黃健

康龍云，博士，教授。華南理工大學電力學院新能源研究中心主任，廣東省節(jié)能協(xié)會副會長，日本電氣工程協(xié)會會員。1982年畢業(yè)于延邊大學物理系，獲理學學士學位；1096年畢業(yè)于日本京都大學大學院工學研究科，獲工學碩士學位，1999年獲工學博士學位。2000年被聘為西安交通大學機電系副教授；2006年被聘為華南理工大學教授至今。主要研究方向為多能源分布式發(fā)電系統(tǒng)及其并網(wǎng)技術(shù)和電動汽車驅(qū)動技術(shù)研究。

至今已發(fā)表多篇有關(guān)新能源發(fā)電、能源變換與控制理論方面的論文，其中EI論文30多篇，SCI論文10多篇，并在核心期刊上發(fā)表論文近100篇；申請發(fā)明專利30多項，已授權(quán)15項；申請實用新型專利30多項，已授權(quán)20多項。其中發(fā)明技術(shù)《電動車能量回收關(guān)鍵技術(shù)及系列產(chǎn)品開發(fā)》項目獲得2006年度教育部科技發(fā)明獎二等獎。

深冬，北京，每年一場的全民戰(zhàn)爭幾乎都會如時上演。人人參戰(zhàn)，人人帶著防PM2 5的各色口罩穿梭于大街小巷，人人又像是被一種東西隔離開來，無形無聲，這就是霧霾。

而在這場沒有硝煙的戰(zhàn)爭中，汽車尾氣污染稱得上是造成霧霾的“重罪要犯”。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)今我國機動車保有量近3億輛，機動車駕駛?cè)藬?shù)近3億人，而且每年還在快速遞增。汽車所運用的能源基本上為常規(guī)燃油，不僅污染物排放量大，而且對石油這一不可再生資源來說更是嚴峻挑戰(zhàn)。該如何尋找新出路？

“發(fā)展新型能源環(huán)保型汽車是當前急需研究的課題?！比A南理工大學電力學院新能源研究中心主任康龍云這樣說到，“在政府政策的大力支持下，我們要不斷拓展和加深新能源的開發(fā)和利用，電動汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的未來選擇，不僅是中國全世界各國都在加緊研發(fā)。我國發(fā)展新能源汽車不僅對整個汽車行業(yè)，乃至對整個新型工業(yè)化道路，對建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會都有著重大意義?！陛氜D(zhuǎn)中求學

盡管新能源近幾年發(fā)展比較快，“但和國外相比，我國的電力電網(wǎng)方面的研究還是比較落后，這是一個事實，雖然差距在縮小，但還是有差距?！倍@也是康龍云的心頭大事。

早在進大學之前，康龍云就給自己定了目標。從小就覺得機械和電力“很神奇”的他，讀大學時也毫不猶豫地選擇了物理專業(yè)，這也為他以后的研究打下了堅實基礎(chǔ)。為了能繼續(xù)在專業(yè)領(lǐng)域鉆研更深的東西，1993年康龍云考到了日本京都大學攻讀碩士，他直言“這個學校并不是很好考”。但天道酬勤，康龍云如愿以償。在日本求學期間，除了專業(yè)知識以外，對康龍云影響更大的是他們的學習和做事態(tài)度，“所有的人都很努力，他們的學習方法也讓人很佩服，老師分配任務(wù)以后，都是學生自己去做事去查資料?！倍@也深深影響著后來他對自己學生的培養(yǎng)方式。

1996年碩士畢業(yè)時，很多人都忙于找工作。而這時康龍云猶豫了，是工作還是繼續(xù)求學？但導師的一句話讓他醍醐灌頂，“你來的時候不是說好要讀博嗎？”“對，應該不忘初心，堅持初衷?！笨谍堅仆蝗灰庾R到。1999年博士畢業(yè)，突出的成績和表現(xiàn)，也為康龍云帶來了更多機會。

在京都大學攻讀博士學位期間，康龍云就受日本文部省的委托，進行磁流體發(fā)電機的動態(tài)特性方面的研究。其后，應東京工業(yè)大學的聘請，康龍云以高級研究員的身份，在東京工業(yè)大學理工學研究科進行關(guān)于太陽能及能量儲藏系統(tǒng)的課題的基礎(chǔ)研究。

一次看似偶然的契機，2001年7月，康龍云選擇回國，加入了和自己研究方向一致的西安交通大學，從事新能源發(fā)電與應用的基礎(chǔ)研究。雖然短短5年時間，但這段經(jīng)歷對康龍云來說有著特別的意義，不僅讓他在專業(yè)上學到了很多東西，同事和前輩們嚴謹?shù)目蒲芯褚矔r刻影響著他。

