剛剛過去的2008年北京奧運會，不僅是一屆首次由發展中國家舉辦的世界性體育盛會，也成為中國展示國家和民族綜合競爭力的歷史性舞臺。
為彰顯「綠色奧運、科技奧運、人文奧運」理念，北京市兌現了自己的承諾，在2008年北京奧運會上實現了電動汽車的規模化應用，投入了50輛純電動大客車，做到了奧林匹克公園核心區內的零排放。
而這50輛純電動大客車在奧運會上的應用，與北京理工大學機械與車輛工程學院密不可分。這些電動車上幾乎所有關鍵技術都出自北京理工大學。
被譽為「造車教授」的北京理工大學副校長孫逢春教授以「一種電動車輛動力系統關鍵技術產品及其應用」的發明榮獲國家技術發明獎二等獎。他領導的電動汽車研究開發團隊研製開發了我國電動汽車的多項第一：第一輛電動大型豪華客車，第一輛電動公交客車，第一輛低地板電動客車……為實現「綠色奧運、科技奧運、人文奧運」的理念，孫逢春和他的團隊為北京奧運會、為我國汽車工業的發展默默地貢獻著自己的力量。
汽車工業未來的方向
目前，汽車有害排放已成為世界性大氣汙染的重要來源，城市中60%的一氧化碳、50%的氮氧化合物、30%的碳氫化合物汙染均來源於機動車的尾氣排放，同時城市中80%的噪音汙染也由交通車輛造成。加上全球石化能源面臨供應短缺，節能減排已成為刻不容緩的頭等大事，尋找新型能源替代傳統燃料成為發展方向。
孫逢春介紹說，和傳統燃油汽車相比，全部或部分由電能驅動電機作為動力系統的電動汽車有不可比擬的優越性：零排放或超低排放、低噪聲和低熱輻射。在環境日益惡化的今天，電動汽車意義尤其重大。
說起純電動客車，北京市民並不陌生，早在7年前，兩輛電動客車就在北京公交121線路開展了示範運行工作。2005年，在完成車輛設計、製造、公告、空載路試、綜合路況測試等各種準備工作的基礎上，由北京公共運輸控股集團有限公司為主承擔了121路市內電動公交專線試驗示範運行。
該項目組建了國內第一支商業化環境下運行的純電動公交車隊，共計14輛裝載鉛酸電池的11米電動公交車投入運行，採用和傳統燃油公交車混編的運行模式。2005年6月21日開始正式載客運行。此後又陸續有9輛鋰離子電池電動低地板公交客車進行運行測試。2007年在完成奧運用電動客車開發後，再次投入5輛在奧運期間服務的電動客車車型，開展了各種工況下的示範運行考核工作。
為配合示範運行工作的展開，在121公交線總站建成了完善的電動車輛地面配套基礎設施，其中包括：為車輛提供能量補充的充電站及充電監控網絡；對車輛進行遠程實時監控、運行數據自動化採集、記錄和分析的電動汽車智能化管理系統；車輛日常維護、保養的綜合服務體系。
目前，示範運行的車輛累計行駛總裡程超過50萬公裡，運行的實測數據以及車隊管理人員、車輛駕駛人員和眾多乘客的反饋意見表明：電動車輛主要技術性能完全可以滿足北京城市工況需要，達到或等同於傳統燃油車輛；由於消除了發動機噪聲、尾氣零排放以及平穩的起步停車等，使得電動汽車在乘坐舒適度方面明顯優於傳統燃油汽車。
奧運會上完美亮相
事實上，電動汽車在奧運會上的亮相與應用，不僅是突出北京奧運會特色的問題，更是在發展城市交通、節能減排、降低環境汙染等方面具有重大戰略意義的一次嘗試。
在奧運中心區使用電動汽車建立直接零排放區域，電動客車被選定為專用車型，為奧運會提供24小時不間斷服務，充分體現人文、科技、綠色奧運的理念。
在北京奧運會上，北京市最終共投入了55輛純電動大客車，分別在奧運村內環線、北部賽區內部環線以及媒體村內環線和場館中心區4條線路上提供24小時服務。
這是一項歷史上規模最大、技術水平最高的電動汽車工程，面臨著技術路線、運營模式等多方面的問題。為實現奧林匹克公園核心區內的零排放，專家們攻克了種種技術難關，最終研製出奧運電動客車。
