展要有差異化解決方案,不能一刀切。欠發(fā)達地區(qū)應當推廣老百姓買得起的電動車,即微型電動車。
【政府不要過早地限定條條框框】
在一些領域應適當放寬管理。例如微型電動車,對最高時速和續(xù)駛里程這類指標都沒必要硬性規(guī)定。要引導和鼓勵創(chuàng)新,而不要過早地限定條條框框。要營造適宜的大環(huán)境,并充分保護知識產權。
【尊重知識產權】
走出對知識成果不夠尊重的誤區(qū)。不要以為科技創(chuàng)新都是理所當然,如果創(chuàng)新成果得不到保護,后續(xù)就不會繼續(xù)投入,至少不會全身心地投入。要讓創(chuàng)新成果得到合理的經濟回報。
【形成“官產學”三個方面合力】
中國技術創(chuàng)新要想實現突破,最需要形成官產學三個方面的合力?!肮佟币簿褪钦谡邔用鏋椤爱a”和“學”營造寬松的創(chuàng)新氛圍和公平的競爭環(huán)境。
【技術上我們并不弱】
就底盤和輪胎動力學而言,總體上跟國外并沒有太大差距,甚至一些方面反而走在了前面。技術上我們并不比別人弱;在經驗上還是國外更多。
對話正文
趙福全:鳳凰汽車的各位網友,大家好!歡迎大家來到鳳凰汽車“趙福全研究院”高端對話欄目。我是欄目主持人、清華大學汽車產業(yè)與技術戰(zhàn)略研究院院長趙福全。今天我們非常榮幸地請到了一位重量級的嘉賓,他就是中國工程院院士、吉林大學汽車學院名譽院長郭孔輝教授。請郭院士和各位網友打個招呼。
郭孔輝:大家好,我是郭孔輝。
趙福全:郭院士,非常高興能和您在這個欄目交流。您是汽車行業(yè)的第一位院士,是業(yè)界泰斗級的人物。您既在企業(yè)工作過多年,富有實戰(zhàn)經驗,又在大學里教書育人,從事科學研究。無論是汽車動力學還是輪胎力學領域,您都是具有國際影響力、造詣非常深厚的知名專家。
作為中國汽車的頂尖學者和老一輩專家,我知道您對中國汽車產業(yè)有著深厚的感情,也一定有很多話想說。中國汽車產業(yè)發(fā)展到今天取得了輝煌的成就,產業(yè)規(guī)模已經達到年產銷近3000萬輛,不過在量上突飛猛進的同時,我們在質上還有待提升。要想做強汽車產業(yè),還需要我們進一步深耕細作,這其中核心技術尚未充分掌控是造成中國汽車產業(yè)大而不強的最主要原因之一。所以,今年我們欄目選擇了“汽車技術創(chuàng)新”作為主題。
那么,基于您多年來的切身體會,您認為中國的技術創(chuàng)新到底有哪些不足?怎樣做才能取得較大的突破?希望借今天的機會,您能敞開心扉和大家好好分享一下。
郭孔輝:由汽車大國變成汽車強國,這個任務是非常重要也非常艱巨的。所謂不強,從根本上講主要是我們在核心技術方面的差距比較大。如何掌控核心技術實際上是一個相當復雜的問題,并不只是技術人員努力與否,還牽扯到其他方方面面的因素,包括有沒有適合技術創(chuàng)新的環(huán)境與氛圍等。
歷史上,技術創(chuàng)新對汽車行業(yè)的影響一直非常大。我舉兩個例子:一個是內燃機。內燃機經歷了由化油器變成電噴系統(tǒng),在這個過程中有一些企業(yè)就沒有跟上創(chuàng)新的步伐,結果就落后了,甚至就此退出了歷史舞臺。
另一個是充氣輪胎,這個創(chuàng)新也很重要。充氣輪胎出現以后,汽車性能有了很大變化,無論是平衡性、操控穩(wěn)定性,還是NVH(Noise、Vibration、Harshnes,噪聲及振動),各個方面都有顯著的影響。還有其他一些技術創(chuàng)新,像懸架、傳動、動力等領域的技術進步,都在汽車發(fā)展史上發(fā)揮了重要作用。
目前,對于很多領域的汽車核心技術,我們的積累還不夠,自主創(chuàng)新能力相對薄弱。未來,不斷加強自主創(chuàng)新能力,努力實現技術創(chuàng)新與產業(yè)化的有效結合,將是中國汽車工業(yè)由大變強的必由之路。
趙福全:應該說,中國汽車產業(yè)已經取得了長足的進步,創(chuàng)新能力也有了大幅的提升,但是和世界上幾個汽車強國相比,我們還有很大差距。這其中最大的差距之一,就在于核心技術掌控力遠遠不夠。有些看似很小的技術,卻成為企業(yè)、產業(yè)乃至國家之間競爭的關鍵,對產業(yè)發(fā)展起到了至關重要的作用。
就像內燃機由化油器轉向電噴、充氣輪胎取代傳統(tǒng)輪胎,這些技術對汽車性能的改善超乎想象。因此,誰掌握了技術創(chuàng)新的先機,誰就能在激烈競爭中占據制高點。從這個角度來講,中國要想做強汽車產業(yè),必須在核心技術上有所突破,而且要努力實現引領。
實際上,國家一直高度重視掌控核心技術,企業(yè)以及高校、科研院所也一直在努力,但是總體上還不夠,還沒有取得重大的全面突破。當然,核心技術也不可能一蹴而就,中國在掌控核心技術方面尚存差距,一部分原因正是由于時間積累不足。但是除此以外還有哪些核心問題呢?郭院士,您曾在一汽汽研所擔任總工程師多年,又擔任過主管科研的吉林工業(yè)大學副校長,還是我們汽車行業(yè)的第一位中國工程院院士,您的感觸一定很深,您覺得問題到底出在哪里呢?
