本刊编辑唐晓琪曾就“中国设计能力调查”专题对本文主人公龚进峰博士进行过简短的电话采访。当时我们手中有关他的背景介绍是这样的:龚进峰,中国汽车技术研究中心高级工程师、汽车电子首席专家,曾主持和参加国家级、省部级以及中国汽车技术研究中心重大专项多项,发表学术论文40余篇。有趣的是,龚进峰的博士生研究方向并非汽车电子技术,而是机器人。是什么让他放弃了对机器人的研究投身汽车电子业？在科技成果产业化的过程中,他面临何种难题？在他眼中,中国的汽车电子发展究竟如何？本期,这位中国汽车电子行业的先锋人物将围绕汽车总线网络这一主题,结合自身经历,为学术与产业化有些脱节的中国汽车电子业提供一些发展思路。
1. 您在攻读博士学位期间的研究方向主要是机器人,为什么会转行到汽车电子？就您看来,机器人与汽车电子之间有何相同和不同之处？
从研究角度来看,机器人这个行业技术含量很高,我本人对此非常感兴趣。但是在2002年的时候,我认为中国对机器人需求的大环境还比较薄弱,机器人在短期内难以形成一个大的产业,因此我转而投入汽车电子。
我认为汽车电子与机器人两者之间的底层技术是相通的,最主要的不同在于应用环境的差异,从而导致各自提出的要求大不相同。我曾研究的机器人主要应用于特殊环境,比如管道机器人常用于易燃易爆等特殊气体环境,带电机器人则需要在高压带电的情况下作业；属于民用产品的汽车则主要用于正常的大气环境中。汽车电子的难点在于其本身的特殊性,比如汽车电子最大的问题之一是电磁干扰,电磁环境对其品质影响最大。此外,还要对烟雾、高低温等环境予以重视。
2. 您近年来一直在进行汽车总线技术的研究,当初为什么选择了这个方向？
选择汽车总线可以说是结合了我自身的特点。汽车方面的基本知识我并不是特别丰富,如果一下子进入发动机领域,对发动机的电喷电控进行研究一定会感到很吃力。在确定研究方向的时候,我认为我所选择的方向,不仅要与我已经具备的技术有很强的关联性,而且还要适合汽车电子发展的国情。在经过一番研究后,我认为总线技术应该是一个不错的选择。
整体讲,总线技术是现在汽车电子行业一个很重要的发展方向。我对它有个定位:对整车企业而言,总线网络是一个系统工程,因为它不是单机,很多电控单元(ECU)通过总线构成网络,并且在总线上实现信息的沟通交互；而对零部件企业而言,总线技术是一种资源整合。例如,动力总线系统中有发动机、变速箱和ABS,它们分别有一个ECU,如果想使这三个ECU之间进行信息沟通,就必须在这三个主要的汽车电子零部件供应商之间达成一致。
3. 您目前在汽车总线研究方面取得了怎样的进展？在利用总线构建车内网络的过程中,需要解决的关键技术问题有哪些？
2005年,我们取得了实质性的进展。我们的产品走出实验室,通过了多项国家标准认定,其中包括机动车电子电气组件和电磁辐射抗扰性限制和测量方法(GB/T17619-1998)、静电放电试验(ISO10605)、传到和耦合引起的电骚扰试验(ISO 7637-2)等。不止这些,我们还在两个车型上进行了装车试验,考核了包括夜间行车、不同温度和气候条件下的性能表现、系统稳定性等一系列项目。马上,我们就会在一个整车企业的新车型上再次进行试验。
总线作为系统而言,关键技术是网络上各个ECU节点本身的可靠性、稳定性,以及功能实现。这些技术本身似乎与总线技术没有太大的关系,只不过是网络上的节点,但恰恰是它们才是最关键的技术。比如一个负责电动升降车窗的车身模块,摇窗机的防夹功能是否稳定和可靠是其中最核心的技术。在长时间使用或气温下降产生冰霜时,防夹功能往往会出现误操作或干脆失效,比如车窗自动上升的时候升不到顶。据我们了解,这也是国外的技术难题,如何解决它是真正的核心技术。
就整个网络而言,总线通讯的可靠性、稳定性、误码率的高低、数据堵塞情况等以及总线的容错性,包括是否可以单线传输,故障是否可以自动消除等都属于总线技术的关键问题。除此外,总线系统在静态条件下的功耗也是一个关键性问题；而网络系统里面的控制策略也不容忽视,需要有很严密的控制策略和逻辑关系。
4. 在将研究成果向产业化转移的过程中,您遇到了哪些困难？如何进行解决？
技术成果向产业化转移肯定存在不少困难,从我目前的情况来看,虽然有不少研究成果实现了产业化,但是也有很多被束之高阁,这也是我为什么离开高校来到汽车中心的原因。我认为我们应该面向应用进行产品开发,而不是单纯的技术储备。国家前段时间经过一系列863计划,投入很大,成果也很显著,但仍有很多高新技术和真正的应用脱离,造成很多技术成果转化不利。在汽车中心这几年,我们始终关注市场,有直接或潜在的市场需求才进行开发。
