创新动力传动技术 赋能新能源汽车产业——记广西大学新能源汽车研究中心主任陈勇教授团队

　　过去十年，随技术的变革日新月异，中国汽车产业取得了前所未有的发展，在新能源汽车领域表现得尤为突出。近年来，中国新能源汽车产业靠“走开放路、打创新牌”，取得了全球瞩目的发展成绩。顾名思义，新能源汽车就是采用新动力来源的汽车，用非常规石化燃料作为动力来源，在这其中，最重要的就是动力传动技术，动力传动系统的优化匹配是提高汽车动力性、降低燃油消耗量和排放的重要措施之一。

　　我国汽车传动领域著名专家、广西大学机械工程学院的陈勇教授，长期致力于汽车动力传动系统研究开发。作为新能源汽车研究中心主任，他带领团队在汽车动力传动研究领域开拓创新、坚持科研，在新能源汽车电驱动系统振动噪声及主动控制研究；多动力源混合动力车辆研究；传动系统关键零部件智能故障诊断与寿命预测研究；新能源汽车轮毂电机等方面取得了重要创新性科研成果和产业化应用成果，为我们国家新能源汽车变速器研究与发展做出了突出的贡献。

　　近年来，随着新能源汽车满足国家环境、能源、交通、科技发展的需求，国家政策全力支持加速了新能源汽车发展步伐。工业与信息化部指出“到2035年新能源汽车成为主流（占汽车总销量50％以上）”；广西政府“为推动广西新能源汽车产业高质量发展，促进汽车产业体系调整和转型升级，打造技术和规模在国内领先的新能源汽车生产基地”，强调推动新能源推动新能源汽车保有量迅速增加，推动相关行业应用新能源汽车。

　　在推动产学研协同攻关的背景下，广西大学引进了国家海外高层次人才、俄罗斯工程院外籍院士、君武学者陈勇教授，以机械工程学院为依托联合电气工程学院、计算机与电子信息学院等多学科的跨学院交叉融合，以机械工程学院的车辆工程、能源与动力工程学科为核心，充分的发挥广西唯一“双一流学科”建设高校优势，成立了校级“广西大学新能源汽车研究中心”（简称“研究中心”），并有陈勇担任中心主任，建立了“校内多学科交叉、校外产学研协同”的运行模式，支持广西新能源汽车基础与应用研究，提升广西大学科研水平和学科的国内外影响力。

　　研究中心实验室当前拥有科研面积2000余平方米，建有高速三电机动力系统试验室、内燃机燃烧与排放控制实验室、动力总成综合性能半消声室、机器人用RV减速机综合性能实验室、齿轮检验测试中心精密测量实验室、动力循环齿轮疲劳试验室、材料力学性能实验室、汽车底盘性能实验室等。在陈勇的带领下，研究中心团队在校外已经和与一汽、吉利汽车、中汽中心、上汽通用五菱、东风柳汽、广西玉柴机器、五菱工业、方正电机、精进电动等企业合作推进产学研协同创新。

　　自加入广西大学以来，陈勇带领研究中心攻坚克难、创新科研，面向五大领域重点开展研究：

　　第一是新能源汽车传动系统研究开发。面向新能源电动汽车动力系统前沿需求，陈勇带领团队研发了纯电动乘用车用动力总成驱动系统自动变速器系列平台，涵盖直驱调速无同步器两挡机械式自动变速器、动力换挡干式双离合器自动变速器以及双电机多挡电驱动总成系统，开发电机主动同步调速换挡控制策略，能够兼顾低速爬坡和加速需求，并实现了变速器样机搭载整车试验，解决电动汽车高速动力换挡问题，有效提升了驾驶平顺性。

　　第二是齿轮轴承表面复合改性强化技术。面向新能源汽车高速传动系统，针对高扭矩、高转速传动齿轮＆轴承疲劳寿命不足的问题，陈勇团队提出了汽车齿轮＆轴承用表面强化涂层新工艺、高浓度碳氮共渗新工艺与表面点蚀疲劳抑制的方法，形成超强齿轮物理化学复合强化技术，大幅度提高了汽车自动变速器关键零部件齿轮、轴承的疲劳强度和疲劳寿命。通过对变速器传动齿轮表面磷酸锰涂层强化和齿根强力小径喷丸处理，使齿轮疲劳寿命提高 1 倍以上，疲劳极限提高 15％ 以上。其匹配的车型主要有缤越、博越、领克，领克出口车型和出口沃尔沃汽车，在国内外市场搭载后，都取得了良好的市场预期。在此领域，由陈勇牵头主持了国家科技部战略性国际科学技术创新合作重点专项“新能源汽车高速传动系统关键零部件模拟制造技术及应用研究”项目，目前，他所提出的“乘用车自动变速器关键技术”成果已批量应用到吉利汽车7速湿式双离合自动变速器传动齿轮，和多家整车及零部件企业，经济效益非常显著。

　　第三是新能源汽车电驱动系统NVH控制研究。针对新能源乘用车永磁同步电机振动噪声产生机理，陈勇带领团队展开研究，创新性提出“机电磁控”多物理场耦合的机理解析模型与有限元仿真模型；基于扩频调制机理，并研发了多种调制技术解析优化与参数快速寻优方案，搭建多种硬件在环控制平台，实现了边带电流谐波与声振响应的样机与驱动电机实用性验证。

　　第四是混合动力汽车和增程式电动车能量管理研究。在此领域，陈勇带领团队重点开展了增程式电动汽车的能量管理与模式切换控制研究，增程器与整车的集成及结构优化设计研究，与吉利合作开发了高效增程式电驱动总成样机，实现了整车优异的动力性、经济型与驾乘品质。

　　第五是新能源车辆轮毂电机性能研究。在此领域，陈勇和团队开展了新能源汽车轮毂电机总成系统转向控制技术、扭矩矢量控制技术、主动转向和主动驱动横摆集成控制技术、行星齿轮机构噪声振动控制及整车操纵稳定性和平顺性相关研究，现已取得了重要的研究成果。

　　此外，新能源汽车电池一直都有续航能力短、充电基础设施不足，以及成本较高等等诸多障碍和困难，限制了新能源汽车产业的发展，为此，研究中心团队针对新能源汽车电池关键技术，开展了动力电池和燃料电池“机－电－热”耦合关键技术探讨研究，现已具有电池单体机－电－热联合实验，具备电池单体详细－简化－电池组－电池包及整车级别有限元建模技术，具有从单体－电池组－电池包的机－电－热特性同步分析的能力。

　　陈勇介绍说，研究中心正在不断探索校企创新合作模式和产学研合作长效机制，快速推进协同创新，开创合作共赢局面。现已明确了与广西地区重点企业在新能源汽车未来3－5年合作研究开发战略计划和具体实施重点领域。同时，针对广西地区汽车产品开发的重点与存在问题及国内外新能源汽车动力驱动技术开发现状与前瞻性战略开发方向，落实企业对广西大学合作期待与要求及产学研政合作项目实施。未来3年左右要实现与企业合作建立“工程技术中心”和“广西新能源汽车动力传动重点实验室”，并完善新能源汽车研究中心试验台建设，对此，他信心百倍。

　　制造业是立国之本、兴国之器、强国之基，汽车行业作为制造业中技术上的含金量、智能化程度和产业集中度较高的代表，体现一个国家综合工业实力水平，尤其新能源汽车制造业的发展会带动整个国家和地区制造业的进步。为此，立足于国家需求，陈勇将继续带领团队一路耕耘、开拓前行，创新动力传动技术，推广成果实践应用，助力推动我们国家新能源汽车产业突破瓶颈、快速的提升。（文／王超）