郭孔輝:首先汽車行業(yè)有自身的特點,與其他一般行業(yè)相比,其技術創(chuàng)新要更難。汽車行業(yè)是大規(guī)模、長鏈條的復雜產業(yè),既有慣性非常大。如果沒有良好的創(chuàng)新環(huán)境和持續(xù)的有力推動,技術創(chuàng)新非常困難。即使有一些技術取得了理論上的突破,但要應用在如此大規(guī)模批量生產的制造業(yè),比起應用到一般的制造業(yè)也要艱難得多。
之前也有一些來自航天領域的企業(yè)和我講過,我們國家連航天都能取得突破,汽車制造難道比火箭和航天器更復雜嗎?實際上,這是對汽車產業(yè)特點缺乏正確認識的看法,沒有理解汽車大批量、高一致性生產的艱難。后來這些企業(yè)也參與到汽車產業(yè)中之后,就體會到原來造車并不是想象中那么簡單。在汽車產業(yè),必須一直秉承精益求精的態(tài)度,始終保持很高的關注度,這樣堅持的時間久了,可能就會獲得一定優(yōu)勢,比如國企中的長安汽車,現在就逐漸發(fā)展起來了。
因此,關鍵在于企業(yè)能不能堅持精益求精地做好自己的本職工作。在同一環(huán)境下,這樣的企業(yè)發(fā)展進步就會更快一些。而要形成有利于創(chuàng)新的外部大環(huán)境和氛圍,則是一項復雜的系統(tǒng)工程,牽扯到方方面面,這就不是企業(yè)自身能夠左右的了。
趙福全:在大規(guī)模批量化生產的條件下保證產品的高度一致性,這是汽車產業(yè)獨有的顯著特點。作為一個集大成的產業(yè),汽車產業(yè)涉及到的技術領域非常多。既要確保多領域的有效協作,又要保持大規(guī)模生產的節(jié)拍,因此汽車產品的一致性保障,要比單件或小批量生產的產品難得多。更何況汽車的應用環(huán)境非常復雜,這也是一個巨大的挑戰(zhàn)。由此可知,汽車產業(yè)的技術創(chuàng)新相當困難,這也是由汽車行業(yè)自身的特點決定的。
實際上就技術創(chuàng)新而言,整車企業(yè)通常側重于集成性的技術,而很多單項的核心技術則往往掌握在零部件企業(yè)手中。那么,您如何看待整零之間的關系?我知道,您和零部件企業(yè)包括很多中小企業(yè)都有合作,作為老資格的院士,您為什么投入這么多精力與零部件企業(yè)合作,支持它們的發(fā)展呢?
郭孔輝:汽車行業(yè)要想真正做強,整車和零部件企業(yè)必須有效協作、共同創(chuàng)新,僅僅依靠整車企業(yè)是行不通的。因為很多技術都掌握在零部件企業(yè)手中,整車企業(yè)也不可能兼顧所有的技術領域,所以一定需要零部件供應商的支持。如果供應商做得不好,整車企業(yè)也不可能做得好。
從改革開放以來汽車產業(yè)的發(fā)展歷程看,我們的整車企業(yè)和零部件企業(yè)的合作存在一定問題,二者的關系沒有處理好。中國整車制造業(yè)發(fā)端于合資企業(yè),合資企業(yè)對國內弱小的零部件企業(yè)往往不屑一顧,不想將其納入自己的供應商體系,這導致本土零部件產業(yè)起步階段非常艱難。后來,本土整車企業(yè)發(fā)展起來了,但據我觀察,本土整車與零部件產業(yè)的關系也沒有處理好。整車企業(yè)都是大企業(yè),而本土零部件企業(yè)通常規(guī)模較小,所以整車企業(yè)大多較為強勢,雙方的地位不平等。零部件企業(yè)必須求著整車企業(yè),讓它們允許自己供貨。而整車企業(yè)為了短期利益最大化,往往對零部件企業(yè)采取壓價、拖付欠款等措施。對此零部件企業(yè)怨聲載道,但是又束手無策,只能忍氣吞聲。因為如果不給整車企業(yè)供貨,零部件企業(yè)也就沒有了用武之地。在這樣的情況下,零部件企業(yè)的利潤非常微薄,生存成了它們的主要目標,哪里還有余力配合整車企業(yè)進行技術創(chuàng)新。整零之間這種不健康的關系必須要改變。
趙福全:整零關系對于做強中國汽車產業(yè)至關重要。正如您剛才所講,中國汽車產業(yè)一開始是從引進外資起步的,由于外國整零企業(yè)之間早有商業(yè)關聯,外資車企進入中國后,就自然而然地引入了國外成熟的供應鏈體系。這樣即使一些中國零部件企業(yè)擁有核心技術,有意愿與外資車企合作,但是由于規(guī)模限制以及彼此信賴不足,外資車企也往往不愿與其合作。等到本土整車企業(yè)成長起來之后,原本應該對本土零部件企業(yè)的發(fā)展起到更大的支持和推動作用,但是多數情況下,雙方也沒有真正建立起戰(zhàn)略伙伴關系,沒有形成唇齒相依的默契。無論是技術創(chuàng)新,還是商業(yè)模式探索,整零之間都缺乏足夠的互信,導致零部件企業(yè)很難一心一意地不斷加大投入、支持整車企業(yè)在核心技術上取得突破。
郭孔輝:整車企業(yè)必須充分認識到,自己與本土零部件企業(yè)是共存共榮的關系。實際上,讓零部件企業(yè)獲得足夠的利潤從而成長起來,從長遠來看對整車企業(yè)是大有好處的。
趙福全:畢竟汽車上萬個零部件中有60%-70%都是零部件企業(yè)提供的,而在零部件背后則是結構、材料和工藝等方面的核心技術,這些都是需要零部件企業(yè)不斷投入才能獲得的。如果零部件企業(yè)沒有足夠的利潤空間,又何談前期的技術投入?沒有技術投入,最終等于整車企業(yè)失去了技術儲備。去年我們欄目就是圍繞汽車供應鏈的主題展開的,邀請了10位嘉賓都從不同維度交流了做強汽車供應鏈的戰(zhàn)略意義。僅從技術創(chuàng)新這一點來說,零部件企業(yè)要掌握核心技術必須進行前瞻性的持續(xù)投入,而這種投入只能來自于與整車企業(yè)合作的利潤,因此整零雙方必須建立健康的商業(yè)關系,這樣才能真正做好技術創(chuàng)新。
下面探討一些具體的技術話題。汽車自誕生以來就一直有底盤和輪胎,作為世界頂級的底盤和輪胎動力學專家,您認為這兩個領域的關鍵技術到底是什么?展望未來,這些技術會產生重大變革嗎?