我认为产业化过程中我们遇到的最大问题就是配套,也就是不知道哪个整车企业会采用你的技术。中国的整车企业对中国技术在一定程度上还持怀疑态度,但是像车身网络这样的技术,我们有能力做到很可靠、很稳定、成本更低。现在我们要做的,就是怎么让整车企业相信我们有这个实力,所以我们在多部车上进行试验,一是自我考核,二是让整车企业考核。
我认为中国汽车电子领域之所以出现“技术空心化”现象,是因为我们自己的技术没有推广到市场上去真正应用,没有锻炼的技术永远不会成熟。我很高兴得看到,现在的国有企业,尤其是“中国自主品牌的企业”,在采用中国自主开发技术方面,表现得比合资企业要好的多。
5. 您曾先后到美国、日本等汽车工业发达国家实地考察,在这期间,对您触动最大的是什么？
美国、日本这些工业国家的产业规模、基础确实很好。但是我感触最深的还是国外的技术人员所具有的严谨的科研作风。中国的科研人员通常要做很多事情,从我们的角度来看,我们的一个人顶他们的三个人。但是国外的很多技术人员很“钻”,而正是他们的“钻”促成了技术上的“精”。我觉得这是中国的科研工作者非常值得学习的地方。
还有一点,就是国外很多大的汽车企业的集群效应很明显,比如集中了美国三大汽车公司的底特律,在这里,相应的技术配套和产品配套各方面形成了一个很大的集群。只要到底特律,汽车工业上的很多问题都可以迎刃而解。现在,中国汽车产业的“集群”发展虽然也略有规模,但还无法与之相比。而这里最为主要的,就是“自主开发”的研发机构的实力还是相对较弱。
6. 您觉得与发达国家相比,中国汽车及汽车电子行业目前还存在哪些不足？面临哪些困难？应该如何解决？
确实面临很多困难,而最关键就是在核心技术方面我们太过薄弱。我始终认为,技术的薄弱并不是我们的硬件技术过不了关。现在是全球采购,国外使用什么架构,我们也可以使用什么架构,但是关键就是我们没有最原始的数据积累,缺乏相关经验。例如发动机技术的开发,在各种环境下(比如高原环境下)的参数、数据的积累才是我们真正缺乏的东西；此外我们对一些数据的充分挖掘和利用也还不够。这在变速箱、整合车的标定匹配等方面也是一样的。要想解决这些困难,我们只有花费更多的时间,或者靠短期内进行大量的试验来进行积累,只有获取了这些数据,我们才可能更有经验。
7. 在未来1-2年内,除了汽车总线外,中国汽车电子行业还会出现哪些研发热点？
汽车电子行业起步比较晚,前些年国家的一些跟踪立项大多在高校内部进行,缺乏实际应用。从汽车电子的产值来讲,中国主要的经济规模还是集中在传统的汽车电气行业,比如传统的比如传统的继电器、线束、摇窗机等行业。
但是近几年整个行业出现了一些好的趋势,正在逐步向电子方面转移。首先是车载娱乐行业出现了蒸蒸日上的趋势,现在仅次于核心技术的车身电子的发展也在逐渐上升。它们的可靠性、稳定性做到满足汽车要求,历程会短一些,也容易让整车企业接受。
接下来,中国将会进行最核心的动力系统研究,这里会涉及到核心控制。现在有一些企业和研发机构,甚至是民营资本注入,都在研发发动机电喷、无级变速(CVT)、电动转向装置(EPS)、自动变速器(AMT)等,而且都在装车跑试验。这些技术也许成熟度不够,但是都已经脱离了实验室阶段,应该很快就可以成熟起来。但是现在最大的问题,就是这些技术缺乏明确的市场定位目标。如果有某个整车企业感兴趣,直接面向整车进行匹配并进行试验,可能进步会更快一些。
我认为,除了面向产品的直接产业化以外,我们应该着眼于一些稍微超前的技术,进行一些创新,而不只是进行技术跟踪。我们应该更多的关注国外也在关注的东西,比如主动安全技术中的前向避碰技术和ACC自动巡航控制、一些车载信息沟通、常见的导航技术等等。主动安全技术虽然有一定的难度,但是作为技术储备,我认为我们应该介入进去。
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龚进峰博士:
1988.9~1992.7 上海建材学院(现同济大学)机械工程系,本科；
1992.7~1996.9 河北机电学院(现河北科技大学)教师；
1996.9~1999.3 天津大学机械学院,硕士研究生；
1999.3~2002.3 天津大学机械学院,博士研究生；
2003.6~2005.7 天津大学与中国汽车技术研究中心联合培养博士后；
2005.7~至今 中国汽车技术研究中心工作。
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作者:唐晓琪
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