陳清泉院士:科學(xué)家有祖國,我沒有退休年齡(附演講全文)
由天津市人民政府、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學(xué)會(huì)、中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國汽車報(bào)社共同主辦,天津市工業(yè)和信息化局、天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)特別支持,日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、德國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合協(xié)辦的第十九屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國際論壇(以下簡稱“泰達(dá)汽車論壇”)于2023年9月1-3日在天津市濱海新區(qū)召開。本屆論壇以“高質(zhì)量·新未來”為年度主題,邀請(qǐng)重磅嘉賓展開深入研討。
在9月2日“開幕大會(huì):引領(lǐng)中國汽車產(chǎn)業(yè)新征程”中,中國工程院院士陳清泉做了題為“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新能源汽車的新屬性、關(guān)鍵技術(shù)與跨界融合”的報(bào)告。陳清泉表示,汽車革命不能孤立進(jìn)行,一定要和能源革命、信息革命,還要加上層建筑、人文,即“四網(wǎng)四流”。
陳清泉指出,汽車革命能不能最后勝利,取決于汽車和電網(wǎng)能不能友好互動(dòng)。從電網(wǎng)來說,以前汽車到處跑,是調(diào)頻的,但是今天有了人工智能,不但調(diào)頻,它還幫助電網(wǎng)。電動(dòng)汽車可以利用好那么多的能源,可以作為一個(gè)儲(chǔ)能裝置,促進(jìn)電力系統(tǒng)能力提升。此外,陳清泉認(rèn)為,電動(dòng)汽車汽車革命要?jiǎng)倮?,汽車和通訊、信息的友好互?dòng)也是很重要的,如果沒有安全、可靠的通訊,無人駕駛也很難實(shí)現(xiàn)。
作為世界著名的電動(dòng)汽車和能源科學(xué)專家,早在20多年前,陳清泉就曾預(yù)言中國會(huì)成為電動(dòng)車王國。如今,已經(jīng)86歲高齡的他仍然奔波在產(chǎn)業(yè)一線,心系祖國。在當(dāng)天的論壇上,陳清泉深情地說,科學(xué)無國界,因?yàn)樗钦胬恚茖W(xué)家有祖國,科學(xué)無止境。作為一個(gè)科學(xué)家,活到老,學(xué)到老。“所以有人問我,什么時(shí)候退休,我說我沒有退休年齡。因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)科學(xué)家,只要你的心臟還在跳動(dòng),都要把自然規(guī)律找出來,造福全人類。”
以下為演講實(shí)錄:
尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、各位朋友:
我很榮幸被邀請(qǐng)到這個(gè)論壇。實(shí)際上,我記得還很清楚,我參加這個(gè)論壇第一屆的時(shí)候,在濱海新區(qū),我也參加了。時(shí)間過得很快,今年已經(jīng)第19屆了。我今天看到這個(gè)論壇越辦越好了。
更使我興奮的是,我們國家新能源汽車連續(xù)8年汽車產(chǎn)銷量全球第一。所以今天,我很高興和大家來分享一下我的一些想法,不對(duì)的地方還請(qǐng)大家指正。
第一,先講一下科學(xué)精神、工程哲學(xué)和我們數(shù)字經(jīng)濟(jì)。第二個(gè),講一下新能源汽車新的屬性。然后講講我們當(dāng)前關(guān)鍵的技術(shù),電力驅(qū)動(dòng)、功率半導(dǎo)體和芯片。最后,講講我最近研究的“四網(wǎng)四流”融合。
汽車革命不能孤立進(jìn)行,一定要能源革命、信息革命,還要加上層建筑、人文。所以我提出來“四網(wǎng)四流”。
什么是四網(wǎng)?四網(wǎng)是能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)和人文網(wǎng)。什么是四流呢?能源流、信息流、物資流和價(jià)值流。上層建筑和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)融合互動(dòng)。
