錢賀進


無錫梅園東橫山腳下,是一支煙功夫就能轉一圈的一汽無錫油泵油嘴研究所(以下簡稱無油所)。
58歲的宜興人朱劍明是所長。十余載,他帶領一群工程師,在孤獨無援的狀態下,摘下了汽車制造“皇冠上的明珠”——電控共軌燃油噴射系統(以下簡稱“電控共軌系統”)。
發動機是汽車的“心臟”,電控共軌系統則是發動機的“起搏器”,是決定柴油發動機(以下稱柴油機)降音、降振和節能減排等諸多指標的關鍵。
雖然這一技術覆蓋中高端轎車、客車、貨車、工程車及軍用車輛、艦船等,用途廣泛,但在自上世紀90年代末以來的研發過程中,中國團隊紛紛繳械。
假如把這項科研攻關及其產業化進程視作一場戰役,朱劍明和他的同事就是中國最后的堅守者。合作伙伴難覓,跨國巨頭步步緊逼,他們仍然使中國成為繼美、德、日之后第四個掌控電控共軌系統技術的國家。
如今,這些工程師們正在繼續牽頭攻克國產電控共軌系統領域的瓶頸——精密機床,如此他們的成果才可能迎來更大規模的產業化。
在小會客廳的暖陽下,身材魁梧、性情隨和的朱劍明一邊處理報告,一邊告訴《瞭望東方周刊》:“電控共軌大規模民用只在這兩三年,我們敢賣5000元,外國公司就不敢賣1萬元。”
從鄉農機廠到無油所
一段插隊時鄉農機廠的工作經歷,讓35年前的朱劍明萌生學習農業機械的想法,不曾想柴油機成為了他的畢生追求。
“文革”期間,中學生朱劍明從小鎮青年下鄉變成山里農民,“戶口也遷到村里,那時候覺得自己這一輩子就這樣了”。
朱劍明學東西上手快,不久調到公社農機廠學修農機。在“農業機械化”的口號下,自己修過的拖拉機駛入田間,成為他知青生活的美好記憶。
1979年春,朱劍明得到了來之不易的高考機會。填報志愿時,他全部填報內燃機專業。進入現屬江蘇大學的鎮江農業機械學院后,他才明白內燃機不局限于農業機械。雖然“當時母校是重點大學,是農業機械最好的學校,不過學得都比較簡單”。
畢業后朱劍明被分配到成立僅三年的無油所,這是原機械工業部研究油泵油嘴的唯一歸口機構。
對油泵油嘴如此之窄的專業還設置一個與企業分立的研究機構,是計劃經濟體制的產物。當時國際上只有蘇聯、中國各有一家專門的油泵油嘴研究機構。蘇聯解體后,全球就只剩下無油所這一家。
朱劍明進所之初,主要為內燃機廠商提供“農業配套”的技術支持,幾年后便隨整個研究所轉入“汽車內燃機配套”的技術支持。
上世紀80年代末,“貓論”深入人心,科研所對科研人員考核的唯一指標就是為單位創造多少經濟效益,無油所也不例外。
朱劍明開始為柴油機廠商設計零配件。不久無油所成立中試廠,專門給發動機廠商生產氣門彈簧,技術骨干朱劍明擔任廠長。
“雖然廠子效益不錯,但無油所研發水平倒退很快。那時國家總體科研水平應當是削弱的。”三年后,朱劍明升任無油所主管科研的副所長,中試廠成為無油所控股的合資企業。
上世紀90年代中期,改革給研究機構帶來巨大壓力,無油所只能下海或者加入大企業。在朱劍明的促成下,無油所成為全國第一個改制并加入企業的科研院所。
那是1994年3月,原機械工業部在北戴河召開科研體制改革會議。朱劍明代表無油所參會,與一汽集團總工程師住一個房間。兩人談及此事,正好一汽集團也想彌補柴油機研發空白,雙方一拍即合。
此后,無油所冠名“一汽無錫油泵油嘴研究所”,也保留了“機械工業部無錫油泵油嘴研究所”的名稱。
技術革命前夜的焦慮
新千年降臨的前幾年,人到中年的朱劍明時常處于焦慮之中。
