李 剛
為保護一棵樹而改變房屋朝向,在農房屋頂安裝光伏設備,停車場中新能源汽車充電樁設置充足,鄉村海島登山健身步道上村民正在鍛煉……為助力國家早日實現碳達峰、碳中和目標,清華四川能源互聯網研究院新能源汽車儲能研究所所長肖偉參與到鄉村能源轉型路徑的探索與規劃中,這是未來中國鄉村的幾個場景。
從新能源汽車產品、儲能系統產品創新技術研究及產業化到新能源汽車與電力系統協同發展研究,再到參與國家鄉村能源轉型路徑規劃,肖偉工作重心的每一次轉移都源于他始終超前的目光,為滿足行業需求,通過積累的豐富技術經驗、產業經驗和科研團隊管理經驗,他愿做探路先鋒,探索在科研成果與應用轉化間建立連接的可能性,讓科研成果在應用落地中爆發改變社會的巨大能量。
至今,肖偉對大學班主任對他說的一席話仍記憶猶新:“國家投入這么多資源在清華,既然你有幸進來了,就要用好這些資源,努力讓自己成為高端人才,做什么都做到最好。”
一路走來,肖偉正是這樣要求自己的。在外人看來,在校的出色表現,該是很不錯的求職籌碼,但碩士畢業,當肖偉的很多同窗都去了施奈德、ABB、西門子等外企工作時,他卻做出了不一樣的選擇——堅持要去山城重慶的長安汽車集團。
問及原因,肖偉坦言,最初自己考慮過出國,考完托福后跟導師做了一個和汽車系合作的項目,開始和工業應用技術打交道,他發現研究汽車的懂電機專業知識的特別少,做起來比較困難。“那時我就覺得,把電機和汽車的知識結合起來,應該很有意思,又能學到東西。重慶長安汽車集團重視自身實力和技術含量的提升,對項目的投入也不小,能夠為我提供真正做事情的平臺和空間。”肖偉說。
在科技部項目支持下,肖偉在學校里做電動汽車研究時,相關行業在國內還未起步,由于參與了一些預研工作,肖偉對電動汽車的未來充滿信心。進入長安汽車集團工作后的10年時間里,將電動汽車研發作為自己的主攻方向,肖偉親自見證了電動汽車行業在我國的發展壯大。

肖偉
21世紀初期,國內在汽車研發上是一片空白,電動汽車的研發更是如此。針對如何把國內的研發體系及產業結構做起來,業內當時有很多討論,從技術路線上看,有支持做純電動的,有支持做混合動力的,還有支持做氫能動力的,而從企業的角度做選擇,一定會選一條最有利于市場推廣和研發體系搭建的技術路線。長安汽車就明確地選擇了混合動力的發展方向,并且對標的是豐田、本田等汽車行業佼佼者的技術路徑。
在發動機的研發上,長安汽車之前與鈴木等外企有過合作,因此積累了一些基礎,但電動化平臺的研發卻未有任何積淀,需要從零做起。當時肖偉所在的團隊還不到10人,承擔起這項事關全局的重大任務,他們用創業的方式開始了攻關。
在小團隊中,每個人雖都有各自熟悉的領域,但基礎卻都很薄弱,盡管如此,他們還是大膽地迎接著各種挑戰。幸運的是,在起步的前3年里,他們就獲得了集團公司領導和5個“863計劃”高新技術研發項目的支持,團隊開始在國內外尋找最合適的資源來支撐他們的研發,甚至德國最好的工程技術服務公司都來給他們做后盾。用了4年多的時間,以不到10人的班底,他們做成了國內第一個混合動力技術平臺。
但平臺投入應用后效果到底如何,大家心里都沒底,急需進一步去檢驗。北京奧運會和上海世博會的召開,為肖偉及團隊提供了絕佳的機會,從科技部、大會組委會到兩個城市,對于新技術的應用都非常支持。為了趕在奧運會前將25輛電動示范車順利投放,團隊加班加點。如期投放后,這些車輛在實際運行中又出現了各種狀況,為隨時解決問題,2008年,團隊成員幾乎全部常駐在北京。
“出租車司機以前是開油車的,為了北京奧運會、上海世博會,在公司安排下開起了電動車,出了問題他們會有抱怨。所以不管在前期準備還是在示范中,我們做了許多臨時的補救和大量溝通工作。雖然過程多有曲折,但經歷了這些后,我們積累了很多寶貴的經驗和教訓,所以之后在國內10個城市推廣1000輛車的任務中,我們提前完成了目標。”肖偉說。