科學(xué)進(jìn)程、工程哲學(xué)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)。我們看一個(gè)國家強(qiáng)不強(qiáng),就在科技,科技強(qiáng)則國家強(qiáng)。科學(xué)和工程,推動(dòng)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而縱觀人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,就是三個(gè)要素,科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科技革命、產(chǎn)業(yè)革命。而這三個(gè)是互相推動(dòng)的,從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到科技革命,到產(chǎn)業(yè)革命。
那么什么是科學(xué)?科學(xué)是發(fā)現(xiàn),科學(xué)是真理,放之四海皆準(zhǔn),1+1等于2,無論在中國、美國都一樣。所以科學(xué)家的使命,要找出自然界規(guī)律,造福全人類。
什么是工程呢?科學(xué)叫why,工程是how,一個(gè)是為何,一個(gè)是如何,技術(shù)是技巧,工匠精神,精益求精。
剛才講的是科學(xué),什么是科學(xué)精神呢?科學(xué)精神就是獨(dú)立思考,科學(xué)的方法有三個(gè),邏輯推理、演繹計(jì)算、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證??茖W(xué)的特征,科學(xué)無國界,因?yàn)樗钦胬?,科學(xué)家有祖國,科學(xué)無止境。作為一個(gè)科學(xué)家,活到老,學(xué)到老。
所以有人問我,什么時(shí)候退休,我說我沒有退休年齡。因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)科學(xué)家,只要你的心臟還在跳動(dòng),都要把自然規(guī)律找出來,造福全人類。
我們要?jiǎng)?chuàng)新,首先要有一個(gè)動(dòng)力,我為什么要活在這個(gè)世界上,這個(gè)世界上有沒有我有什么不同,有了動(dòng)力以后,思維方法最重要。我提倡以下思維方法。首先,是全局性思維,可以用《易經(jīng)》來表達(dá),《易經(jīng)》里面,一半是黑一半是白,但是黑中有白,白中有黑。這就是全局性的思想。
今天,我們不但要用數(shù)學(xué)模型,也要用大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈。今天,我們不但要能夠分析因果關(guān)系,也要能夠分析相關(guān)關(guān)系,還要閉環(huán)思維,循環(huán)思維。
我提倡細(xì)工程哲學(xué)。我們是搞工程的,我們要產(chǎn)學(xué)結(jié)合。包括工程要有目標(biāo),這個(gè)和搞科學(xué)不一樣,搞工程,一定要有目標(biāo)、有目標(biāo)、有思想、有方法,還要能夠執(zhí)行。所以,我列出六條。
第一,要有目標(biāo),有整體的思想、閉環(huán)的思想、循環(huán)的思想,要了解因果關(guān)系和相關(guān)關(guān)系。創(chuàng)造性的思想,遵守科學(xué)程序的思想,有時(shí)候是分而合之,有時(shí)候是合而分之。還要考慮人的因素,因?yàn)槲覀円涞?,要把大家的積極性調(diào)動(dòng)起來,所以要考慮人的因素,要有團(tuán)隊(duì)的競爭。
另外,工程和科學(xué)不同的特點(diǎn),工程需要經(jīng)驗(yàn),工程需要實(shí)踐。而且我認(rèn)為的創(chuàng)新,有三個(gè)要素,第一,問問你是不是唯一性,第二個(gè),問問你這里有沒有顛覆性,第三個(gè),有沒有最佳性。
我們?nèi)祟惿鐣?huì),已經(jīng)從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)到工業(yè)經(jīng)濟(jì)到數(shù)字經(jīng)濟(jì),農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)是個(gè)體勞動(dòng)。所以,它的核心競爭力是人、牛、馬。到了工業(yè),大生產(chǎn),它的核心競爭力就是機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化。數(shù)字經(jīng)濟(jì)呢?今天已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,它的核心競爭力,就是算力。剛才也說了,就是要算力,算法。