2006年，康龍云被聘為華南理工大學教授，全心致力于多能源分布式發(fā)電系統(tǒng)及其并網(wǎng)技術(shù)和電動汽車驅(qū)動技術(shù)方面的研究。選擇來到廣州，這其中也有家庭原因。在這期間，康龍云主持了“863”課題“多能源發(fā)電系統(tǒng)的研究與開發(fā)”，成功研發(fā)了太陽能電池模擬器，風力發(fā)電機系統(tǒng)模擬器，飛輪能量儲能器以及系統(tǒng)控制器等相關(guān)設(shè)備，在日本Nedo機構(gòu)的資助下，進行了小型分散電源系統(tǒng)應用研究，研究結(jié)果得到了日本產(chǎn)業(yè)省的高度評價。

在2006年度電動汽車能量回饋的研究中，康龍云提出了簡單實用的單回饋能量回收電路，并得到多項專利，其中“電動車能量回收關(guān)鍵技術(shù)及系列產(chǎn)品開發(fā)”獲得2006年度教育部科學技術(shù)發(fā)明獎二等獎。

2008年開始，康龍云就投入了到了電動汽車研究中，這期間，他還受多家單位委托，出版了新能源汽車方面的多篇書目，極大豐富和引導了中國新能源汽車的研究之路。2011年，康龍云獲得了第二屆“廣州十大優(yōu)秀留學回國人員”榮譽稱號，實至名歸。

致力解決新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)

不言而喻，電動汽車相對于燃油汽車具有零排放、低噪聲等多個優(yōu)點。世界各國都把電動汽車作為汽車工業(yè)發(fā)展的方向，也以其動力電池分布式儲能的特點將其作為建設(shè)智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。目前，混合動力汽車越來越受到重視，純電動汽車也開始進入市場，動力電池作為電動汽車中重要組成部分，其性能也已日趨成熟，包括特斯拉等在內(nèi)的電動汽車廠商使用的電芯基本一致，而特斯拉汽車應用能力卻遠超其他廠商。

為什么？康龍云給出了答案：“原因就在于其對電源管理系統(tǒng)（BMS）的研發(fā)”。特斯拉汽車BMS的性能有著獨特的優(yōu)勢技術(shù)：動力電池組的熱管理、動力電池組均衡系統(tǒng)管理以及動力電池組SOC估計技術(shù)。所謂SOC，即充電容量與額定容量的比值。一個電池一般是有額定容量的，在某倍率下充電一定的時間，可以得到充電容量，這個容量與你的額定容量的比值即為SOC。性能差異，決定了其作為動力和儲能電池時，都需要電池管理系統(tǒng)進行充放電的管理、監(jiān)控和保護，以避免單體電池出現(xiàn)損壞，影響整個電池組的性能。

據(jù)康龍云介紹，熱管理系統(tǒng)直接決定了電池組的安全系數(shù)，是延長電池壽命，防止電池爆炸起火的主要環(huán)節(jié)；均衡系統(tǒng)管理決定整個電池組的充電時間和續(xù)航歷程；動力電池的荷電狀態(tài)作為衡量電池實際可用電量的重要參數(shù)，對其進行準確估算是保證動力電池安全、持續(xù)、最長壽命供電的前提條件?！斑@三項技術(shù)直接影響到電動汽車的使用與推廣?！倍@也正是康龍云和其團隊開展高能量密度大動力鋰電池管理系統(tǒng)研究的目的，“致力解決以上問題，才能為國內(nèi)電動汽車及電動工具的研發(fā)生產(chǎn)提供有力支持?！?

國外電動汽車的研究起步早，并且在電池管理方面做了大量的理論和實踐工作，為純電動車、混合動力汽車的車用電池研制出了配套的電池管理系統(tǒng)。而我國對動力電池管理的研究起步較晚，但在國家“十一五”規(guī)劃和“863”計劃的推動下，近年來在BMS研究方面也取得了很大的突破?！案吣芰棵芏却髣恿︿囯姵毓芾硐到y(tǒng)作為電動汽車和電動工具關(guān)鍵技術(shù)之一，盡管近些年來有了很快的提升，也有很多投入了實際的運用，但現(xiàn)在的電池管理技術(shù)仍然有許多要改良和完善的地方?！笨谍堅普f。

立足于廣東省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，結(jié)合電動汽車和電動工具性能對動力系統(tǒng)的要求，康龍云和其團隊依據(jù)電池工作溫度與電池循環(huán)壽命、可用容量之間的內(nèi)在聯(lián)系，通過研發(fā)高效的電池熱管理系統(tǒng)，提升電池循環(huán)壽命，增加動力電源安全性并降低成本；依據(jù)電感的儲能特性，通過研究動力電池組新型均衡電路拓撲，減小不一致性對動力電池壽命的影響，提高動力組均衡效率；依據(jù)卡爾曼濾波算法及最小二乘算法對電池模型參數(shù)的辨識作用，通過利用一種算法或幾種算法相結(jié)合的方法對電池組荷電狀態(tài)進行估計，比較估計結(jié)果，找到一種最佳的荷電狀態(tài)估計算法，提高動力電池組SOC在線估計的精度。

通過研究開發(fā)動力電池組新型管理技術(shù)，康龍云正致力解決電動汽車、電動工具等電池管理系統(tǒng)中電池組熱管理技術(shù)、電池組均衡技術(shù)、電池組荷電狀態(tài)估計技術(shù)等關(guān)鍵問題。建創(chuàng)新團隊，走產(chǎn)業(yè)化之路