郭孔輝:核心技術覆蓋面非常寬,包括基礎理論、材料、工藝、零部件供應等在內的各個方面都與核心技術有重要關系。過去中國工業(yè)基礎比較薄弱,不只高校和研究機構,也包括一些企業(yè)的科研團隊,主要都是在做基礎科學研究。雖然我在企業(yè)工作時間比較長,但那個時候,我的團隊進行的也是比較基礎的理論研究。后來我來到高校,繼續(xù)致力于基礎科研。像底盤動力學和輪胎動力學等都是我們團隊的強項,其中一些成果可能還走在了世界前列。不過盡管這些研究非常重要,是底盤與輪胎核心技術的重要組成部分,但僅僅解決理論問題還不足以改變產品整體的表現。我認為,高校的基礎科研必須和企業(yè)的工程開發(fā)很好地結合起來。所以,十年前我開辦了一家公司,致力于進行高校和企業(yè)之間的技術過渡工作。
趙福全:我知道,這是一家以您的名字命名的工程服務公司,因為您本身既是技術權威,也是行業(yè)的標志性人物。
郭孔輝:我的公司不只是在動力學理論上給汽車行業(yè)提供一些關鍵技術,而且也提供測試設備,甚至也提供一些關鍵零部件。如果光是坐而論道,沒有實際的產品,總覺得自己對汽車行業(yè)的貢獻還差了點。
從某種程度上說,我所創(chuàng)辦的這家公司也是汽車技術供應商。作為供應商,我深切感受到整車企業(yè)和供應商的關系亟需改善。整車企業(yè)總是把報酬壓得非常低,壓得供應商只能勉強維持生存。而技術創(chuàng)新又需要投入,結果就把供應商搞得窮困潦倒。實際上,如果供應商都“餓死了”,對整車企業(yè)也沒有任何好處。
趙福全:整零關系正是下一步必須下決心著力解決的問題。又想馬兒跑得快,又想馬兒不吃草,最后只會把馬兒餓死。畢竟整車企業(yè)不可能自己去制造成千上萬個零部件,也不可能自己掌握各個領域的關鍵技術。在未來汽車法規(guī)越來越嚴格的情況下,更加需要優(yōu)質供應商提供技術含量高、品質優(yōu)良的零部件,所以整車企業(yè)理應與零部件企業(yè)共同成長。
剛才您談到,在汽車底盤和輪胎動力學領域,既有理論問題,又有產業(yè)化問題;既有材料問題,也有工藝問題。當年中國汽車產業(yè)起步之初基礎非常薄弱,而您很早就帶領團隊進行汽車動力學的基礎理論研究。那么在產業(yè)化方面,像底盤、輪胎等領域,國內外的差距究竟有多大?具體體現在哪里?今后要如何彌補?
郭孔輝:就底盤和輪胎動力學而言,總體上我們現在并沒有太大的差距,甚至有一些方面反而走在了國外前面。包括底盤調校領域,目前一些國內企業(yè)也做出了名氣,能夠與國外廠商進行競爭了,而且我們往往還能勝出。也就是說,在技術上我們并不比別人弱;不過在經驗上還是國外企業(yè)更多。我們的優(yōu)勢是成本比較低,服務比較好。因為我們就在國內,試驗設備也能很快調試到位。另外,如果是在國外進行調校,很多時候國內整車企業(yè)都無法獲知為什么要這樣調校,因為外國供應商不愿意讓中國整車企業(yè)形成自己的能力。而國內企業(yè)則愿意共享信息,因為大家抱著共同提高的意愿。
趙福全:在理論研究上,國內已經不輸給國外;在產業(yè)化上,隨著國內經驗積累得越來越多,也逐漸可以做到不輸給國外。當然,具體細節(jié)的提升和整體水平的趕超,可能尚待時日。而您創(chuàng)辦的孔輝公司,正致力于幫助國內企業(yè)不斷進步,既提供底盤調校方面的工程服務,也提供相關的測試設備,還在底盤關鍵零部件的產業(yè)化方面進行嘗試??梢哉f,這既是您的夢想,也是國內汽車產業(yè)發(fā)展的需求。在這個過程中,您的公司致力于把底盤動力學理論和知識在產業(yè)化中的作用發(fā)揮到極致,并與國內汽車企業(yè)共享核心技術。
郭孔輝:實際上,我們企業(yè)從一開始就做底盤試驗設備,因為我覺得缺少試驗設備將很難彌補核心技術方面的差距。試驗設備是我們企業(yè)的三大支柱業(yè)務之一。到目前為止,在底盤試驗設備方面還沒有其他國內企業(yè)能與我們競爭,而我們的設備足以替代國外進口設備。
另一個支柱業(yè)務是直接幫助車企進行底盤設計。早在尚未注冊成立公司之前,我的團隊就與上汽通用五菱開展合作。當時他們的底盤設計力量較弱,人員也有限。到目前為止,我們已有60多名員工專門派駐到柳州支持上汽通用五菱進行底盤開發(fā)。
當然,也能夠想到,總有一天教會了徒弟,師傅的用處就不大了。另外,人才也容易流失。比如我們原來的項目負責人就被上汽通用挖走了,陸陸續(xù)續(xù)還有其他一些員工也被企業(yè)挖走了。
趙福全:這也是一個人才培養(yǎng)和輸送的過程,這些員工把您的思想、知識和經驗帶去了相關車企,從而有助于行業(yè)整體的進步,同時也會在一定程度上強化雙方的合作關系。
郭孔輝:是這樣,不過對于我們企業(yè)自身來說還是會造成影響。
我們的第三個支柱業(yè)務就是開發(fā)一些核心零部件。到現在為止,這一塊業(yè)務尚未完全展開,還沒有正式量產的產品。我們最近在浙江湖州建立了第二總部,準備加快推進這塊業(yè)務,成為智能懸架的供應商。
趙福全:談到智能懸架,這就引出了我們的下一個問題。未來將是萬物互聯的時代,智能技術在汽車產業(yè)的應用正變得越來越廣泛。作為汽車的核心零部件,底盤原本就是汽車平臺的基礎和支撐。隨著智能化網聯化技術的不斷發(fā)展,未來汽車底盤技術將走向何方?又會有多大的發(fā)展空間?
