科技强国 奋斗有我 | 王斯博:以“极致创新”锻造红旗“中国心”

科技强国 奋斗有我 | 王斯博:以“极致创新”锻造红旗“中国心”
2024年07月18日 09:30 中华儿女

作者 | 《中华儿女》记者 张惠清

编辑 | 赵汉琪

“极致创新,我在行动,越青春,越精彩。”这是中国一汽研发总院新能源开发院电机电驱动开发部部长王斯博一直以来的座右铭。

王斯博王斯博

自2010年加入中国一汽大家庭以来,王斯博主导红旗新能源汽车电驱动系统产品开发及技术研发,带领团队自主突破大功率系统集成技术、超高效电驱技术等多项行业技术难题,主导开发国内首款乘用车高功率永磁同步电驱产品以及全新一代纯电及混动平台电驱产品,实现多项成果行业、集团首发,主导开发的红旗电驱关键技术连续三年获评中国汽车工程学会年度行业标志性进展技术。担任国家节能与新能源技术路线图电驱动技术编制组副组长,牵头制定的电机可靠性试验国家标准填补了行业技术空白。曾获第28届中国青年五四奖章、中央企业青年岗位能手、吉林省青年五四奖章、吉林省十大杰出青年、吉林省科技进步一等奖、长春市特等劳模等荣誉。

如今,奔跑在培育发展新质生产力的新赛道上,王斯博带领团队秉持科学精神、瞄准科技前沿,以青春的名义向科技难关发起冲击,不断探索前沿技术、核心技术、颠覆性技术,勇抢国际创新制高点,为早日建成汽车强国贡献青春力量。

“一定要把关键核心技术掌握在自己手里”

时钟拨回至四年前。

2020年7月23日下午,正在吉林省考察的习近平总书记来到中国一汽研发总院,走进实验室了解企业技术研发情况,并察看了“红旗”等自主品牌的最新款式整车产品。习近平说,看了一汽技术创新和自主品牌建设成果展示,感到眼前一亮。现在,国际上汽车制造业竞争很激烈,信息化、智能化等趋势不断发展,对我们来讲有危有机,危中有机。一定要把关键核心技术掌握在自己手里,我们要立这个志向,把民族汽车品牌搞上去。

习近平总书记的话语,让身处现场的王斯博深受振奋、备受鼓舞。彼时,正在带领团队全力以赴投身“红旗E-HS9”纯电动汽车自主电驱研发的他,“更加深刻领会到了身上肩负的创新重任”。

2018年,为迎接红旗品牌全面电动化,红旗首款C+级大型豪华SUV“E-HS9”车型立项,要求百公里加速在5秒以内。这意味着王斯博和团队要挑战国内第一款功率245KW级别的电驱产品。

高功率电驱是豪华电动汽车的核心动力,决定了整车动力性、经济性、舒适性、驾驶性等方面的竞争力,是各大车企的研发焦点。“研发初期,国内没有这个功率级别的永磁电机产品,仅有国外知名厂家的异步电机,高功率电驱系统路线完全由欧美定义。永磁机相比异步机效率更高,会更有效地增加电动车续驶里程,解决电动车用户痛点,但同时要面临安全、振动噪声、极限散热等行业设计难题,多项核心技术亟待突破。”王斯博深知,创新往往是华山一条路,没有捷径。

整个研发过程充满艰辛。王斯博带领团队创新性提出采用双模块并联技术。“采用双智能功率单元并联技术的变频器在国产车上是第一次,这也是一项关键技术。变频器要能经受零下40摄氏度到零上100多摄氏度的考验,还要更结实可靠,成本更低。”他们从工业级变频器入手,学习基本原理,拆下风力发电机等工业设备上的变频器进行研究。近30人的团队昼夜奋战,为解决一个问题经常讨论到凌晨两三点。