回顧在長安汽車集團研發電動車的這段經歷,肖偉感慨不管是自己還是團隊都獲益匪淺。申報項目、做驗收總結、將德國的技術開發體系完整地在國內走一遍、把國內供應鏈扶持起來、聽市場反饋、解決市場上出現的問題,對各個環節肖偉了然于胸,并有了一些新的思考。而團隊更是在這個過程中由弱變強,從不到10人變成了400人的大團隊。因為在團隊中得到了很好的鍛煉,很多人后來到別的企業,都在各自的工作崗位上成了骨干或技術領導。
肖偉及其團隊那些年的努力,不僅將國內的電動車科研隊伍打造了出來,而且還培養了一批有影響力的供應商,直到現在它們仍在中國的市場上活躍著,甚至有的已經打入國際車企的供應鏈。對所在團隊能為國內供應鏈的開拓和人才隊伍的壯大作一些貢獻,肖偉感到特別自豪。他說:“雖然在一些方面還存在不足,但目前,國內供應鏈和本土研發團隊在很多方面已經超過了國外,尤其是電機和電池這兩個領域,基本國外車企要進入中國市場,都會主動使用國內供應鏈的產品,這是非常了不起的成績。走到現在不是一朝一夕的結果,我不敢說我們以前的工作對此作出了多大貢獻,但我堅信,以前認真做的、努力做的每一件事,一定有它的價值和意義。”肖偉說。

2021年肖偉帶隊考察蘭考縣農村能源革命示范區建設
2006—2016年就職于長安汽車集團的10年時間內,肖偉擔任過長安新能源汽車公司動力系統專家、長安福特公司新能源研發經理等職務。作為主研人員,他參加了3個國家科技部“863計劃”新能源汽車重大專項,研發了國內首款具有自主知識產權的量產混合動力平臺。他負責和參與研發的新能源汽車——志翔混合動力、奔奔純電動、逸動純電動等產品,累計銷量超過5萬臺。
當所做研究漸入佳境時,肖偉卻從長安汽車集團辭職了。因為技術越成熟,他越感覺到新能源汽車未來能否在國內市場得到廣泛推廣,產品的研發可能并不是關鍵。關鍵的制約因素到底是什么?針對這個問題他想了很久。
在尋找答案的過程中,清華四川能源互聯網研究院正加緊籌備落戶成都的事宜。由清華大學和四川省共同創建,研究院致力于踐行習近平總書記提出的能源“四個革命、一個合作”戰略思想,積極開展能源互聯網的前沿研究和產業培育。
為快速匯聚項目、人才,研究院四處招兵買馬,一位負責籌備工作的清華老師找到肖偉,希望他加入進來。在與研究院幾位領導的交流中,肖偉說出了自己已經想了很久的問題,大家覺得這個問題本身就是一個很好的探索方向,帶著想把問題弄明白的初衷,肖偉進入研究院并擔任新能源汽車儲能研究所所長。
在熟悉的領域里找到創新的路徑,在一個對的方向上找到自己的位置,到研究院后的幾年時間里,肖偉不僅為之前困擾他的問題繼續尋找著答案,同時也在為自己未來的工作找尋新的方向。
如果電動汽車的使用量占到一定比例,會對社會、對其他行業帶來哪些影響?十幾年前,美國早已開始了這樣的預研。2015年,埃隆·馬斯克在訪問中國時曾明確表示,他做電動汽車的最終目標是為了改變傳統能源行業。
電動汽車如何與能源行業建立聯系?乍一聽,或許很多人會一頭霧水,但只要做一個簡單的測算,大多數人應該會有所明了。如果北京有500萬輛汽車全部是電動車,那么這些電動汽車保有的電量,足夠支撐北京所有居民在重大斷電事故發生時繼續用電一個多星期。所以從這個角度來講,電動汽車如果能夠廣泛推廣,對能源無疑具有很強的支撐作用。
肖偉感到未來新能源汽車與能源行業的協同發展將為他工作的開展帶來更廣闊的空間,同時他也認識到為新能源汽車的推廣找到好的模式并為做好公共配套找到好的方案是解決一切問題的基礎和關鍵。
想了很久的問題終于有了答案,研究空間也被進一步拓展,肖偉為有這樣的收獲感到鼓舞。于是之前做新能源汽車產品技術研發的肖偉轉而開始摸索如何在科研成果與應用轉化間建立連接,并開始了引領性創新和規劃方案的制訂。肖偉在新的定位上開啟了新征程。