郭孔輝:智能網聯技術的發(fā)展一定會給汽車產業(yè)帶來很多全新的發(fā)展機遇。為了應對未來的變化,我們的團隊分為兩個部分:一部分是公司的團隊,主要負責智能懸架、空氣懸崖、油氣懸架及其控制的研發(fā),幾十年來我們一直在這方面不斷積累;另一部分是學校的團隊,主要負責底盤轉向和制動等核心技術的研發(fā),這塊工作與自動駕駛緊密相關。目前,我們正與北汽合作,進行自動駕駛方向的深入研究。我認為,自動駕駛應當先從比較容易實現的場景入手,比如代客泊車。這類場景下車輛行駛距離比較短,路徑比較固定,相對各種復雜交通路況來說要簡單得多,因此更易于產業(yè)化。只要給個信號,車輛就能從停車位自動開出來,供用戶使用;用完之后,車輛再自動開進停車位,非常方便。我們正致力于這方面的研究。
趙福全:汽車面向電動化、網聯化、智能化方向的發(fā)展,將使車輛在整體能力上獲得大幅提升,并給底盤技術帶來新的機遇。例如底盤中的懸架、制動和轉向系統(tǒng)等,都是輔助駕駛乃至自動駕駛技術的核心零部件,這些核心零部件結合更先進的電控技術之后,會讓汽車如虎添翼。剛剛您介紹,學校的團隊目前是從相對簡單的代客泊車場景切入,看好這方面的市場發(fā)展前景。那么,您怎樣看待自動駕駛技術未來的發(fā)展方向?在這個過程中,您覺得汽車底盤技術將會發(fā)生怎樣的變化?尤其是在電動車規(guī)模不斷擴大之際,電動車平臺與傳統(tǒng)燃油車平臺相比,將會發(fā)生哪些革命性的改變?
郭孔輝:學校團隊更關注制動、轉向以及傳感技術,研究如何處理各種復雜的汽車工況,也從事控制邏輯以及控制平臺的開發(fā)工作,他們研究的內容更寬泛、更基礎。
談到電動車的發(fā)展,我想核心的問題是,如何讓中國老百姓能夠更好地實現自己的“汽車夢”,也就是要讓大家都能比較滿意、方便地使用汽車,同時最大限度地減少公害。針對這個目標,我認為應當一分為二地來看:目前我國一部分地區(qū)比較發(fā)達,另一部分地區(qū)則仍欠發(fā)達。對于發(fā)達的大城市,現在的問題是車多為患,已經帶來了污染、擁堵等嚴重的社會公害。要想解決這些問題,既要從汽車本身出發(fā)持續(xù)進行技術創(chuàng)新,也要設法減少汽車的數量。那么,汽車的數量怎樣才能減少?比較可行的辦法就是汽車共享,汽車共享要一步一步前進,最終或許可以把汽車保有量減少到原來需求量的三分之二。這樣汽車低碳化、智能化等技術的進步,再加上汽車數量的壓縮,大城市的“汽車社會病”就有望基本得到解決。
而在經濟發(fā)展水平較為落后的地區(qū),如廣大農村和小城鎮(zhèn),無論是購買力水平,還是對充電站的需求,都完全不同于大城市,因此這些欠發(fā)達地區(qū)應當推廣不同的電動車。這種電動車要盡可能讓老百姓買得起,我把它稱為“綠色國民車”,實際上就是微型電動汽車。微型電動汽車只需搭載很小容量的電池,白天使用,晚上利用電網波谷電充電,使用方便、成本低廉。這種汽車發(fā)展起來以后,可以極大地改善農村的交通條件,帶動農村手工業(yè)、輕工業(yè)、旅游業(yè)的發(fā)展,對于振興農村經濟、精準脫貧和新型城鎮(zhèn)化建設,都有重要意義。
趙福全:您認為中國人的汽車夢,可以通過減少汽車總量、提高單車利用率的共享方式來實現,同時汽車技術也要不斷進步。這樣最終既能滿足國民享受汽車美好生活的追求,又能解決城市交通擁堵和行車安全等問題。
郭孔輝:在大力推行汽車共享的同時,也不能停止車輛技術水平的提升,包括低碳化、輕量化、網聯化、智能化等方面,都要堅持進行技術創(chuàng)新,使汽車能夠更加節(jié)能、更加環(huán)保、更加智能。不過單純依靠技術進步,要解決現存的城市交通問題恐怕會比較慢,所以共享模式也很重要。
趙福全:這兩個方面并不矛盾,理應有效組合。在持續(xù)推動汽車技術進步的同時,推行創(chuàng)新的商業(yè)模式,共同解決當前大城市出行難的問題。另一方面,也不能把解決大城市出行問題的汽車產品和商業(yè)模式簡單套用到欠發(fā)達的農村地區(qū)。實際上,農村地區(qū)對汽車的需求,無論是車輛的種類,還是性能的要求,都與大中城市截然不同。比如由于使用范圍和充電條件不一樣,廣大農村地區(qū)對電動車續(xù)駛里程的要求要低得多。因此,在廣大農村地區(qū)和城鄉(xiāng)結合部,應考慮推行既安全又環(huán)保的綠色微型短途精品電動車。
當前,汽車電動化的趨勢日益明顯,對傳統(tǒng)內燃機汽車構成了挑戰(zhàn),但不管汽車怎樣發(fā)展,輪胎還是會存在的。輪胎是保障整車性能的關鍵零部件,對于實現節(jié)能環(huán)保、確保車輛安全都有重要作用。在輪胎領域,未來技術會如何發(fā)展?新時期輪胎有哪些發(fā)展機會?