全球柴油機行業正悄然換代,電控共軌系統一夜間取代機械式噴油系統。在這場技術革命中,中國的科研工作者紛紛敗下陣來,如果連“歸口單位”無油所也放手,中國人就徹底放棄了。
1995年前,全球同行尚未對電控共軌系統的未來達成共識,整車公司一汽集團內部也沒有統一看法。朱劍明等所領導有些孤注一擲地決定要研發電控共軌技術。
時任研究所制造技術部部長唐維平,如今滿頭銀發。他向本刊記者回憶:“當時雖然工業信息化比較朦朧,但機電一體化已經出現,共軌技術比過去的單體泵機電一體化更加綜合,所以我們認準它是未來方向。”
隨后的柴油機技術革命,證明了他們的判斷。在1997年日本東京國際汽車博覽會上,全球汽車巨頭們都展示了采用電控共軌技術的概念轎車。
形勢已然明朗,中國幾乎所有內燃機方向的研究所、高校都開始研究電控共軌技術。1996年開始,無油所與世界最早研究電控共軌技術的美國科學院院士、兩屆美國汽車工程師協會主席約翰.貝克合作,掌握電控中壓共軌技術,制造了中國第一輛電控共軌卡車。
這成果原本值得慶幸,然而2001年春天,朱劍明帶隊參觀全球行業領導者德國博世公司的電控高壓共軌系統時,大吃一驚——差距巨大,甚至連提升的余地都沒有。他們只好放棄了美國人的技術路線。
不過,這段插曲也讓朱劍明團隊“第一次知道了共軌系統是怎么回事”。
電控高壓共軌系統,最難的是超精加工。它對加工精度幾乎吹毛求疵:舉噴油器一例,桿、孔間隙不能超過3000納米,空氣中任何一粒灰塵的落入,都會卡死零件。
但是,只有如此精度才足以保證機器每分鐘旋轉2000次、噴1000次油,而且不會漏油。
雖然曾經雄心勃勃,但2000年前后,中國所有從事此類研究的機構紛紛繳械,“實在太難了”。
在中國,電控共軌系統的生產設備——機床加工工業也落后于西方兩個時代。博世公司早已用機器自動裝配精密偶件,中國還依靠老師傅的手感,如老黃牛般精耕細作。
“我們一直沒有停,共軌太重要了,是全世界認為汽車最難的技術、未來的發展方向。”此時朱劍明已擔當所長,可以想象他當時遠不如今天神情悠然。endprint
難尋同路人
無油所只是一家科研機構,首先需要找一個具備加工制造能力的伙伴。
他們曾試圖聯合國內最大的燃油系統生產商共同研發,對方也融資十幾億元瞄準電控共軌系統,雙方一度簽訂了合作意向書。
然而,對方領導到德國參觀博世公司之后,認為“我們搞不成,兩輩子也趕不上博世的水平”。
此后,這家集團與博世合資,與自主研發漸行漸遠。由于喪失獨立研發能力,他們現在雖能在歐II標準市場獲利,但進入歐Ⅲ及以上市場挑戰極大。
朱劍明也曾找到另一家原機械工業部直屬的大連油泵油嘴廠和瑞士一家廠商,結果都不理想。
包括中國強大的軍工企業,雖然能生產火箭、航天器這類尖端產品,也不具備這樣的能力。
朱劍明咨詢國內精密儀器領域唯一的中科院院士,他說:“真要做,你們就得自己做。”
為了進口昂貴的生產設備,此后連續多年,無油所的工程師們都在電風扇下度過江南的夏天。
盡管無油所剛剛起步,國際巨頭并沒有忽略這家小研究所,他們高薪挖墻腳。到2005年,朱劍明麾下包括電控共軌項目副主任等內的二三十人被陸續挖走。后來這家外國公司的大客戶一汽集團領導親自出面,才阻止住對方的“釜底抽薪”。
2006年,中央電視臺《新聞聯播》的一條消息在汽車界一石激起千層浪:無油所研發出電控共軌系統,并在上海、無錫30多輛公交車上裝車試用!
那天晚上,心潮澎湃的朱劍明獨自來到院子里,走向史紹熙院士銅像,高喊:“我們成功啦!史先生,我們實現了您老人家的夢想!”
