风乍起,吹皱一池春水。
近看上海地面交通工具风洞中心,它对接同济新能源汽车和轨道交通研发学科链,紧邻清洁能源汽车工程中心和磁浮交通实验基地,周边环绕国家级机动车检测中心、上汽技术中心、上海大众技术中心、菲亚特动力技术中心……是完善安亭国际汽车城功能的重要一环。
然而,从全局看我国首个整车风洞,意义又何止于此。这一科学重大工程带动上下游产业发展,激发出的种种创新令人赞叹。
这不正是最美丽的“涟漪”?
减免2亿欧元,还学到了真本事
当年,南浦大桥的自主设计、自主建设,一举带动中国桥梁业腾飞。横跨长江的大桥,座座由中国设计者留名,桥梁制造设备、材料,已形成完整的自主产业链。
如今,引领上游相关设备制造业提升,风洞中心建设续写传奇。千方百计,为国内设备制造企业寻找机会,助推其参与国际竞争。
上海鼓风机厂老总刘国平有一个“减免两亿欧元学费”的故事。风洞的核心组件是风机,以前全世界只有德国两家企业拥有这一技术。国内曾有风机厂希望打入这一高端市场,与德国厂家谈技术转让。人家一开口,报价两亿欧元,还仅仅是“图纸价”,也就是说,不会提供详尽的技术讲解。
风洞中心在规划时,同样选择了德国的风机,却提出了一个附加条件,“希望你在我们国内找一个合作伙伴,两家一起做”。技术总负责杨志刚有这样的考量:此举不仅有利于压低成本,也使国内厂家有机会参与到这一高技术领域。
就这样,上海鼓风机厂争取到合作机会,并利用地域优势,担当合同主承担方。从某种意义上说,他们不花一分一毫,获得了价值超过两亿欧元的学习机会。交流中提升、实践中成长,企业与德方合作,顺利完成直径8.5米的大风机。此后,更青出于蓝,独立揽下另一个直径4.5米的热环境风洞配套风机。这两天,刘国平正踌躇满志地参加我国另一个科学大工程———四川绵阳航空风洞建设的竞标。
民企安达泰克科技公司是另一个受益者,其制造的整流器,相当于给鼓风机吹出的风加一把“梳子”,让出风更加均匀稳定。以往,企业由于工艺精度所限,无法为大型风洞提供产品。能不能通过风洞中心建设,带动国产整流器升级?同济专家参与安达泰克技术革新,合作开发国产风洞配套整流器,几经坎坷,终于成功制造出技术参数毫不逊色于国际水平的产品。日前,安达泰克凭借在风洞整流器领域的技术、成本优势,在宝马公司汽车风洞配套产品的全球竞标中胜出,稳稳迈出国际市场第一步。
勾勒“中国曲线”,有了强劲支撑
日本汽车研究院风洞中心主任武藤真理教授在同济大学参观后,有感而发:“这里具有世界一流的风洞性能和风洞尺寸,尤其在声学性能和环境模拟方面更是首屈一指。这些技术指标将帮助解决很多汽车研发中的环境问题,也使该风洞成为亚洲的重要参考风洞。”
的确,掌握了“世上最昂贵的风”,从此可以精心勾勒“中国曲线”。中国工程院院士、汽车领域专家郭孔辉说:“这一重大基础设施,必将加速民族汽车工业的发展,缩小与发达国家间的差距,对汽车和轨道车辆的本土设计和形成自主知识产权具有重要意义。”
除了传统汽车领域,新能源汽车开发受益更深。同济大学汽车学院院长余卓平坦言,风洞中心的适时启用,将直接开启新能源汽车研发的诸多新领域———
如,传统汽车的动力系统用内燃机技术,这决定了发动机必须安置在汽车前方。而新能源汽车,电池是新的动力装置,甚至能被直接安置在车轮上。因此,新能源汽车的车型结构,有可能出现完全不同于传统汽车的颠覆式改变。风洞,将帮助开发小组在如此广阔的设计空间里尽展才华。
降低风阻系数,是降低汽车能耗的捷径。这是目前新能源汽车研发的另一个热点领域。传统汽车的风阻系数一般在0.3左右,研发中的新能源汽车能否降至0.2—0.25?研究人员可以在汽车风洞中心的气动声学整车风洞实验室内探索更多答案。
此外,优化发动机冷却系统,为汽车零部件求得更安全、更耐久的性能,也是新能源汽车设计研发的关键课题。余卓平解释说,传统汽车油耗中有相当大一部分被转化成了热能,这使零部件的使用寿命大打折扣。因此,当电池取代内燃机成为新能源汽车的动力系统后,如何更好地处理电池散热技术等课题,也将可以通过风洞实验获得精准数据。
一个公共平台,一套全新机制
更令人欣喜的是,这里探索了科学大工程建设运营新机制———合作共建,利益共享,花最少的钱,达到最佳的效果。
通过对世界上现有风洞的综合考察和分析,考量企业用户使用反馈甚至前车之鉴,国家863电动汽车重大专项首席科学家、风洞项目总体组组长万钢提出,一个企业如果仅仅为了开发几个车型而专门建设风洞,将造成很大浪费,也势必难以收回成本。但从国家层面来说,当汽车产量达到50万辆到100万辆,就需要建立一个风洞,通过公共平台机制,让汽车制造企业充分共享是最佳办法。参照德国斯图加特大学汽车风洞公共服务平台的经验,我们同样可让大学牵头建设管理,充分发挥其综合学科优势,也更进一步引导高校“智力溢出”,更好地培育人才、科研攻关、服务社会。
如今,在国内不少汽车企业眼中,上海地面交通工具风洞中心俨然已成“自家人”。原来,中心除开放一般服务以外,还参照国外经验,以全新方式与企业长期结盟———即企业投入1000—2000万元预付服务费支持同济大学建设风洞,同时成为中心理事单位之一,高校与企业连接更紧。至今,已有上汽、上海大众、上海通用、一汽、长安、奇瑞等多家企业签订“结盟意向书”,风洞中心专家可以为其度身定制实验内容。
上汽集团董事长胡茂元难掩欣喜:“上海地面交通工具风洞中心的建成开创了一个以大学为主体建立汽车产品开发设计基础设施的全新模式,进一步诠释了产学研结合的理念。学校作为一个中立性的公共服务机构,以汽车风洞为舞台,打造一个汽车产品开发公共科技服务平台,不仅可以减少企业产品开发的投入,还能进一步缩短产品开发周期;帮助企业提高产品开发人员的能级。”
2009年09月18日 解放日报