曹越

汽車行業誕生已有百余年的時間,隨著社會的進步和全球經濟的快速發展,世界范圍內汽車保有量與日俱增,而傳統汽車暴露出環境污染、能源消耗和安全性能等方面諸多缺點和弊端,引起來各大汽車制造商、消費者和行業專家的高度重視和關注。很顯然,傳統汽車已經無法滿足環境、能源和安全要求,研發以節能、環保、安全為核心的新能源且具備智能駕駛的汽車已成為亟待解決的熱點和難點問題。
由于燃料電池具有清潔無污染、轉換效率高、運行安靜等優點,受到全球各大汽車商的青睞。經過十多年的探索,燃料電池汽車已經取得了飛躍性的發展。德國奔馳,美國通用和福特等世界知名品牌均推出了燃料電池混合動力樣車,而其中日本豐田和韓國現代已經有量產車型面市。汽車行業已經進入轉型升級階段,如何才能以產品生態驅動產業格局優化,香港廣耀自動化控制技術有限公司的賓洋博士用實際行動給出了答案。
賓洋博士畢業于清華大學,現擔任重慶理工大學教授、四川大學客座教授、香港廣耀技術總監等多重職務,主要從事車輛動力學、自動化控制、新能源電動車、輪式無人駕駛平臺的理論及應用等領域的研究,先后在美國及法國等多所高校、研究所從事研究工作。經過二十多年自動化控制和汽車動力學領域的沉淀積累,賓洋博士具備了較為扎實的車輛控制理論基礎和豐富的能源系統實際應用經驗。
2015年,賓洋博士在香港注冊成立了香港廣耀自動化控制技術有限公司,專注于自動化控制技術,車用分布式混合動力能源系統、燃料電池控制及系統集成、高性能大功率DC/DC變換器及無人駕駛移動系統等方面的技術研發。香港廣耀在賓洋博士的帶領下,提出以保護環境和節約能源為己任的公司企業文化口號--“For this wonderful planet”,研發了多項與汽車能源、安全相關的核心關鍵技術:(1)功率密度比高達>8.7KW/L(>4KW/KG)的燃料電池車用DC/DC變換器,并有望在未來兩年推出面向乘用車的超高密度比183KW/L的全碳化硅DC/DC變換器B樣機,解決系統輕量化和小型化的卡脖子問題;(2)顯式模型預測控制算法及燃料電池混合動力控制技術,實現功率流在電池和燃料電池之間的實時優化分配,達到系統整體效率最優,同時延長燃料電池的使用壽命;(3)前/后軸分布式扭矩優化驅動技術,通過動態優化分配前/后軸的驅動力矩,實現行車過程中能耗的最優化控制;(4)通過協調電機制動過程中的制動力矩和電池SOC,實現再生制動能量回饋的最大化。該技術群在2017年,成功獲得重慶市科委的重點科技攻關項目資助。一年后,順利應用于珠海市第一臺110KW燃料電池混合動力電動巴士樣車。并于同年,由賓洋博士牽頭成功申請獲得珠海市科技創新局資助的200萬科研攻關項目--面向公路運輸車輛的燃料電池動力混合動力系統整車控制系統關鍵技術。
賓洋博士帶領包括美國和法國技術專家在內的20多名海內外頂尖技術人才團隊,從2010年開始,歷經9年時間艱苦研發,實現了用于燃料電池的高性能大功率DC/DC變換器從理論技術到系統樣機的產業化研發,在高功率密度、電流精確控制和高效率等方面,掌握了DC/DC產品的國際前沿核心技術。2016年,在深圳舉行的第18界深圳中國國際高新技術成果交易會上,團隊研發的“高性能新能源電驅動系統”被評為優秀產品獎。由于一流的研發水平,香港廣耀得到了國內外著名電氣制造企業的高度認可。于2016年和2018年,香港廣耀分別與美國贊恩電氣和法國特羅尼克電氣公司開始戰略合作,標志著香港廣耀正式走進國際視野,見圖1。
致力于車載高性能大功率DCDC變換器研發的同時,賓洋博士還緊鑼密鼓地對無人駕駛技術進行著精雕細琢。成立于2017年的重慶合碩電氣有限公司,在賓洋博士的帶領下,以超前的技術理念,聚焦無人駕駛的規劃、感知和預測三項核心技術,為未來智能汽車賦能。賓洋博士提出了基于凸近似可行駛域的模型預測控制路徑規劃算法,以及速度+路徑的耦合規劃理論,證實了速度與路徑可同步實時優化的凸問題。為了使無人駕駛感知系統完全擺脫對激光雷達的依賴,賓洋團隊推出的一種低成本高性能的毫米波雷達+視覺的無人駕駛3D感知融合系統,極大地降低了感知系統的價格。相關的研究成果發表在《自動化學報》,并在中國控制會議(ccc)上宣講時引起行業內專家的高度關注。
無人駕駛技術發展前景廣闊,但必然會經歷一個漫長的過程。目前,賓洋博士的技術團隊已經著手研發一種基于Labview和Simulink的復雜交通工況硬件在環仿真驗證平臺,能夠全面便捷地驗證各種高/低速危險交通工況,降低了實車試驗帶來的各種不確定性安全問題,降低了前期研發成本。同時,賓洋團隊研發了一款基于Labview和Simulink的量產級緊湊型無人駕駛中央控制器,解決了原理樣車開發過程中中央控制系統過于臃腫龐大的問題,這一成果成功中標東風日產乘用車公司的車用無人駕駛平臺項目。并在2018年,由賓洋博士牽頭從多個重量級團隊的答辯中突圍,獲得重慶市技術創新與應用發展專項重點項目的資助,開展無人駕駛乘用車的研發,見圖2。
從卡爾·本茨制造出第一輛三輪汽車開始,百余年來,正是因為有一群像賓洋這樣的探路者,才使得汽車行業長盛不衰。在可以預見的未來,汽車將以節能/環保/安全/智能化的特點出現在我們身邊。