從能源來說,從木材到煤炭再到石油和天然氣,最終要發(fā)展到可再生能源。我們正處在這個(gè)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)刻,在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上,誰能夠確定問題的關(guān)鍵并提供全面解決方案,誰就能成為前沿領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
我們現(xiàn)在從事的工作,對(duì)我們的未來,對(duì)我們的子孫后輩會(huì)產(chǎn)生重大的影響,這是我們非常興奮的。我們都應(yīng)該為自己能夠?yàn)樾履茉慈プ鲐暙I(xiàn)而感到自豪。
上個(gè)月剛剛到美國,因?yàn)槲沂鞘澜珉妱?dòng)汽車協(xié)會(huì)的創(chuàng)始人,我剛剛在美國主持世界電動(dòng)車會(huì)議,我也是劍橋大學(xué)的院士,劍橋大學(xué)已經(jīng)有800年,麻省理工只有一百多年。但是,麻省理工有些方面超過劍橋。什么道理呢?因?yàn)槭澜绱笞兓?,就剛才說的,在這個(gè)大變化當(dāng)中,在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上,誰能夠確定關(guān)鍵問題,并提出全面解決方案,誰就能夠成為領(lǐng)導(dǎo)者。
在世界的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命當(dāng)中,計(jì)算機(jī)半導(dǎo)體在劍橋發(fā)明,鋰電池在麻省發(fā)明,所以麻省雖然只有160年的經(jīng)驗(yàn),但是它能夠引領(lǐng)世界,在科技革命、行業(yè)革命方面,能夠引領(lǐng)世界。
所以,今天電動(dòng)汽車,已經(jīng)發(fā)生了根本的變化。正如我們的手機(jī)一樣,今天的手機(jī),名字叫做手提電話機(jī),但是真正用手機(jī)打電話,有多少呢?很少。因?yàn)槭謾C(jī)發(fā)生了根本的變化,它的屬性變化了,它里面有芯片,有操作系統(tǒng)可以上網(wǎng),所以,可以變成處理工作的工具。
同樣今天也一樣,智能網(wǎng)聯(lián)汽車不單單是汽車,它是交通、能源和信息的融合體。從產(chǎn)業(yè)來說,汽車行業(yè)是機(jī)械產(chǎn)業(yè)、電氣產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,是高科技的產(chǎn)業(yè)。
從學(xué)校來說,汽車專業(yè)是機(jī)械學(xué)科、電氣學(xué)科、電子學(xué)科、信息學(xué)科的融合體,是一個(gè)跨學(xué)科的專業(yè)。所以,最近在廣州成立的香港科技大學(xué),提倡跨學(xué)科,跨行業(yè)。
那么,今天的電動(dòng)汽車,智能網(wǎng)聯(lián)汽車,不僅僅是交通工具,是物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)、大數(shù)據(jù)的源泉、寬帶移動(dòng)的智能終端、5G的推動(dòng)者,智能網(wǎng)聯(lián)汽車本身又是計(jì)算機(jī)和分布電源。
今天的車聯(lián)網(wǎng),使整個(gè)行業(yè)都改變了,車企賺錢的模式都改變了。因?yàn)檐嚻蟛皇强抠u車賺到錢,它整個(gè)生命周期,都可以賺到錢。今天軟件,可以創(chuàng)造價(jià)值,不斷地提供價(jià)值。像我們的手機(jī)一樣,不斷提供軟件,不斷賺到錢。終端的關(guān)鍵技術(shù)也發(fā)生了變化,以前的汽車,就是內(nèi)燃機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)。今天的三電、智能駕駛,使產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)鏈也發(fā)生了變化。大家知道,汽車產(chǎn)業(yè)是最嚴(yán)格的,因?yàn)闋可娴饺说纳栽谄嚢踩@塊,產(chǎn)業(yè)鏈的認(rèn)證非常嚴(yán)格。但是今天不是,因?yàn)閺漠a(chǎn)業(yè)來說,有軟件還有操作系統(tǒng)。所以從汽車的屬性、汽車的生產(chǎn)、汽車放電技術(shù)、盈利的模式和生態(tài)鏈都發(fā)生了變化,所以今天的汽車,有了很多新的屬性,一定要跨界融合。今天這樣的技術(shù),只靠一個(gè)工廠、一個(gè)產(chǎn)業(yè)是不行的,一定要跨界融合。