肖偉感到,誰能讓充電變成一件普通的事,誰將更快贏得新能源車的市場。他說:“‘充電焦慮’是導致許多人在要不要購買新能源車上猶豫不決的一個主要原因。但按照全國現有的充電樁數量,‘充電焦慮’本不應存在。工信部數據顯示,截至2020年9月,全國各類充電樁達到142萬個,車樁比約為3.1∶1。加之此前被曝出的‘僵尸充電樁’,充電樁不但不缺乏甚至還出現了過剩的現象。所以不能簡單用充電樁個數來判斷,關鍵在于充電效率。大多車型的慢充時間在4~8小時,即使是快充也至少需30~60分鐘,而普通燃油車僅僅不到3分鐘。如果讓充電變成一件和加油一樣普通的事,大家的焦慮感或許就能消失了。”
但實現快速充電并非一件易事。公開資料顯示,目前全國充電站的快慢充比例約為1∶1,此外對快充樁的建設而言,尤其在老舊社區等地方,線路改造是一大難點,北京、上海、深圳等具有政策優勢的先發城市也遇到了配電網容量不夠、擴容困難導致無法建設充電站、無法在小區為車主安裝充電樁的問題。如此,“十四五”期間充電負荷增長和配電網局部容量不足的矛盾會加速顯現。
為找到問題的解決方案,肖偉開展了一系列預研工作,并與企業開啟了合作。“充電供需矛盾激化的趨勢,近幾年已從沿海城市向內陸城市蔓延,這是非常緊迫的事,所以這也是我最近兩三年重點要做的工作。”肖偉說。
當然,除了開展這項工作外,肖偉在其他方面也做了一些技術儲備工作,電池運營數字化就是其中一個。
談起這項工作,肖偉介紹:“2021年2月初,北極氣團持續影響美國中北部,并逐步南延至得克薩斯州,導致其遭遇持續低溫寒潮。突如其來的低溫引發得州400多萬用戶停水停電,10余人因極寒天氣罹難。與常規電網事故停電不同,這次停電事件是得州電力系統在極寒天氣下無法適應短時電力負荷激增且電廠出力受限情況下,得州供電部門通過減少負荷保障電網正常運行的‘拉閘限電’行為。國內也有相關案例,2020年年底,浙江、湖南出現了電荒,導致很多城市輪流限電,這不僅對生產有影響,還會影響市民正常的生活。如果市民有自己保障用電的手段,如:在家里裝太陽能光伏板或其他儲能裝置,或有效利用電動汽車的剩余電量,這些配合起來,就算大電網斷電,還是能保證居民基本的用電需求。所以我做的工作主要不在發電這一側,不是解決大電網供電可靠性的問題,而是從小的方向,從用戶供電一側,想辦法緩解局部供電緊張的問題。”
關于相關工作的進展,肖偉透露,一些短期方案,在兩三年之內可完成制訂,但長期的方案,還需假以時日。肖偉希望能有更快的方式,讓一些比較隨機的用電需求及時得到滿足。

研究所全體成員合照
因為目標清晰,也因為確定目標后的苦干實干,所以一直以來肖偉的成長都很迅速。到四川工作至今,他有了不小的收獲,共申請發明專利15項,發表期刊學術論文12篇,參與制定《電動汽車充放電雙向互動》等行業標準,獲得軟件著作權2項。作為主研人員他參與了國家級能源互聯網示范工程項目,作為單位牽頭人成功申報了四川省高新領域重點科技研發項目“動力電池壽命預測系統關鍵技術研究”、重慶市重點科技研發項目“新能源汽車監控服務平臺開發及應用”,作為主要完成人參與了2項國家電網公司科技項目,以及國家、四川省、電網公司“十四五”充電基礎設施規劃項目。
肖偉牽頭研發了電動汽車模塊化換電技術、退役動力電池梯次利用技術、新能源汽車智能數據采集終端、儲能電站智能運檢系統、電池大數據分析軟件平臺等創新型技術。其中,儲能電站智能運檢系統經鑒定,達到國內領先水平,已獲得四川省軟件首版次產品認定。作為主研人員肖偉與多個單位協作完成科技成果“智能配電網多場景下移動儲能關鍵技術、設備及應用”,并獲得國家電網冀北公司科技進步獎二等獎和國家電網經研體系一等獎。通過以上創新技術的研究開發和轉化,肖偉所做的一系列工作已獲得顯著的經濟效益和社會效益。