让王斯博印象最深刻的是在量产前夕,电机在海南坏路试验过程中偶发故障,问题非常隐蔽,两周左右才复现一次。“因为是一项全新技术,我们迅速组建了先锋攻关队进行故障分析。得益于自主开发,软件设计团队连夜就拿出具备高精度采样功能的测试软件,一旦海南车辆再次出现故障,具体的工况数据就会被我们抓取。试验团队兵分两路,一组在海南试验场每天反复实车测试,试图不断复现故障。另一组人在试验室根据现场传回的数据,在台架上同步模拟。”

经过连续几周的不间断排查,团队每一个成员在这个过程中都自觉遵守着这样一种默契——只要当天的试验跟自己负责的内容有一点关系,就主动留下来加班,保证第一时间能够实现突破性进展。

王斯博回忆,那时,有的同事在凌晨下班,回望总部大楼上红旗标志时,感受到的并不仅仅是疲惫,而是满身的责任;有的同事退掉长假出游的机票,虽然因错失了陪伴家人的机会而感到失落,但回到工作岗位以后失落感很快就消失了,取而代之的是更多的工作动力;有的同事暂时把照顾年幼孩子和年迈父母的重任交给家人,每天回到家看到熟睡的家人和门口为他留着的点点灯光,家人的默默支持让他感觉所有的付出都是值得的。

在王斯博看来,当时,他们只有一种身份——“红旗研发人”;他们只有一个目标——快速解决问题,实现技术突破。“最终,由五十万分之一秒时间差所引发的小概率软件故障终于被我们找到了,创新与时间的这次赛跑,我们险胜。”他语气中透露着自豪。

历经26个月的日夜奋战,一个又一个问题被成功解决。王斯博和团队先后攻克了双智能功率单元架构等核心技术,也解决了大功率系统集成等行业技术难题,打破欧美技术壁垒,产品功率密度达到4.9kW/kg,系统最高效率93%,成本较外购电驱动总成降低20%以上,重量轻15%,指标国际领先,荣获“中国心”2020年十佳新能源驱动系统称号。

在2021年世界新能源汽车大会上,这项技术经28位院士专家投票被评为“全球新能源汽车创新技术”第一名。“当时,我也在现场,看到中国科学技术协会主席万钢为一汽亲自颁奖,我感到非常骄傲自豪。这宣告我们掌握了高功率永磁同步电机关键技术。”回想当时的场景,王斯博心中仍激动万分。

“从跟跑到领跑,始终保持冲刺姿态” 

创新,是王斯博在科研道路上一直坚持的理念。

1986年出生的王斯博是黑龙江人,“本身就很喜欢汽车,对这个领域很感兴趣”。2004年,他顺利被哈尔滨工业大学录取,攻读电气工程专业。

团队成员在试验室排查故障团队成员在试验室排查故障

2010年,王斯博硕士研究生毕业后,告别校园,来到中国一汽从事新能源电驱动研发工作。当时,正值中国新能源起步阶段,初出茅庐的他便被委以重任,作为负责人与团队从零开始,打造集团首个面向正向研发的电机实验室。

“由于国内新能源刚刚兴起,国内技术相对落后于国外更早投入的企业,与行业先进企业联合开发是主要的研发模式。国外企业的软件算法、硬件方案对我们完全保密,试验出了问题更是需要他们到现场才能够解决。受制于人的状态让我们总有一种莫名的无力感。”

正是那时,王斯博心中一颗坚持自主创新的种子生根发芽。“虽然我们试验团队都是年轻人,工作经验尚浅,但我们坚信我们可以通过研究和对标补齐经验上的缺失,只要坚定信念,一定能研究出我们自己的测试体系。”

经过多轮研讨,王斯博和团队在启动对标的同时开始正向梳理测试需求。两年内研究的百余项指标、功能,他至今历历在目,“压力大的时候,每天做的梦都是设备技术方案”。多年来,他先后主持完成了奔腾动力电机、CCM总成、48V电机系统等产品项目中性能、功能及可靠性开发试验,支撑红旗H7混合动力、奔腾X40EV、红旗E-HS3等新能源车型顺利投产。基于多轮的产品开发经验,王斯博组织编写了《驱动电机性能检测方法》等10余项企业标准,填补集团空白。

