汽車新技術搖籃 清華大學蘇研院參觀記

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提起清華大學，相信是很多學生向往的地方。作為國內頂尖大學，工程實力雄厚，在江湖上有“五道口工學院”之稱。清華的車輛工程是中國最早的汽車專業之一，已經成長為一所車輛與交通學院。依托強大的汽車實力，清華在車輛領域建設了汽車安全與節能國家重點實驗室和清華大學蘇州汽車研究院。高考前，我有幸參觀了位于蘇州的清華大學蘇州汽車研究院。蘇研究院作為清華大學推動技術轉型、引領產業創新的橋頭堡，是離日常汽車技術最近的研究院，也是最新汽車技術研發的中心。這個神秘的研究所有什么技術，他們對汽車行業有什么新的想法？通過這篇文章，你可以找到答案。

2021年3月，清華大學與蘇州市政府簽署協議，共同建設清華大學蘇州汽車研究院。時任清華大學汽車工程系副系主任的程波教授受命研究相關準備工作。通過走訪蘇州政府企業，學習德日科研院所特色，清華大學蘇州汽車研究院終于在7月成立。

作為清華的研究院，團隊自然人才濟濟。整個團隊有40%的研究生，20%的博士，以及強大的專家團隊，包括院士、千人計劃、長江學者等。

在談及蘇聯研究院與其他研究院的區別時，程波教授做了簡要概述:“技術出不去實驗室是一個非常普遍的問題，我們研究院做的是技術成果轉化。”

沒錯。其實SU研究院的主要任務不是培養研究生和博士生，而是研究開發新技術，同時對汽車公司的工程師進行再培訓。可以說，SU研究院是清華最本土化的研究院。這次我參觀了吳江區的研究院，主要從事自動駕駛和智能網聯的技術開發。

新能源本身并不是一項新技術。1898年，費迪南德·保時捷設計制造了Lohner-Porsche電動汽車，所以在今天，新能源可能更具創新性和迭代性。

對于科研院所來說，新能源技術更傾向于創新和落地。研究所在新能源方面積累的技術非常驚人，除了電池，基本上涉及到的核心技術最多，包括控制器開發、整車設計和工藝工程。

目前清華蘇研究院控制器采用AUTOSAR主要軟件架構和開發工具鏈，滿足-D功能安全級別。以核心VCU車載控制器為例，清華工程師采用主輔MCU設計，在關鍵傳感器電源和信號邏輯上采用冗余設計，主要考慮安全因素。同時，制動能量反饋可以控制，包括可調強度。這種控制器可以重新開發，以滿足汽車公司的要求。

更多精彩視頻，均在車載家庭視頻頻道。

除了控制器，他們還開發了輪轂電機和混合變速箱等產品。其中，輪轂電機為12英寸輪轂電機，扭矩密度為17.2牛米/千克，峰值效率大于92%。但由于目前散熱和簧下重量的限制，這種動力系統只能應用于A00、A0級客車或低速物流車輛。

據工程師介紹，這套系統可使整車油耗降低20%以上，換擋感受與DCT變速箱相似。同時，由于AMT，成本更低。

新能源方面，清華蘇州汽車研究院最后一個重要能力是整車研發一體化。長安汽車-Neoⅱ本質上是完全由研究院開發的車輛，基本上從設計到研發都由研究院負責。這款車也成為長安進入低成本區間的城市通勤工具。除此之外，類似于警察的純電動裝甲車也是研究院開發的。

除了新能源，自動駕駛相關領域、智能網聯、智慧道路等技術也是清華蘇州汽車研究院的核心。這種布局主要在感知、決策和車輛控制以及汽車人工智能方面。

在車輛決策和車輛控制技術方面，開發了無人駕駛車輛行駛過程中的決策控制，包括路線規劃、信號燈識別、自動跟蹤、智能避障等。

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此外，研究院還建立了自己的自動駕駛場景庫，主要依靠真實的道路交通信息、法律法規來構建城市、高速公路、停車場等不同場景。，以便在虛擬仿真、半實物仿真和道路測試等方面重現一些場景。，從而加快自動駕駛汽車的測試進程。

至于汽車人工智能技術，屬于AI的范疇，也是大家比較熟悉的領域。這種技術應用到最基礎的障礙物識別上，清華也開發了行為預測、交通識別等。

車內也會有相關的應用，比如我們常說的駕駛員監控。清華開發的基于DMS的監控系統主要基于微表情識別技術和駕駛員狀態識別模型。除了判斷疲勞外，它還可以檢測到許多危險的駕駛行為，如分心、吸煙、玩手機等。同時，戴墨鏡等問題也進行了校準。目前已經是成熟產品，量產超過10000臺。

通過安裝激光雷達、攝像頭等傳感器，通過傳輸終端，政府可以實時獲取一個路口最清晰的狀態，同時可以提前感知路況，事后進行追溯，也可以提前將這個路口的信息給正在行駛的自動駕駛車輛，比如路口是否有行人或障礙物在過馬路等。，提高自駕的安全性。

除了以上的新技術，我在開頭也提到他們也進行傳統技術的創新和落地。其中，有趣的是對車身設計和非車輛健康的研究。這一部分由清華著名教授周青教授領銜，尤其是在碰撞方面。

這部分清華的教授講了一個有趣的話題，那就是日系車的車頭在碰撞后塌了。清華的工程師認為，如果把一輛車看成是車頭和車身，不管碰撞后汽車的形狀如何，只要碰撞后乘員艙保持完好，那么這就是一個很棒的車身設計。如果正面可以通過塌陷吸收足夠的能量，顯然是一個成功的設計。

所以我們在看網上的事故圖片時，不要再聽從別人的建議，認為車頭凹陷不安全，最重要的是乘客自身的安全才是判斷車輛安全的依據。

NVH主要與主動降噪有關。清華的工程師在采訪中開玩笑說，“NVH”是玄學，主動降噪是一種好的可控降噪方法。為什么這么說？傳統的被動降噪方法主要是通過隔音材料和動態消音器進行降噪，不僅增加了車身重量，而且不能完全阻擋外界噪音。

目前海外品牌的很多高端車型都有該功能的應用，比如BOSE RNC主動降噪技術，凱迪拉克就是其忠實客戶。清華研究院也研發落地了主動降噪技術，已經和車企合作，即將量產。

此外，面對目前國內嚴峻的排放形勢，蘇研究院還設有油品與排放控制實驗室，可同時評估汽油發動機和潤滑油的快速老化情況。殼牌是他們實驗室的忠實客戶。在過去幾年里，雙方也進行了大量合作。

總的來說，清華在蘇州建立的這個研究院基本涵蓋了智能汽車主要核心技術的研發和落地，同時還可以進行傳統汽車安全、NVH、力學等方面的研發，實力非常強大。

上面列舉的域控制器仍然使用英飛凌等國外供應商的芯片，自動駕駛軟件的一些底層系統仍然來自國外。因此，雖然清華已經開發出核心部件或系統，但從產品角度來看，內部精密部件仍由人控制。幸運的是，類似于鴻蒙系統系統的發布，我們也看到了一些希望。清華本身也在開發相應的自主駕駛底層軟件，比如開發標定軟件和模擬測試軟件，但“革命還沒有成功，同志們還需要努力。”

最終，2021年成立至今已有十年，大學里經常聽到的“產學研”在清華蘇州汽車研究院開花結果。作為汽車從業者，我們希望更多這樣的科研院所落地，這將促進中國汽車產業更快的發展。當然，我們目前還面臨著障礙，但正如清華的校訓所說，“自強不息，厚德載物”，我們相互鼓勵。

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