在電池技術方面，孫逢春和他的團隊提出並組織實施了電動公交客車電池組租賃創新應用模式，構建了電池組自動快速更換、網絡化控制電池集中分箱充電站、運行遠程調度、監控與故障診斷等系統。同時，北京理工大學還組織近30家客車和零部件研究開發和生產的科研院所和企業合作，實施了科技奧運電動客車工程，實現了中央和奧組委領導提出的中心區零排放電動客車在兩個奧運會服務期間「零故障」的目標。
為保障奧運期間電動客車運行的能源供給，在奧運中心區規劃建設面積為5000平方米的電動汽車充電站，該充電站在國際上規模最大、充電機數量最多，在奧運期間為電動客車提供24小時充電、動力電池更換服務以及相應的整車和電池維護保養服務。
在奧運用電動客車生產方面，可謂是層層把關，即使是經過檢測合格的零部件，在整車安裝全部結束後，還要再經過一道關。這個奧運電動汽車電器檢測設備就站了最後一道關口上，由它把關能在幾秒鐘內發現問題，並給出修檢方案。
為了解決安全和持續供電兩大難題，作為電動客車唯一的能源，動力電池生產從原材料就開始嚴格地精挑細選，在實驗室裡經過物理、化學十多項檢測，最後在經過大約500噸的擠壓不爆炸的測試合格後，才能進入生產線生產。
奧運會結束後，這些大客車被作為北京專線旅遊車，開始承擔新的任務。奧組委交給的任務完成了，以北京理工大學為主的項目團隊技術專家們並沒有滿足於此，他們要把這套電動汽車的新技術運用到生活中去，服務老百姓，並已經開始著手電動環衛車的研發。
新開發的電動環衛車有灑水車、垃圾清運車和掃路車三種車型，環衛車大部分在夜間和清晨工作，電動汽車低嗓音的特點尤其適合環衛工作，此外，電動環衛車也必須滿足能夠長期使用，適合走街串巷，車型美觀的要求。電動環衛車將率先在北京西城區和天安門地區使用。
「純電動客車關鍵技術及在公交系統中的應用」成果獲2008年度國家科技進步獎二等獎。研製的系列純電動公交客車自2001年起在北京應用，完成了世界大運會綠色服務車隊任務。目前，純電動客車在北京121公交線、金融街、長安街和天津、山東等地示範和推廣運用，純電動環衛車已在北京天安門和西城區使用，並逐漸推廣到全市。產生了重要的節能減排社會經濟效益和國內國際影響，2005年國際電動汽車協會授予北京市電動汽車推廣應用獎(全球3個獲獎城市之一)。
孫逢春因此獲得何梁何利科學與技術創新獎、GM中國科技成就獎和中國汽車工業優秀科技人才獎。在國內首次出版了《電動汽車——21世紀的重要交通工具》等著作；在該領域申報發明專利18項(授權2項)。
自主研發
從2002年奧運電動客車項目正式落戶北理工後，由孫逢春帶領的自主研發電動車團隊開始了整車優化設計以及充電站基礎設施建設工作。如今，50輛技術完全實現自主的奧運電動示範車項目已圓滿交付使用。
在國家「863」計劃涉及的200多家新能源汽車研發單位中，像北理工一樣擔負起整車研發任務的科研單位或企業僅有6家，與清華大學、一汽集團等關注混合動力車和燃料電池車領域不同，孫逢春及其所在的北理工150人團隊承擔的是「純電動客車開發」部分，而孫逢春正是課題組組長。
自1992年開始，孫逢春就與電動車研髮結下不解之緣。1996年的一天，孫逢春等人接到了一份來自香港的訂單，客戶願意以200多萬元的單價訂購數輛電動車。誰料當時美國合作方竟為每套系統索價高達10萬美元，香港訂單就此流產。這件事讓孫逢春堅定了自主化研究方向，並開始組建自主研發電動車團隊。
此後僅3年時間，第一輛電動車樣車於1999年問世，此時恰逢北京申辦奧運會。時任北京市長、北京奧申委主席的劉淇作出承諾，「2008年奧運會期間將在奧運中心區使用零排放電動車」。當時中國被認為是世界七個汙染最嚴重國家之一。此時，北理工團隊的電動客車研發已實現了完全自主化，電機和電池成組應用兩大關鍵核心技術已全部突破。