从2014年第一批试验台架顺利投入使用,到已经拥有19台大型先进的电驱测试设备,有了先进的“武器”,王斯博也获得了代表集团牵头国家标准制定的机会。“我们联合20多家国内外知名企业,历时33个月完成新能源电驱行业唯一的可靠性验证国家标准《GB/T29307电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法》。这是我们掌握了一定行业话语权的表现,如果国外的产品想进中国市场,一定要符合我们制定的标准。”

在王斯博看来,“从跟跑到领跑,变的,是日新月异的技术,不变的,是我们科研人员始终保持的冲刺姿态。”

超高速是电驱系统关键技术趋势,这项技术不仅可以提升车速,增强用户驾驶体验,还可以使电驱系统的体积变小,整车重量变轻、能耗降低,续航里程进一步提升。

“回想三年前,我们的上一代产品已实现15000的转速,达到了行业前沿水平。下一步是什么?没有标准答案。”王斯博深知,这是所有新兴技术必然面临的挑战:没法再踩着前人的脚印走了,只能依靠自己的行业视角和技术积淀,进行决策。

这次,他们向自身发起了“极限挑战”——22000转以上!

“看起来虽然只是数字往上加,可这不是量变,而是质变,对材料、热、震动等多维度的构造,都要突破极限,甚至重新设计。”王斯博说。

为完成这个“不可能的任务”,王斯博带领年轻团队倾力投入,不断优化方案,不断推翻、重来,常常讨论得废寝忘食,结束时才发觉已是夜里两三点钟。  

创新,在一次次“头脑风暴”后成型了。“比如在控制方面,超高速的电驱需要‘超强大脑’进行控制,就像指挥家指挥一支庞大的乐团一样。为此,工程师们开发了全工况变频控制方案,控制时序偏差低于百万分之一秒,相当于有高水平指挥家同时指挥千人的乐团演奏美妙的乐章。”为从其他制造行业找灵感,他们自己动手拆解工业电机,研究装配生产线,最终设计出新能源超高速电机转子液氮冷装配的方法。

18000,18500,20000……历经了三四年时间,他们在不断试错、重来中“波浪式”前进,直到与那个看似遥远的目标“巅峰相见”。

2023年,红旗首发了22500r/min最高转速及96%的最高效率,搭载红旗首款新能源战略车型EH7实现量产,其系列创新成果连续三年获评中国汽车工程学会电驱动行业标志性进展技术。“在这个领域,我们已经跑在了行业前头。”王斯博自豪地说。

高山仰止,攀登者迎风而上

“作为新时代的汽车行业研发青年,我们是无比幸运的,有幸见证了汽车行业与国际先进水平的差距逐渐缩小,有幸见证了汽车工业部分能力超过竞争对手走到时代前沿。”王斯博说。

中国一汽研发总院的前身是长春汽车研究所,有70多年的历史经验,这样长时间的技术传承是许多地方所望尘莫及的。王斯博介绍,一汽的新能源开发设计,在以前的发动机、变速器等部件上吸取了许多技术上的理念和经验。“现在我们有能力进行领先技术方案的论证。预判行业趋势不光靠一个人的直觉,更需要科学办法,更多情况下是对信息的综效分析、筛选处理,反复研讨论证,再融入自身形成创新。持续创新能力其实就来自这样一套长效的机制体系。我们的核心竞争力,不是一代产品。每一次优化、每一次迭代都是创新,基于无限个小的创新会体现到产品的优势和先进性上。技术的积累,资源的投入,行业趋势的把控,在这些层面,现在我们基本具备了可持续的创新能力,许多年轻人在这个过程中发挥了重要作用。”