肖偉說,成績的取得離不開團隊的助力。入職研究院不久,他便主持了儲能和動力電池實驗室建設和電動汽車充電基礎設施智庫團隊建設,組建了一支國內一流的規劃、研究團隊和技術轉化團隊。
其中核心成員李立理,是新能源汽車儲能研究所的副所長,也是肖偉的大學同學,入職研究院前他曾致力于充電基礎設施的規劃工作,在此方面積累了非常豐富的經驗。肖偉與李立理搭檔,針對解決充電設施存在的問題、推動設施的應用落地及預測未來的發展趨勢開展了大量工作。
另外,團隊的其他成員也均畢業于清華大學等知名高校,并且在電力企業和新能源汽車企業積累了多年戰略咨詢、創新技術研究及產業化經驗。依托能源互聯網領域創新成果轉化契機,專注于規模化儲能、新能源汽車與電力系統協同發展研究,以及關鍵創新技術成果應用與轉化,在肖偉帶領下,團隊在電動汽車與能源融合的規劃咨詢與技術解決方案制訂、“云儲能”電網側數字化軟件模塊和臺區控制系統的研發、FlaBI電池數字化平臺的搭建上都取得了眾多可圈可點的成績。
在不到5年的時間內,肖偉帶領團隊取得的成績雖不錯,但他并未停下繼續探索的步伐,仍快馬加鞭不僅關注著科研的走勢與動向,更熱衷于了解企業的需求與困惑。因為他清楚,只有提前作出判斷,并提前進行相應的積累,才能順利打通科研與產業化之間的壁壘,及時滿足行業的各種需求,讓更多的科研成果真正在應用中綻放它們應有的魅力。
在長安汽車集團工作時,肖偉專注于產品的研發;到清華四川能源互聯網研究院工作的前3年,他偏向于做成果的應用轉化;從2020年開始,他尤其關注國家出臺的一系列政策,尤其是能源方面的政策。
2020年9月,習近平總書記在聯合國大會上宣布:中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。同年12月,習近平總書記又在氣候雄心峰會上再次重申我國的碳達峰、碳中和承諾。2021年3月15日,第九次中央財經委員會議首次提出構建以新能源為主體的新型電力系統,明確實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。
碳達峰、碳中和承諾的提出,為科研和行業帶來了新機會,對肖偉來說則又面臨著新選擇。是搞科研做產品的開發、設計,做成果的轉化,還是做科研與轉化中間的那部分?“創新的鏈條上缺的是什么?缺的是既知道怎么搞科研,又愿意花精力去了解行業需求,能把行業需求和科研銜接起來的人,于是我選擇了后者。”肖偉說。
鄉村振興戰略是黨的十九大提出的重大戰略,能源作為鄉村振興的戰略性物質基礎與動力基礎,將發揮全面激發鄉村發展活力的作用,能源發展的邊際效應和帶動作用將極大激發鄉村的發展活力,帶來新的經濟增長點。在此背景下,從2020年年底開始,肖偉參與到農村電網“十四五”鞏固提升的方案制訂中。
為推動農村能源生產革命,增加清潔能源供給;推動農村能源消費革命,擴大清潔能源消費;推動農村能源技術革命,提升智能化用能水平;推動農村能源體制革命,為農村建立經濟可持續的清潔能源開發利用模式……肖偉在理解國家頂層規劃的同時,在細分領域里也做著深入的調研,致力于將“中國零碳鄉村”從概念到實踐,由理念到落地,為打通鄉村能源轉型最后一公里提供理論支撐和實踐樣本。 肖偉期望通過自己所做工作,能為農村建立經濟、可持續清潔能源開發利用模式,提供一條可以復制的路徑。
與電影《無問西東》中的清華人一樣,內心烙印著清華印記的肖偉,身上也有著影片主人公那樣的使命感。以滿足行業、國家的需求為使命,肖偉相信,只要遵從自己內心的召喚,即使是憑著微薄的力量,涓涓細流也能匯入滄浪大海。