2005年，隨著121路電動公交車駛向北京街頭，純電動客車項目正式開始產業化發展。
突破多項關鍵技術
電動車輛不完全依賴石油、平衡大中城市電網峰谷負荷等突出優點，隨著鋰離子電池等高能動力電池的技術突破和產業化，電動車輛已成為交通領域節能減排和技術革命的發展方向和主題之一，具有重大社會經濟和國防效益。同時，純電動車也是燃料電池和混合動力車輛的共有基礎性技術。
自1992年，孫逢春一直從事電動車輛系統集成、核心關鍵技術的理論研究與技術攻關，主持了國家「863」計劃電動汽車重大專項純電動客車研究開發、北京科技奧運純電動客車重大專項及其產業化與推廣應用，總裝備部混合動力坦克裝甲車輛電傳動總體與關鍵技術等多項重大項目的研製開發工作，取得了開創性的理論與技術創新成果。
一是電驅動系統理論研究與技術開發。孫逢春等人提出了具有原創性的續流增磁驅動電機及控制的理論和方法，導出了系統的狀態方程。該發明的核心是將電機增磁繞組接入續流迴路中，利用在驅動電機及其控制迴路中形成的續流電流對電機進行增磁，增磁不需要消耗電能，達到低速增磁控制提高轉矩和高速自動弱磁控制恆功率的目的，使其輸出特性滿足電動車輛對動力的理想需求。他們與包頭電機廠合作，開發的電機及其控制器系統，其額定效率達92%、高效轉速工作範圍達84%以上。系統被應用到多種電動車輛上，與國內外傳統電驅動系統相比，車輛起步加速和爬坡電流降低近50%，避免了大電流放電對電池的傷害，提高了循環壽命，整車能耗等水平降低30%以上，使續駛裡程增加，成本降低30%以上。「一種電動車輛動力系統關鍵技術產品及其應用」成果獲2004年度國家技術發明獎二等獎；在該領域獲得發明專利授權3項，實用新型專利8項，其中「具有自動弱磁調速功能的電動汽車牽引電機控制器」獲中國專利優秀獎。
二是實現了純電動客車系統集成、技術開發與工程化。孫逢春和他的團隊經過多年研究，首次提出了兼容弓網的電—電混合動力電動客車系統集成的新構型，將電動客車分為可快速更換的能源、一體化高效動力傳動、基於總線的整車綜合控制與故障診斷、專用電動化客車底盤、電動化輔助動力和高效電動冷暖空調等子系統。在國際上率先研究動力電池成組應用理論，首次大規模使用高能鋰離子動力電池組和分散式快速更換電池組方案，開發了模塊化封裝、能量管理、熱管理、自動快速插接的動力電池箱系統，5～10倍地提高了電池組循環使用壽命，突破了純電動車輛推廣應用的瓶頸技術和公眾誤區。攻克了制動能量回收技術，回收能量達15%～22%。與北京京華、北京華德尼奧普蘭、山東中通、安徽安凱等客車企業合作，研製出具有自主智慧財產權和國際領先水平的系列純電動客車產品，在國際電動汽車大賽中能耗最低並獲多座獎盃和單項獎。
三是完成了混合動力履帶裝甲車輛電傳動理論研究與技術開發。孫逢春主持了總裝備部坦克裝甲車輛電傳動總體及關鍵技術重點項目，建立了電傳動系統集成與匹配標定理論，提出了極限直線行駛和轉向驅動控制理論，大大降低了單側電機額定功率。提出了基於轉矩和轉速聯合控制策略，攻克了電子差速技術難題和雙電機獨立驅動的協調控制技術，解決了操縱和直線行駛穩定性問題，提出並實現了高溫機械與低溫電子部件同艙散熱、排風系統資源共享的冷卻系統方案；發明了一體化電源平臺系統；研製出電傳動綜合控制、電池能量管理以及方向傳感控制等系統。
他們與國營627廠和國營618廠合作，研製了我國首臺混合動力電傳動履帶裝甲車輛，實現了機電聯合再生制動和零半徑轉向，車輛標準加速時間、直駛穩定性和中心轉向性能也明顯優於同類車輛，並新增了隱蔽靜音行駛功能。目前正在履帶輸送車和步兵戰車上應用。
「履帶裝甲車輛電傳動系統關鍵技術」成果獲2007年度國防技術發明獎二等獎，出版了《混合動力履帶裝甲車輛電傳動技術》專著，在該領域申報發明專利18項，已授權10項，軟體著作權5項。