史紹熙曾擔任無油所名譽所長,他是中國高校內燃機專業的開創者、復合式燃燒系統的發明人,過世前幾年仍對電控共軌系統念念不忘。
此后,朱劍明再次帶隊考察博世公司,就一個地方也看不了了。博世公司不相信無油所能夠自主研發,想方設法拿到樣品,做知識產權調查,結果無疾而終。
唐維平告訴本刊記者:“朱所長不斷強調不能侵犯別人的知識產權。為什么我們走了這么久,就是為了避開專利。”
無油所自2003年開始在每個部門都設立知識產權小組,為關鍵技術避開國外專利,同時幾年間申請了150多個發明專利。
走中國的路
2008年北京奧運會前夕,中國柴油機市場遭遇前所未有的危機。
當時中國政府承諾汽車排放達到歐Ⅲ標準,但國內電控共軌技術仍不具備產業化能力。
幾家跨國公司認定中國只能用他們的技術,到北京游說。如果采納他們的意見,不僅中國的柴油機市場將拱手讓人,國內所有的油泵油嘴廠也將全部倒閉。
其實在歐洲,柴油車在乘用車中的比重已超過40%。在國內,雖然受到政策限制,柴油機主要搭配在SUV車型當中。但從目前勢頭來看,一方面是柴油機解禁的趨勢日漸明顯,另一方面使用柴油機的豪華SUV市場愈加擴大。
此外,柴油機還涉及國防等特殊領域:它是軍用卡車和工程車輛的最佳選擇,也涉及海軍裝備等。沒有中國自己的先進柴油機,中國軍隊的雙腿就束縛在別人手中。
原國家環保總局以及國家發改委幾位負責人心情急切,幾次去無錫找曾經率先突破歐I、歐II技術方案的無油所。
最終,無油所成功改造機械泵,達到歐Ⅲ標準,國內八成以上的汽車采用此技術,每輛車節省成本兩三萬元。
朱劍明自有一套理論:“中國的國情是老百姓喜歡價廉物美的東西,技術不是唯一和最重要的。我們的排放要求、技術、市場、法規與國外起碼有七八年的時間差,這就給我們發展和改變留下空間,如果完全步國外老路,我們的優勢就沒有了,只能受制于人。”
其后,無油所在電控共軌技術產業鏈上一路攀爬,電控共軌柴油噴射系統、發動機進氣系統、汽車尾氣排放后處理、電子控制等發動機關鍵技術逐一被解決,至此,掌控了共軌核心技術全產業鏈。
“我們現在應該策劃一個合理的商業模式,瓦解跨國公司的捆綁策略,縮小行業差距,最終贏得話語權。”朱劍明建議。
2009年,唐維平代表無油所參加中國汽車裝備創新聯盟的會議。在他發言時,國家重點專項相關負責人未等他開口就問:“共軌的重要性不要講,講一講為什么到現在還拿不出來,到底什么時候拿出來。”
電控共軌技術2005年就可以批量生產,但要大規模產業化,沒有可靠、高精度和生產效率高的精密機床,無法實現。
國內生產企業幾乎沒有類似機床,只有無油所有一套昂貴的進口設備。如果全部依賴進口設備,成本必然高過國外公司。
次年,無油所向工信部申請“04專項”,專為實現高端機床的國產化。
這個全稱“電控共軌柴油噴射系統制造技術與關鍵設備的研發及應用”的項目,開創了國內機床專項以“用戶需求”為導向的模式,由無油所總牽頭,國內九家生產廠商聯合開發。
“西方工業化幾百年了,我們這一代人要改變局面,就得付出成倍的代價。”朱劍明告訴《瞭望東方周刊》,從那時起他們的科研例會都放在周日,以不影響團隊的平日工作。
令老專家錢闖印象深刻的是,2013年底,朱劍明下樓梯踩空,雙腳骨折。晚上開完會朱劍明才去醫院,第二天又坐著輪椅現身辦公室,之后幾個月天天如此。
現在朱劍明團隊已在附近山麓租賃了幾處廠房,用作電控共軌的生產基地。
“我們即將啟動第二期,開發一些禁運設備,同時進一步提高設備可靠性、精度保持性、生產效率。2016年后,此類項目的中國高端機床不再依賴進口,國產電控共軌也可以實現大規模民用了。”朱劍明說。
“通過三級火箭,我們最終與國外完全同步。”最近“04專項”通過驗收,朱劍明成竹在胸。endprint