那么汽車革命,能不能最后勝利?我認(rèn)為,汽車革命,能不能最后勝利,取決于汽車和電網(wǎng)能不能友好互動(dòng)。從電網(wǎng)來說,以前汽車到處跑,是調(diào)頻的,但是今天有了人工智能,不但調(diào)頻,它還幫助電網(wǎng)。比如說,我們今天可以用人工智能,把這個(gè)汽車電池使用效率提高,現(xiàn)在我們已經(jīng)有1300萬輛,不久的將來,2030年我們要達(dá)到更多。那么多的汽車,它是移動(dòng)的儲(chǔ)能,我們要用新能源,新能源很好,風(fēng)、電、太陽能,非常清潔,可是風(fēng)電和太陽能是脆弱的。因?yàn)樗请S機(jī)的,所以,有了新能源,一定要用儲(chǔ)能。
這么多車在馬路上跑,怎么把無序變成有序,就是前面提出的“四網(wǎng)四流”,把它對(duì)電網(wǎng)從原來要擾亂電網(wǎng),變成現(xiàn)在幫助電網(wǎng)。作為一個(gè)電動(dòng)汽車,假如是作為上班下班的交通工具,是不怎么發(fā)揮作用的。它停在停車場,有沒有太陽能風(fēng)能,如果有,把它捕捉,捕捉以后我把它用到有需要的地方,如果有需要更好,如果有困難,就地跟有需要的交互。所以電動(dòng)汽車,怎么利用好那么多的能源,可以作為一個(gè)儲(chǔ)能裝置,促進(jìn)電力系統(tǒng)能力提升。
另外,電動(dòng)汽車汽車革命要?jiǎng)倮?,汽車和通訊、信息的友好互?dòng)也是很重要的,如果沒有安全、可靠的通訊,無人駕駛也很難實(shí)現(xiàn)。
所以關(guān)于汽車革命,我就提出來“四網(wǎng)四流”,一定要和能源革命、信息革命一起聯(lián)動(dòng)。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車對(duì)對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)有很深遠(yuǎn)的影響,從智能網(wǎng)聯(lián)汽車到車聯(lián)網(wǎng),從車聯(lián)網(wǎng)到智慧交通,從智慧交通到智慧城市,到智慧社會(huì)。
日本提出來日本社會(huì)5.0,它的核心標(biāo)準(zhǔn)就是以人為本,人和自然和諧共生。它的底座,就是我提出來的,“四網(wǎng)四流”融合,四網(wǎng)就是能源網(wǎng)、交通網(wǎng)、信息網(wǎng)、人文網(wǎng),還要四流來配合,能源流、信息流、物質(zhì)流、價(jià)值流,能源流和物質(zhì)流可以換來換去,另外看看有沒有價(jià)值。它的理論基礎(chǔ),就三個(gè)世界的融合,人文世界、信息世界和物理世界的深度的融合。
下面講講我們新能源汽車在電驅(qū)動(dòng)、功率半導(dǎo)體、芯片方面的創(chuàng)新。
我們創(chuàng)新,一定要有五大元素,設(shè)計(jì)、材料、工藝、增量制造和價(jià)值鏈。
我是50年前就開始搞電動(dòng)汽車,我先講動(dòng)力總成。1993年,我跟行業(yè)合作,開發(fā)了第一個(gè)概念車,我就提出三合一,現(xiàn)在這個(gè)三合一理念大家都有,現(xiàn)在是多合一,通過整合功率密度提高、效率提高、噪音降低。不僅僅是物理的融合,功能上也發(fā)生融合,所以噪音也減少了。
講到電動(dòng)汽車,剛才講的是乘用車,如果商用車,更加要注意,對(duì)商用車來說,我們要采用多元化的技術(shù)路線。也就是說除了純電動(dòng)外,它的工況和乘用車不一樣,除了純電動(dòng)車,我們還要混合動(dòng)力,還要保留原來的內(nèi)燃機(jī),但是這個(gè)內(nèi)燃機(jī),不燒機(jī)油和燃油,可以燒生物燃油,也可以用氫氣作為它的動(dòng)力。所以,對(duì)于商用車,因?yàn)樗墓r不同,我們要注意多元化的技術(shù)路線。
剛才講的是動(dòng)力總成,下面講講電池。
電池,100多年前我們用的是鉛酸,再到后來用到鋰離子,鋰離子分第一代、第二代、第三代,這個(gè)從正極材料、負(fù)極材料和電解質(zhì)來看,第一代是錳酸鋰,現(xiàn)在是第二代。第二代有兩個(gè)流派,如果要價(jià)錢便宜一些,安全一些,用磷酸鐵鋰,如果性能好一點(diǎn)用三元。
現(xiàn)在要進(jìn)入第三代了,第三代是什么呢?你的正極材料要改,它的負(fù)極材料又分兩種,我認(rèn)為,有高檔和普及版,普及版的不用改了,高端的要進(jìn)行改進(jìn)。然后呢,電解質(zhì)也要改,從原來液態(tài)的走向固態(tài)的。然后在這個(gè)電機(jī)方面也要改,要設(shè)計(jì)高密度安全電池包,性能好又安全。