王斯博(左一)现场布置产品验证工作王斯博(左一)现场布置产品验证工作

如今,在王斯博的带领下,曾经的3人小团队,一步一步发展到如今30人左右的大家庭,团队成员平均年龄不到30岁,朝气蓬勃、积极进取、凝心聚力,争创一流。“科研过程中,很多次面临绝境,而绝处逢生正是一汽青年科技创新的勇气。”

2015年自上海交通大学毕业后,齐嘉臣来到中国一汽从事新能源电机电驱动产品试验开发工作,参与过红旗E-QM5、E-HS9、EH7车型电驱系统研发。齐嘉臣清晰记得,在E-HS9项目开展期间,王斯博带领团队对产品方案进行多轮讨论。“王主任力排众议,选择了技术风险最高,但产品性能指标最好的方案。为尽可能地验证出风险,我们进行了多轮验证,试验室7×24小时连续运转,他每天都在现场待到很晚,与我们共同分析试验数据。他指导我,产品开发过程中一定要对数据有一定的敏感性,要能够从海量数据中识别出异常,快速找到问题。”

“产品研发想要精益求精,只保证数据达标、产品不损坏是远远不够的,要提高数据敏感度,在平常中发现异常,才能寻找到微小差异从而提升。”这个理念成为齐嘉臣工作中根深蒂固的想法。在每一次常规试验中,他都会仔细分析数据,为产品开发提供最详尽最可靠的分析,在岗位上快速成长。

团队成员方美娜2023年来到中国一汽研发总院,在新能源电驱大数据研发岗位负责新能源电驱全生命周期健康管理相关工作。入职后,在“老带新、师带徒”的培训机制下,她认识了现在的项目导师王斯博。

“工作时,王主任带领我们针对技术方案进行一次次论证、仿真、计算,常常后半夜还在试验现场讨论技术问题。正是这种精益求精、担当奋进的工匠精神,促使我们电机这个大集体协同一致、不畏困难、勇于挑战、不断创新。”方美娜说,“在一汽混动电驱HDU35自主开发团队,王主任作为我的项目导师,带我逐项熟悉项目细节,引领我深入思考问题本质,让我从最开始的只会‘听指挥做动作’逐步过渡到现在已经能独立接手项目任务,解决实际问题。”

近一年内,方美娜参与研发了3个电驱总成,牵头负责了1项科研项目,制定了10余个业务交付模板,开发了3款车型共24个健康管理模型,大数据、人工智能分析能力也得到了显著提升。“未来我也会继续负责新能源汽车电驱全生命周期健康管理的相关开发工作,为助力红旗自主研发贡献自己的绵薄之力。”

多年来,在王斯博的带动和培养下,团队创新事迹入选国资委央企党员联学班企业案例。团队集体曾获得吉林省“青年文明号”“全国机械优秀质量管理小组活动成果一等奖”等荣誉,团队多人获得“吉林省青年技术能手”“集团公司优秀团员”等个人荣誉称号。

高山仰止,攀登者迎风而上。当前,新能源汽车产业不断跑出“加速度”,成为培育新质生产力的重要引擎。为加速技术落地,让科技创新成果为客户创造价值,王斯博以及研发团队正朝着“销售式研发、货架式供给、传播式技术”的方向改进工作。“大家走出实验室,到产业上下游广泛调研,根据市场方向研发、储备更多技术,争取摆满技术的货架,供用户按需取用。”

王斯博说,生逢伟大时代,青年要积极干事创业,勇担时代之责。“未来,我将继续扎根一汽,践行初心使命,坚定不移地接过前辈的接力棒,专心致志、心无旁骛,全力攻关新能源自主核心技术,将技术创新转化为科技成果,用科技进步带动产业发展,用心擦亮新红旗品牌,为早日建成汽车强国贡献青春力量。”

[ 本文刊于《中华儿女》杂志2024年第7期 ] 

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