郭孔輝:輪胎現在有兩個方向:一個方向是輪胎本身的智能化,比如在輪胎里面或者在輪輞上安裝傳感器,把汽車行駛過程中輪胎的受力信息都盡可能讀取出來,再利用該信息對輪胎以及車輛進行更精準的控制。這樣一來,整車的智能控制系統(tǒng)也會更加容易。
另一個方向是非充氣輪胎的研究,隨著輪胎材料技術的發(fā)展,在確保舒適性、彈性等各方面指標與充氣輪胎基本一致的情況下,可以采用非充氣輪胎,該領域正受到各輪胎企業(yè)以及整車企業(yè)的關注。非充氣輪胎有很多優(yōu)點,比如這類產品不存在爆胎問題,從而可以徹底避免爆胎造成的危害;又如軍車需要考慮子彈射擊到輪胎或是彈片剮蹭輪胎的問題,所以要選擇受影響小的充氣輪胎,或者直接選擇非充氣輪胎。目前這方面的研究正在進行中,國內企業(yè)已開發(fā)出一種輪胎,在輪胎里面注入了膠質物,輪胎被扎破后,隨著車輪的旋轉,膠質物會自行對損傷處進行填充修補,這樣就不怕扎,也不怕子彈射擊。這些產品的雛形在實驗室里已經做出來了,但是產業(yè)化水平還有待提升。
趙福全:在汽車向電動化、智能化、網聯化、共享化方向發(fā)展的大潮中,輪胎不會被取代,而且還將進化得更智能,使用更方便,維護成本更低。實際上,車輛的行駛是通過輪胎與地面的接觸來實現的,所以汽車的安全性、動力性、經濟性以及路面摩擦等,都與輪胎息息相關。在車輛行駛過程中,如果能把輪胎的大量信息通過傳感器收集起來,對于整車的操控和性能的提升將起到重要作用,甚至可以因此簡化整車控制系統(tǒng)。此外,具有同等性能的非充氣式新型輪胎也值得期待。在這些研究中,材料學、控制學的發(fā)展以及傳感器等核心部件的進步將結合在一起,共同支撐輪胎技術的創(chuàng)新突破。
郭院士,現在汽車動力從發(fā)動機傳遞到輪胎,要經過很多中間環(huán)節(jié),包括變速器、離合器、傳動軸等等,每個環(huán)節(jié)都會有能量損失。而理想的狀態(tài)是,動力源直接和車輪結合在一起,這樣動力傳遞效率就會大大提高,于是就有了輪邊電機和輪轂電機概念的提出與發(fā)展。您認為輪邊電機和輪轂電機興起之后,底盤以及輪胎設計會有哪些突破性的改變?目前這類技術量產的最大挑戰(zhàn)是什么?
郭孔輝:輪轂電機在相當長的時間里都被技術人員視為非常理想的一種傳動方式,它的優(yōu)勢很明顯——沒有任何中間傳動機構,各個車輪可以獨立驅動、獨立控制;整車布置也非常方便,怎樣布局都可行。但是輪轂電機也有一些缺點,正是由于這些缺點才導致其遲遲沒能實現大批量量產。
現在輪轂電機大致分成兩種:一種是直接驅動式,電機直接驅動車輪,中間沒有任何傳動機構。這種方式要求電機必須是低速大扭矩的,因為要求扭矩大,電流必須很大,電機繞組內的銅線要非常粗、圈數要非常多,這就造成重量增加。大電流加上大重量,控制難度就提高了,而且大電流控制需要變換器,導致結構復雜。相應的,電機尺寸也會很大。很多電動摩托車就是這種直接驅動式的,不過摩托車需要的動力小,稍大稍重些的電機還可以接受。但是在汽車上應用就比較挑戰(zhàn),車輪體積和重量增加非常麻煩,會對操縱穩(wěn)定性造成影響。
為了解決這些問題,就有了第二種間接驅動式的輪轂電機,即電機通過傳動齒輪再驅動車輪。一般傳動齒輪有兩種:一是行星齒輪,二是平行軸齒輪,相當于兩級減速,即電機通過齒輪轉換扭矩大小。這樣就可以使用高速、小型的電機,尺寸也可以很小。同時電流小便于控制。
現在輪轂電機總體上是兩種路線并行,到底是直接驅動好,還是經過齒輪轉換間接驅動好,還沒有定論,有待進一步研究。
趙福全:大家對于輪轂電機都有所期待,因為這應該是動力源與驅動部件結合在一起的一種非常理想的結構。它不僅具備獨立懸掛的所有優(yōu)勢,而且由于沒有中間的傳動機構,既能節(jié)省成本,又能降低復雜性,還能減少了能量傳遞損失,大幅提高傳動效率。不過如果要用電機直接驅動車輪,會給電機帶來不小的挑戰(zhàn)。當然,也可以借助齒輪傳動機構來降低對電機的要求,但這又會抵消使用輪轂電機的一部分優(yōu)點。
郭孔輝:在汽車上采用直接驅動式輪轂電機也不是做不到,現在已經有這類產品了,一些企業(yè)還引進了國外的產品。但是要滿足各種復雜工況,對不同車輛、不同布置和不同懸架都能實際應用,這就非常困難了。因為這類產品的電機尺寸大,占據了輪轂里的大部分空間。而輪轂的空間本來是有其他用處的,像制動器也要在輪轂里,對于前輪來說還廣泛應用獨立懸架,加之車輪跳動以及轉向拉桿空間,布置起來相當有挑戰(zhàn)性。
趙福全:如果能夠解決這些問題,輪轂電機就會迎來很好的發(fā)展機會。目前,很多學者和工程師們都致力于該領域的研究,有些企業(yè)也實現了一定程度的量產,但是要廣泛應用還有一定局限性,這也是后續(xù)汽車技術創(chuàng)新的一個重要方向。
郭孔輝:在推動輪轂電機產業(yè)化方面,我曾經設想開發(fā)一個電動車輪,將懸架、轉向、制動和驅動相關部件都整合到一起,讓一家企業(yè)統(tǒng)一研究和解決結構和布置問題。這樣才能系統(tǒng)思考各個零部件之間互相干涉的問題,讓車輪內部布置方案更加合理。比起整車企業(yè)懸架組做懸架、轉向組做轉向、輪轂電機企業(yè)做電機的分散開發(fā)模式,更容易協調一致。這樣的電動車輪一旦開發(fā)出來,將給整車企業(yè)的產品設計帶來很大的便利。比如,4×4驅動的產品就設置4個這種電動車輪;4×2驅動也可以,不參與驅動的兩個車輪不安裝電機即可;其他各種驅動形式都能通過相應的組合實現。
趙福全:有了這種電動車輪之后,車輛設計的暢想空間就更大了??傊?,輪轂電機是一個重要的發(fā)展方向,盡管也有很多挑戰(zhàn),但是這種技術本身是有價值、也有機會的。實際上,技術進步總是在應對挑戰(zhàn)、解決問題的過程中實現的,最終關鍵技術的瓶頸一旦攻克,將給產業(yè)帶來革命性的變化。