講了電池,就講講功率半導(dǎo)體。
功率半導(dǎo)體的話,安全工作率不斷地提升,用在不同的車,功率半導(dǎo)體有兩個(gè)流派,要么是IGBT,要么是碳化硅,用在不同的車型的分布情況,時(shí)間關(guān)系不展開講了。
我最后講“四網(wǎng)四流”融合。這個(gè)是前兩年,我牽頭發(fā)表的白皮書。今天我們已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代,我們可以利用數(shù)字經(jīng)濟(jì),我們可以把能源革命、信息革命融合,它的核心是人、機(jī)、物,人是人文世界,機(jī)是計(jì)算機(jī)是信息世界,物是物理世界。
所以,數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代的核心就是人文世界,信息世界和物理世界的融合,我們可以從數(shù)據(jù)變信息,作為一個(gè)數(shù)字孿生。也就是在信息世界里面,可以看清楚物理世界的東西,但是我們要進(jìn)一步從信息變知識(shí),就是我提出來,要把信息變知識(shí),這還不夠,知識(shí)要不斷的自主掌控,要把知識(shí)變成智能,知識(shí)變智能,意味著,把無序變有序。
如果能夠把知識(shí)變智能,就能夠意味著把無序變有序,這是我做研究,把能源和信息和人的行為的關(guān)系,互動(dòng)找出來。這樣的話,就可以變成智慧能源,把沒用的東西變成有用。
比如說太陽能、風(fēng)能,電網(wǎng)不能吸收,電網(wǎng)一吸收就會(huì)崩潰,就把沒有用的太陽能、風(fēng)能拿來制取電能。另外太陽能,風(fēng)能成本高,但是這個(gè)本來要廢棄的,所以四流里面還有一個(gè)價(jià)值流,你要核算。
同樣,有需要的時(shí)候,氫氣和氧氣可以代替用電,氫氣和氧氣結(jié)合。所以氫氣是非常好的介質(zhì),因?yàn)樗梢园涯茉戳骱臀镔|(zhì)流來回轉(zhuǎn)換,并且是沒有排放的清潔能源。
所以,同樣用這個(gè)也可以變成智慧交通,能夠?qū)崿F(xiàn)低碳、安全、高效、舒適的交通協(xié)同、路程協(xié)同。同樣用這個(gè)智慧,也可以變成智慧城市。
我這個(gè)理念,世界最出名的出版商也邀請(qǐng)我撰寫英文專著,我的英文專著10月1日出版,也歡迎大家批評(píng)指正。
科技革命也有助于推動(dòng)工業(yè)革命。
第一次工業(yè)革命,是蒸汽的發(fā)現(xiàn),第二次工業(yè)革命,是電力的發(fā)明,第三次是數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)明,第四次革命是人工智能。
人工智能,很厲害,但是人工智能,沒有人文的指導(dǎo),也很危險(xiǎn)。因?yàn)槿斯ぶ悄?,可能破壞我們的世界。所以現(xiàn)在,就從第四次工業(yè)革命,演化到第五次工業(yè)革命,在人工智能的基礎(chǔ),要加人文,要加環(huán)境。
同樣,歐盟也提出來歐盟工業(yè)5.0。歐盟工業(yè)5.0是在德國工業(yè)4.0(人工智能)的基礎(chǔ)上要加以人為本可持續(xù)。日本也提出來日本社會(huì)5.0,日本社會(huì)5.0也是以人為本,精準(zhǔn)地了解每個(gè)人的需求。
最后,我用六個(gè)眼睛跟大家勉勵(lì)。
第一個(gè),要把眼睛放在前,要有前瞻性的思維;第二個(gè),要把眼睛放在后面,要循序進(jìn)行;第三個(gè),要把眼睛放在綜合思維;第四個(gè),要把眼睛放在腳底下,我們搞工程的,要能夠落地;第五個(gè),我們把眼睛放在右邊看歐洲和美國,第一次工業(yè)革命在歐洲發(fā)生,文藝復(fù)興在歐洲發(fā)生,第二次、第三次都在美國發(fā)生,我們要借鑒他們的經(jīng)驗(yàn);第六個(gè),我們把眼睛放在日本和韓國,它們比我們小,但是創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn),也值得我們借鑒。英文眼睛叫eye,所以第一個(gè)I是inspiration,要有激情;第二個(gè)I,Imagination,有創(chuàng)造力,第三個(gè)I是Innovation,即創(chuàng)新,但是我今天特別講Interation,跨界融合,一定要有跨界融合,才可以實(shí)現(xiàn),我們?cè)趺礃影芽茖W(xué)變技術(shù),技術(shù)變產(chǎn)品,產(chǎn)品變商品,到世界流通,那是商務(wù)部講的,我們需要融資。
好的,我就講到這里,謝謝大家。
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