紙上得來總覺淺?？谍堅普f：“工學就像制造業(yè)一樣，其意義就是要落地，變成實際應用的東西?！薄笆裁唇泄W？工學就是做東西。”論文必須轉(zhuǎn)化成成果并應用，才能進一步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。把研究變成工廠實際的東西，贏得利潤，這才是工科應該做的事情。產(chǎn)學研結(jié)合，把正在做的事情產(chǎn)業(yè)化；跟企業(yè)合作，把已做的專利、研究的東西在工廠中應用，這正是康龍云的目標，也是他20余年來做科研的初衷。

目前，一個創(chuàng)新的科研團隊正在蓬勃發(fā)展起來。團隊由康龍云教授擔任帶頭人，汪雙鳳教授、郭紅霞副教授等擔任核心成員，正致力于高能量密度大動力鋰電池管理系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。其中，汪雙鳳教授身為華南理工大學傳熱強化與過程節(jié)能教育部重點實驗室副主任，微納傳熱與流動研究團隊負責人。團隊在長期基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)過程中，不僅穩(wěn)定發(fā)展，而且形成了自己的研究特色。

團隊立足于國家對新能源汽車發(fā)展的迫切需求，圍繞新能源汽車動力電池組熱管理技術(shù)、均衡技術(shù)、SOC預測技術(shù)等新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)，不僅在高能量密度大動力鋰電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域取得了一些開拓性成果，并在學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界產(chǎn)生了相當影響，若干關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)大規(guī)模應用。近3年來團隊成員共同承擔項目已有10余項。

任何事物的發(fā)展都不可能一帆風順，盡管也有失敗也有不成功，而正是這些困難的磨練，在康龍云的帶領(lǐng)下，團隊正努力發(fā)展為國內(nèi)乃至國際頗具影響的新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化團隊。

2010～2011年，作為團隊帶頭人，康龍云與鵬輝電池有限公司合作，完成燃油汽車改裝電動汽車，并實現(xiàn)少量量產(chǎn)。

2011年初，江蘇兆伏新能源有限公司與華南理工大學簽訂技術(shù)服務(wù)合同，康龍云帶領(lǐng)華南理工大學技術(shù)團隊對兆伏新能源公司的逆變器進行設(shè)計改進，共同研制出了500KW/630KW高性能逆變器，該逆變器在江蘇兆伏新能源公司得以產(chǎn)業(yè)化，此項目的產(chǎn)業(yè)化對兆伏公司的發(fā)展起到了積極推動作用。

2011～2014年，團隊與三門峽速達交通節(jié)能科技有限公司合作，完成電動汽車用永磁電機的設(shè)計與開發(fā)，實現(xiàn)產(chǎn)品試樣及少量量產(chǎn)。

2012～2014年，團隊與廣州供電局有限公司合作，完成了廣州市電動汽車充電設(shè)施的規(guī)劃與運營模式的研究與開發(fā)，建立了10個汽車充電站。

與東莞市德爾能新能源股份有限公司合作中，開發(fā)的電動汽車管理系統(tǒng)其各項數(shù)據(jù)達到國際領(lǐng)先水平。2016年，公司將繼續(xù)保持高速增長，在新能源汽車等領(lǐng)域再次發(fā)力，預計銷售額將突破10億元，躋身電池總成行業(yè)前5名。

除了科研，康龍云教授還長期堅持在教學一線。目前已培養(yǎng)畢業(yè)博士研究生6人，碩士研究生26人，正在指導的博士研究生5人、碩士研究生10人。有很多學生這樣評價他：“做康老師的學生是最幸福的”。康龍云也自認為自己“不嚴格”，但他的前提原則是學生們要“把事做好”，這無形培養(yǎng)了學生們的獨立能力和實踐能力。不拘泥于形式，善于發(fā)現(xiàn)每個學生的長處，因材施教；了解每個學生的愿望和想法，并盡最大努力創(chuàng)造適合他們自身發(fā)展的機會；除此之外，康龍云教授還經(jīng)常帶學生們?nèi)鈪⒂^和學習，他說：“作為教師，應注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，形式不重要，重要的是每個人應把自己該做的事做好?！?/p>

電動汽車在環(huán)保和節(jié)能上的優(yōu)勢已經(jīng)無可替代，它將是解決能源和環(huán)境壓力的最有效途徑。在即將到來的新能源汽車時代，我們應該加倍努力促進其發(fā)展，以調(diào)整我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高重點領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和市場競爭能力。“做東西并不賺錢，但大家都不去做基礎(chǔ)的東西，我們的工業(yè)怎么發(fā)展？必須有人來做。”康龍云如是說。

務(wù)實，是一個成功科研者必備的品質(zhì)，盡管康龍云和和團隊在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)取得了不菲成績，但他始終認為任重而道遠：“我國的汽車工業(yè)和國外相比還有很大差距，我們必須踏踏實實，一步一個腳印做下去?！?