由此引出了一個重要問題,縱觀人類歷史,社會進步都源于產業(yè)進步,而產業(yè)進步都源于技術進步。盡管目前所謂互聯網經濟、虛擬經濟在不斷發(fā)展,但是這些領域其實同樣需要核心技術的支撐,否則就是空中樓閣,難以持續(xù)。所以,技術創(chuàng)新對于國家、民族、產業(yè)和企業(yè)來說都是至關重要的。而技術創(chuàng)新是一項系統(tǒng)工程,既需要科學家,也需要工程師;既需要創(chuàng)新企業(yè),也需要創(chuàng)新大環(huán)境。尤其像汽車這樣的集大成產業(yè),基礎性、關聯性和拉動性無可比擬,汽車技術創(chuàng)新不是只靠汽車人自己努力就能實現的,反過來講,汽車技術創(chuàng)新的影響力也絕不僅局限于汽車產業(yè)自身。甚至也可以說,如果能解決汽車產業(yè)的技術創(chuàng)新問題,就等于在很大程度上解決了中國整體的技術創(chuàng)新問題。那么,您認為我們怎樣才能在汽車技術創(chuàng)新環(huán)境上取得重大突破?
郭孔輝:這個問題至關重要,我本人也一直在思考。實際上,汽車是慣性很大的產業(yè),創(chuàng)新相對更加不易。而我國汽車產業(yè)具有自身的獨特性,由于中國幅員遼闊,各地需求不同,汽車行業(yè)的升級和發(fā)展是不能一刀切的,要針對各個方面提出差異化的創(chuàng)新解決方案,這樣難度就更大了。
在這種情況下,對技術的要求往往會更高。比如電動車,南北方都要適用,動力電池既要抗熱、又要抗寒,這非常不容易。要專門針對抗熱或者抗寒需求來開發(fā)動力電池,本身就很難,而要同時滿足抗熱和抗寒需求,那就難上加難了。
我想中國技術創(chuàng)新要想實現突破,最需要的是真正形成官產學三個方面的合力。最開始的提法是“產學研”,但學和研可以歸為技術研發(fā)一大類,而政府的力量也非常重要,所以我覺得可以用“官產學”的提法。這其中,“官”和“學”的內涵前面說了,而“產”則是指整個產業(yè)內部的合力,主要就是整車企業(yè)和零部件企業(yè)形成的合力。
對于中國來說,基于國情特點,在“官產學”當中,我認為“官”的主導性相對更為突出。理想情況下,“產”和“學”要充分發(fā)揮各自的應有作用,而“官”也就是政府,要在政策層面為“產”和“學”營造寬松的創(chuàng)新氛圍和公平的競爭環(huán)境。
從這個角度來看,目前政府在一些領域應適當放寬管理。例如微型電動車,對最高時速和續(xù)駛里程這類指標都沒必要硬性規(guī)定。這類產品在市場上非常受歡迎,屬于剛性需求。而且主流產品的質量也在不斷提升,早已不是質量差、使用不安全的情況了。
趙福全:創(chuàng)新需要營造寬松的氛圍,還需要保障創(chuàng)新回報的環(huán)境。其實各行各業(yè)都不缺少有意愿創(chuàng)新者,但是如果歷盡艱辛的創(chuàng)新最后沒有得到應有的回報,就會大大挫傷創(chuàng)新者的積極性,導致后續(xù)創(chuàng)新的動力不足。
郭孔輝:必須要給創(chuàng)新主體足夠的自由度。創(chuàng)新本來就是要承擔風險的,為什么還要進行限制?像山東等地的微型電動車企業(yè),產品很受市場歡迎,但政策的不確定性限制了企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。同時,對新生事物總是挑毛病的態(tài)度也不利于創(chuàng)新。
趙福全:中國已經認識到了技術創(chuàng)新是立國之本,是產業(yè)發(fā)展之源,正在努力營造寬松的創(chuàng)新氛圍,形成人人想創(chuàng)新、人人能創(chuàng)新、人人受益于創(chuàng)新的大環(huán)境。郭院士剛剛分享了很重要的觀點:一是中國幅員遼闊、地域差距明顯,所以在創(chuàng)新的過程中,我們必須充分考慮到區(qū)域性的需求差異;二是由于創(chuàng)新涉及面非常廣,所以構建起鼓勵創(chuàng)新、包容創(chuàng)新的大環(huán)境至關重要,這樣才能真正實現創(chuàng)新領域的百花齊放;三是創(chuàng)新不能孤立進行,這其中既需要科研力量的貢獻,也需要產業(yè)合力的推動,更需要國家在政策層面的支持,也就是說,“官產學”必須明確分工、共同努力。
政府要引導和鼓勵創(chuàng)新,而不要過早地限定條條框框。政府要做的最重要工作,就是為創(chuàng)新營造適宜的大環(huán)境,讓創(chuàng)新者愿意積極參與創(chuàng)新,并且在創(chuàng)新過程中產生的知識產權和相關收益都必須給予充分保護,從而為創(chuàng)新增添無窮動力。一旦形成了這樣利于創(chuàng)新的大環(huán)境,國家最終將成為最大的受益者,因為所有創(chuàng)新者都愿意在這片土地上進行創(chuàng)新,而他們在通過創(chuàng)新受益的同時,就會為國家和產業(yè)發(fā)展做出巨大貢獻。實際上,創(chuàng)新是需要承擔風險的,而且也需要投入,要讓創(chuàng)新者敢于冒著風險,有動力去創(chuàng)新,就要確保他們能夠得到更大的回報。這樣企業(yè)作為創(chuàng)新的主體,自然會擔負起推動技術創(chuàng)新及產業(yè)化落地的責任。