此外，孫逢春和他所領導的電動車輛技術開發中心2008年被批准為電動車輛國家工程實驗室，主持制定了電動汽車驅動電機及控制系統測試技術規範和測試條件規範，實驗室被科技部確定為「863」計劃全國電動汽車驅動電機及控制器測試評估基地。
此外，他還建立了一支在電動車輛領域卓有成效的創新團隊，培養了31名博士。孫逢春本人也成為我國首批長江學者特聘教授，曾獲北京市五四獎章、全國優秀教師、全國先進工作者等榮譽稱號。
團隊協作
北京理工大學電動車項目成果是產學研合作的典範，參加合作的有大專院校、科研院所、生產企業和用戶單位。而北京理工大學為此作出了巨大貢獻。
作為項目負責人，孫逢春建立和完善了設計理論與系統集成體系，提出電電混合構型、電池快速更換和分箱集中充電方案，構建了租賃推廣應用模式等。
北京理工大學機械與車輛工程學院汽車實驗室主任林程教授也是重要的項目參與者，他主持了總體設計、解決了匹配標定與試驗、結構輕量化、兼容弓網、可靠性和安全性等關鍵技術。
為了攻克純電動客車發展瓶頸，項目團隊歷經10餘年努力，將主要方向集中在整車能源高效利用、電池成組應用、電動客車應用模式等三條技術主線上，形成了國際領先並具有全部自主智慧財產權的核心技術群。分別取得了12項理論成果和10餘項創新性技術產品成果，申報專利51項，授權專利21項，其中授權發明專利6項，技術規範和企業標準20餘項。
如今，項目成果得到推廣並被應用於奧運零排放工程，成為綠色、科技和人文奧運理念的集中體現，對我國節能減排和汽車科技進步具有重要的示範、推動和輻射作用，產生了良好的社會經濟效益。
不遺餘力推動產業化
在北理工純電動客車技術平臺上，還有幾十家高校和企業與北理工的整車研發構成了配套關係。北理工負責整車開發和技術把關，並委託其他單位進行電機、油泵等部件生產。電動車項目已經初具產業化運作的雛形，由於研發過程廣泛涉及上下遊各個產業鏈，電動車產業化的前景也漸趨明朗。
以50輛奧運電動車為例，由北京京華客車廠依託北理工純電動客車技術平臺生產製造整車，北交大負責電池管理系統和智能調度系統研發，同時對電池製造等新興產業的發展也有推動作用。電池生產商通過電池租賃方式收取費用，電池用盡後還可以回收材料，國家電網建設充電站後可以收取電費。
孫逢春透露，為了連接整個產業鏈的各個環節，未來還可能成立能源公司作為紐帶，可由此獲得發展新能源車的政府補貼，並平衡各方關係。而此次奧運示範車的營運演練將成為各個環節摸索、磨合的良機。
雖然目前電動車整個成本要高於燃油車，但隨著燃油價格不斷上漲，電的成本增量相對較少，兩者一定會有交點，屆時電動車很有可能迅速普及開來。
電動車前景可期，但在孫逢春看來，電動轎車要發展起來尚需時日。早在十幾年前，孫逢春就提出了「讓開大道、佔領兩廂」的我國電動汽車發展策略。
所謂大道就是轎車，而兩廂則指公交車、客車、工業用車等多功能車種。在電網改造和充電站建設成本高昂的條件下，後者因為能夠實現集中使用而有更為廣闊的發展前景。
而在孫逢春撰寫的《北京市電動汽車發展規劃及相關政策建議》中，他對電動車產業化也積極建言：國家和地方兩級財政對購買各類公共運輸、公務和公益用電動汽車以及公用基礎設施建設所增加成本（以同類型傳統燃油車及加油站為計算基準）進行足額補貼。儘快出臺電動汽車政府採購辦法，促進各級政府購買各類電動汽車作為公務用車。
孫逢春呼籲研究設立電動汽車發展專項基金。他說，應多渠道籌措資金，引導車輛研製生產企業加大在產品技術改進、生產上的資金投入，車輛運營單位要積極籌措車輛購置資金，同時鼓勵社會資金參與基礎設施建設和運營。
（編輯：中國電動車網）
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