文·本报记者 林莉君通 讯 员 袁 芳

■ 人物档案

姜久春,41岁,北京交通大学电气工程学院院长,国家能源主动配电技术研发中心主任。从事电动汽车电池管理及充放电基础设施方面研究工作。

他研发的电池管理系统在惠州市亿能电子有限公司实现产业化,占据了国内新能源汽车市场50%以上份额。

他分别于2008 年、2010 年主导设计了当时世界上规模最大的两个纯电动汽车充换电站--北京奥运纯电动汽车充电站和上海世博会纯电动汽车充电站,国家“十城千辆”25 个示范城市中有16 个采用该技术。并参与多项国家标准如《电动汽车动力蓄电池系统通用要求》和《电动汽车动力蓄电池系统电池箱通用要求》的制定。其创新成果为首都重大科研项目以及节能减排、低碳环保、建设资源节约型与环境友好型社会做出了卓越贡献。

他建造了国内第一个电动汽车充电站--北京西黄庄电动汽车充电站。

他设计了世界上规模最大的两个纯电动汽车充换电站--北京奥运纯电动汽车充换电站和上海世博会纯电动汽车充换电站。

他研发的电动汽车电池管理系统实现产业化,占据了国内新能源汽车市场50%以上份额。

4月25日,记者见到了这位电动汽车领域的传奇人物;北京交通大学电气工程学院院长姜久春教授。不久前,他刚刚入选科技部中青年科技创新领军人才。

结缘电动汽车 确定科研方向

在北京交通大学的电气楼外,立着十来根绿色的金属桩,被称为零排放纯电动汽车的能量之源--电动汽车充电桩。这是姜久春带领课题组在北交大做的纯电动汽车充电示范,已经成了校园内的一道特殊风景,很多校外人士到交大参观,都要到这里看看,体验一下。

“我第一次接触电动汽车还是读博士期间。当时,我的导师周希德教授承接了国家‘九五’科技攻关项目‘电动车应急多路充电站’。”姜久春告诉记者。

这个课题让姜久春来到被称为中国电动汽车摇篮的汕头国家电动汽车运行试验示范区。在那里,他平生第一次见到了完全由电力驱动的汽车。“看到了通用、丰田等不少外国品牌的电动汽车,总体感觉国内的汽车与国外的汽车差距很大。”姜久春说。

姜久春和大学同学张维戈一起开始深入这个陌生的领域。可现实的环境让他们遇到了很多困难。“当时,学校没有实验条件,整个项目的经费也很少,科研中要用到的零件折弯都要亲自动手。我们在汕头基本每天晚上都做到凌晨两三点钟,连续两三个星期,直到把一个事做完。”回忆起那时的情形,姜久春十分感慨。

研究工作虽然很艰难,但他们在导师的指导下,通过反复实验,在技术上得到突破,充电机的性能得到不断改善。科研项目结束时,他们的技术已经相当成熟。

此时,已经博士毕业的姜久春留校任教。和电动汽车的结缘,也让他确定了今后的研究方向--姜久春把研究重点放在了汽车的电池管理上。

研发电池管理系统 占据国内市场半壁江山

对于电动汽车来说,充电机只是供电的部分,电动汽车要跑起来,还需要提高车载充电电池的稳定性能--电池管理。

“就是在保证电池的寿命和电池安全的同时,怎样更高效地利用电池。就好比我们使用手机的时候,能准确地知道手机电池的剩余量,电池管理就是能准确地告诉车主电池的使用情况。”姜久春对电动汽车电池进行了简单讲解。他说:“电动汽车是由上百块的电池串联在一起为汽车提供动力。一只电池管理起来还好管,串起来之后管理更麻烦。这在技术上难度很大。因为电池衰退路径具有很大的不确定性,你很难通过控制手段来解决这个问题,而且电动汽车行驶在路上,驾驶习惯、路况、温度等都会影响耗电量,考虑得越细,难度也就越大。”