郭孔輝:是這樣的。在“官產學”的關系中,還有很多層次。像“產”內部包含了整車企業(yè)和零部件供應商,這層關系中實際上是整車企業(yè)居于主導地位,整車企業(yè)應當和自己的供應商“小兄弟”建立起合作共贏的利益共同體關系。另外,“產”和“學”之間的關系中,核心技術最開始往往集中在“學”這邊,但是“學”必須跟“產”緊密結合起來,這樣核心技術才能真正產生價值。
現在一些企業(yè)對于自己在協同創(chuàng)新中的定位并沒有真正理解,總是將自身利益擺在第一位,認為收益都必須是我的。比如很多企業(yè)在與高校合作的時候,協議上往往都有一條:在合作過程中,所產生的技術成果歸企業(yè)方單獨所有。而且企業(yè)的法務部門會明確要求,研究成果交付后,不允許高校再與同類企業(yè)進行相關合作。這其實就是一錘子買賣,表明上保護了企業(yè)的短期利益;但長遠來看,“學”這方面就會失去創(chuàng)新動力,這樣以后企業(yè)也很難從高校持續(xù)得到技術創(chuàng)新的支持了。
趙福全:所以“官產學”都要合理有效地各司其職:“官”要創(chuàng)造更好的創(chuàng)新環(huán)境,為“產”和“學”提供支撐和引導;“學”要做好基礎科研;而最終創(chuàng)新能否落地、能否產生經濟效益,還是要依托于“產”。實際上,各方是唇齒相依、互為促進的關系。如果“產”過分關注眼前的利益,過分強調把利益拿到自己手中,就會使“學”喪失持續(xù)創(chuàng)新的動力。因此一定要秉持合作共贏的思想,要有長遠的戰(zhàn)略眼光。就好比那些總是覺得自己最聰明、占盡了別人便宜的人,其實往往是最愚蠢的。
郭孔輝:站位一定要高,要明白必須形成合力,才能實現共同利益最大化。這就像歷史上項羽和劉邦的例子:項羽力拔山兮氣蓋世,個人能力出眾,劉邦的個人能力遠不及項羽。不過雖然劉邦治國安邦不如蕭何、運籌帷幄不如張良、攻城略地不如韓信,但是劉邦善于把這些人杰都用起來。企業(yè)也是一樣,必須把各種優(yōu)質資源有效組合起來,通過共同的目標和收益把各種力量真正集成為一股合力。
趙福全:郭院士舉的例子非常好,創(chuàng)新一定要有分工,分工的目的是為了集中精力把自己的事情做好,同時自己不去做的事情也確保有人能夠做好。只有有效分工、形成合力,才能真正實現高效的技術創(chuàng)新與產業(yè)化。在這個過程中,“官產學”各方是互為支撐、合作共贏的關系:“學”要依靠“產”,“產”也要仰仗“學”,“產”和“學”有效組合在“官”營造的創(chuàng)新大環(huán)境中,得到創(chuàng)新沃土的滋養(yǎng)。而在具體合作的過程中,各個主體還要理清分工、明確職責、分配收益。為什么說“創(chuàng)新”和“創(chuàng)造”不一樣?就是因為創(chuàng)新最終必須要產生價值,創(chuàng)新是有價值的創(chuàng)造。而既然有價值產生,就要面對如何分配價值的問題。如果某一方想獨吞,眼前可能受益,但長期看將會因此失去合作伙伴,其實是受損的。汽車產業(yè)本就不是靠單打獨斗的行業(yè),未來邊界不斷擴展的汽車產業(yè)將更加需要協同創(chuàng)新、融合發(fā)展、團隊作戰(zhàn)。
郭孔輝:要真正形成凝聚各方合力的良好氛圍,還需要大家都建立尊重知識產權的觀念。這一點過去一直做得不太好,哪家企業(yè)的創(chuàng)新成果推出來,剛剛有了一點效益,馬上就被人抄襲了。
趙福全:郭院士,我知道您一直在呼吁保護知識產權。所有科技工作者辛辛苦苦地耕耘,產出的就是知識產權,如果知識產權得不到保護,不僅成果完成人將蒙受巨大的損失,而且整個國家和產業(yè)也將蒙受巨大的損失,因為創(chuàng)新動力就無從保障了。今天,利用這個平臺,我們呼吁一定要摒棄過去計劃經濟的思想,走出對知識成果不夠尊重的誤區(qū)。不要以為科技創(chuàng)新都是理所當然的,實際上原創(chuàng)性的核心技術,往往需要幾十人、幾百人的努力,有時候甚至是幾代人持續(xù)努力的結果。如果這些創(chuàng)新成果得不到應有的保護,后續(xù)這些人就不會繼續(xù)投入創(chuàng)新了,至少不會全身心地投入。所以,國家要營造尊重科技創(chuàng)新、尊重知識產權的社會氛圍,要讓技術創(chuàng)新成果都能得到合理的經濟回報。
郭孔輝:對知識分子和知識產權不夠尊重的話,技術創(chuàng)新將舉步維艱。
趙福全:對知識分子的尊重從根本上就體現在對知識產權的尊重上,只有尊重知識產權才能為創(chuàng)新提供原動力,才能讓產業(yè)和企業(yè)愿意進行源源不斷地創(chuàng)新投入。這要求企業(yè)充分理解知識產權是絕對的核心,懂得給予知識產權的創(chuàng)造者合理的回報。否則,當產生知識產權的科技工作者都不愿意繼續(xù)努力創(chuàng)新的時候,企業(yè)就是有再多的錢也買不到知識,這將是很悲哀的事情。
郭院士,您出生在很富有的家庭,卻毅然投身到中國民族汽車發(fā)展的事業(yè)中來。當年中國汽車產業(yè)白手起家,條件非常艱苦,根本想不到能發(fā)展到今天這樣的規(guī)模,而您在從事汽車核心技術研發(fā)的道路上卻從來沒有過猶豫或停歇。這一路堅持走下來,您從企業(yè)研究所的總工程師再到高等學府的教授、院士,現在又致力于把高校和企業(yè)聯接起來,用自己的知識和技術直接為企業(yè)提供服務,確實令人敬佩。您不僅是汽車行業(yè)的資深專家和學者,也是汽車技術創(chuàng)新的楷模。
我知道您一直非常關心中國品牌車企的成長,此前您曾對中國品牌車企提出了“自主、認真、苦練、創(chuàng)新”的八字方針。那么,您如何評價目前中國品牌車企已經取得的進步?展望未來,中國品牌車企怎樣才能更上一層樓,在世界市場上占據一席之地?