为了拿到准确数据,姜久春和团队成员需要不断地提高计算能力和检测精度,反复地测量电池的电压、电流、温度等,从而判断出电池的负荷状态。

多年的努力和坚持,姜久春他们的技术日趋成熟。“2008年的时候,我们基本上解决了电动汽车剩余电量的问题,估计的电池荷电状态,精度一般能保证在5%以内。我们研发的电池管理系统在惠州市亿能电子有限公司实现产业化,占据了国内新能源汽车市场50%以上份额。而且我们在电池管理研究中还申请了二十多项专利。”提起这些,姜久春十分自豪。

打造电动汽车领域的多个第一

2004年,姜久春带领团队在北京大兴西黄庄设计完成了一个可容纳20辆公交车进行充电的充电站,这也是国内的第一个电动汽车充电站。

2008年,姜久春他们设计了当时世界上规模最大的纯电动汽车充换电站,为50辆低能耗、无污染的纯大巴运行在奥运村和各个场馆之间提供了能源基本保障。

2010年,上海世博会的纯电动汽车充换电站照搬了姜久春他们提出的监控系统。

随后的广州亚运会期间,姜久春成为电动汽车充电站设计的技术顾问,每周飞往广州两次。

“西黄庄充电站是国内的第一个电动汽车充电站,主要是确立各区的功能,包括动力、监控等功能区的划分,我们这个充电站建好以后,应该说为行业提供了一个事实标准,后来再建的很多充电站实际上是按照我们当时划的功能区来建设的。”姜久春告诉记者。

其实,电动汽车充电站的建设远不是划分功能区那么简单。“能源供给模式的改变,不是一个很简单的事情。新能源电动车技术成熟后,制约它的另外一个关键因素就是充电站的建设,这是一个大的基础设施建设问题。而且,一辆车的充电与几十辆车、上百辆车的充电是不同的概念,电网也面临着不小的压力。” 姜久春说。

按照姜久春的设计,北交大正在建设校园微网示范系统。6月份,300千瓦太阳能电池板以及500千瓦时的储能系统将安装完成。“这套系统能满足100辆电动汽车充电,并可向电网反向输电,不但不增加电网压力,还能稳定电网。” 姜久春说。

兴趣和坚持是成功的关键

采访中,姜久春多次提及两个关键词:兴趣和坚持。

“这个兴趣真是靠培养出来的,不是说你小时候很感兴趣,到大了一定会做这个方向。也可能一开始你不感兴趣,深入进去反而能发现很多乐趣,也会做得很好。”姜久春告诉记者。

在西黄庄做测试的时候,铅酸电池变成了锂电池,用两个月之后汽车就跑不动了,很多人认为电池管理系统不好。“我们就把电池拆下来,一个一个地测,后来发现不是电池管理系统不好,是用法有问题,这么多电池串起来之后,它一定会出现短板效应。我们就想办法解决这个问题,从原来的两个月变成六个月,再后来一年,再往后我们干脆自己在管理系统中解决这个问题,到后面你一年做一次手动维护就好了。这个过程是很有意思,你越深入就越有成就感,就越想做下去。”姜久春说。

回首和电动汽车打交道的18个年头,姜久春认为,自己能做出一些成果,除了兴趣,最重要的就是坚持。

由于在国内研究电动汽车起步早,遇到的困难也很多。“确立搞电动汽车这个研究方向的时候,很少有人关注、支持这个项目,当时觉的最大困难是外界给我们的支持太少,没有科研人才、缺少科研资金。” 姜久春说。在很长一段时间内,如何吸引科研力量,拓展研究经费来源成为姜久春的首要工作。

“但是,你既然做这件事,就要坚持把它做完。其实,回过头来看也没有想象中的那么难,关键是要有恒心,不能半途而废。” 姜久春说。

谈到未来的研究方向,姜久春告诉记者:“随着电池技术的进步和电动汽车产业化的推进,我想电池管理将来就是产业的事情了。我们正在研发以冷热电三联供为基础的分布式能源系统,提高整个能源的使用效率,为未来能源互联网的实现奠定基础。”