郭孔輝:最早提出這八字方針的時候叫做“四味補藥”。當時中國品牌氣虛體弱,亟需吃點“補藥”,我就提出進這四味“補藥”。第一味藥是“自主”,那時候主要是針對合資品牌來說的,后來我逐漸認識到,這還不只是相對合資品牌、更要強調自主品牌的問題,同時也是政府首先要給企業(yè)足夠的自主權的問題,這樣企業(yè)才能去自主創(chuàng)新,求生存、謀發(fā)展。如果沒有充分的自主權,企業(yè)是很難培養(yǎng)自己的人才團隊、研發(fā)自己的核心技術的。
第二味藥是“認真”,很多時候產品質量不高都是“不認真”引起的,當然也有別的因素,但“不認真”是很重要的因素。過去我常在企業(yè)生產線上看到,螺釘都沒有擰緊,處處都透著不太認真。現在已經有所改觀,不過還有很多地方需要繼續(xù)提升。德國、日本車企為什么做得這么好?質量過硬、產品可靠、品牌可信的背后,其實就是認真。毛主席也說,世上就怕“認真”二字。
第三味藥是“苦練”。企業(yè)的核心競爭力不是天上掉下來的,也不是買來的,而是干出來的。要干出來就得靠自己的內功,而內功是苦練出來的。
第四味藥是“創(chuàng)新”。實際上只有具備了前面這三個要素,最后才能實現創(chuàng)新。總之,企業(yè)外部要有適合創(chuàng)新發(fā)展的大氛圍,企業(yè)內部要堅持努力、全面執(zhí)行這八字方針。四味藥都全了,我們中國品牌車企的實力一定可以穩(wěn)步提升。
趙福全:這八字方針是您之前提出的,不過即使到了今天,我覺得這八個字照樣有價值。未來,中國汽車產業(yè)更要自主、更要認真、更要苦練,最終更要全方位地創(chuàng)新。
時間過得很快,與郭院士的交流,讓我感到收獲頗多,相信各位網友也有同感。郭院士是中國汽車行業(yè)的泰斗級人物,從一汽汽車研究所的總工程師,到吉林工業(yè)大學的副校長,從教書育人,到直接服務企業(yè),作為中國首位汽車領域的工程院院士,他把自己畢生的精力都貢獻給了中國汽車產業(yè)。今天基于自己多年來親身經歷的感悟,郭院士告訴我們,沒有技術創(chuàng)新,產業(yè)發(fā)展就是無本之木,產業(yè)做強只會淪為空談。反過來,核心技術的每一次進步都將給企業(yè)、產業(yè)乃至整個國家?guī)砀偁幜Φ木薮筇嵘?,為企業(yè)、產業(yè)和國家的發(fā)展插上騰飛的翅膀。
而創(chuàng)新不是孤立存在的,需要全方位的系統(tǒng)性支持。在創(chuàng)新的過程中,國家要營造有利于創(chuàng)新的氛圍;企業(yè)要充分尊重創(chuàng)新的價值;而廣大科技工作者,要認真、要投入、要堅持不懈。只有“官產學”真正打通、各司其職,并形成保護知識產權的大環(huán)境,創(chuàng)新成果才會源源不斷地涌現,企業(yè)和個人才會愿意投入精力、財力和物力持續(xù)進行創(chuàng)新,最后社會給予創(chuàng)新者豐厚的回報,并由于創(chuàng)新者的工作而不斷發(fā)展進步,這樣創(chuàng)新就進入了良性循環(huán)。
如此一來,企業(yè)一定能夠做強,產業(yè)也一定能夠做強。為了實現這個目標,企業(yè)和個人都應該站得更高,看得更遠,一定要明白只有合作才能共贏。所謂“一枝獨秀不是春,百花齊放春滿園”,要想讓創(chuàng)新的春天始終延續(xù),我們每一個人都應該做出自己的貢獻,承擔自己的責任。大家都要尊重知識產權、尊重科技工作者的勞動。同時,大家都要認真工作、堅持投入、苦練內功。只要做到了自主、認真和苦練,就一定可以收獲創(chuàng)新的碩果,迎來更加美好的明天。一句話,技術創(chuàng)新與產業(yè)做強息息相關,郭院士多年來的人生經歷和感悟也證明了這一點。祝愿汽車技術創(chuàng)新越做越好,中國汽車產業(yè)越做越強!
來源:鳳凰汽車網