宋子由：我的汽車(chē)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)
研通社記者 陳碧玉
宋子由，清華大學(xué)汽車(chē)系2011級(jí)直博生，師從李建秋教授，研究方向?yàn)檐?chē)用復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)研究，本科畢業(yè)于清華大學(xué)汽車(chē)工程系。攻讀博士期間，宋子由以第一作者身份發(fā)表SCI論文10篇（其中兩篇為導(dǎo)師一作），其中有關(guān)復(fù)合儲(chǔ)能的研究成果均發(fā)表在業(yè)內(nèi)頂級(jí)期刊（Applied Energy、Journal of Power Sources），影響因子均大于5。他多次參加國(guó)際國(guó)內(nèi)的學(xué)術(shù)會(huì)議，并作口頭或張貼報(bào)告，在2013年獲得IEEE VPPC的大會(huì)最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)。宋子由曾獲得過(guò)研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金（2015），NSK優(yōu)秀機(jī)械論文獎(jiǎng)（2015），汽車(chē)系129輔導(dǎo)員獎(jiǎng)（2012），清華大學(xué)綜合優(yōu)秀一等獎(jiǎng)學(xué)金（2012、2013兩次）等獎(jiǎng)項(xiàng)。
每次看著五道口外川流不息的車(chē)流，宋子由的心情都很復(fù)雜。“中國(guó)人買(mǎi)得起好車(chē)，卻造不出好車(chē)”，這句話像鞭子一樣，時(shí)刻敲打在這名汽車(chē)系博士生的心頭。也正因?yàn)槿绱耍巫佑膳c其他同樣懷有強(qiáng)烈家國(guó)理想的清華學(xué)子一樣，思考著如何幫助國(guó)家實(shí)現(xiàn)從“汽車(chē)大國(guó)”到“汽車(chē)強(qiáng)國(guó)”的飛躍。
轉(zhuǎn)變之路，道阻且長(zhǎng)，但宋子由很快就從混沌中發(fā)現(xiàn)了光明。他意識(shí)到，新能源汽車(chē)將是改變中國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展面貌的一個(gè)重大突破口。“新能源汽車(chē)對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)機(jī)遇，一個(gè)縮短與汽車(chē)強(qiáng)國(guó)差距的機(jī)遇，而發(fā)展新能源汽車(chē)是我國(guó)從汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路。”宋子由說(shuō)，“幸運(yùn)的是，我所從事的領(lǐng)域是一個(gè)新興的、充滿(mǎn)機(jī)遇與挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。”
換課題＝跳出去
宋子由是清華大學(xué)汽車(chē)工程系2011級(jí)的直博生，師從李建秋老師，專(zhuān)業(yè)是動(dòng)力工程及工程熱物理。讀博的前兩年，宋子由的研究方向是驅(qū)動(dòng)輪的振動(dòng)和防滑問(wèn)題。在這段時(shí)期，宋子由以第一作者的身份，完成SCI論文5篇（當(dāng)時(shí)錄用1篇，在投4篇，并隨后全被錄用）。但很快，原本平靜的博士生涯在2013年初泛起了漣漪。
隨著學(xué)術(shù)研究的深入，宋子由的研究興趣逐漸轉(zhuǎn)移到新能源汽車(chē)的儲(chǔ)能系統(tǒng)上。對(duì)于純電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，關(guān)注點(diǎn)并不僅僅在于控制算法有多好，而還在于車(chē)能開(kāi)多久，這是純電動(dòng)汽車(chē)研究中最核心的問(wèn)題，同時(shí)也是技術(shù)難點(diǎn)之所在。而在早前做純電動(dòng)車(chē)的控制研究時(shí)，宋子由在查閱文獻(xiàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)復(fù)合儲(chǔ)能或?qū)⒔鉀Q這一問(wèn)題。但是宋子由當(dāng)時(shí)的研究方向與此并無(wú)直接關(guān)聯(lián)，這一度讓他很苦惱。怎么辦？換課題！
宋子由在實(shí)驗(yàn)室。
自從有了這個(gè)打算，宋子由每天都面臨著激烈的心理斗爭(zhēng)。當(dāng)時(shí)時(shí)間相當(dāng)緊迫，決定換課題的時(shí)候，距離原定的論文開(kāi)題只剩兩三周時(shí)間。這時(shí)候選擇換課題，對(duì)宋子由來(lái)說(shuō)充滿(mǎn)了風(fēng)險(xiǎn)。
“導(dǎo)師是希望我開(kāi)題的。”宋子由說(shuō)。雖然導(dǎo)師和身邊的同學(xué)都一再勸宋子由三思，但最終還是沒(méi)有改變他的想法。巧的是，最終也是因?yàn)閷?dǎo)師的一句話，讓宋子由下定了決心。
“博士讀到最后，不是為了發(fā)文章、出成果，而是要做出對(duì)行業(yè)有幫助的事情。”導(dǎo)師對(duì)宋子由說(shuō)道。這句平實(shí)的話讓宋子由觸動(dòng)很大，也更加感受到肩上沉甸甸的擔(dān)子。最終，抱著站在行業(yè)前沿、解決行業(yè)難題的想法，宋子由主動(dòng)向?qū)熖岢霭巡┦空n題定為復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)研究。
但隨后的事實(shí)證明，換課題并非一件輕松的事。車(chē)輛動(dòng)力學(xué)控制與復(fù)合儲(chǔ)能優(yōu)化的方法和理論的差別之大，用宋子由的話說(shuō)，就如同是從自動(dòng)化跨到工業(yè)工程。為了盡快熟悉新領(lǐng)域，宋子由工作更加賣(mài)力。“剛換完方向的時(shí)候，像博士一年級(jí)從頭開(kāi)始一樣。用了差不多一學(xué)期，才對(duì)這個(gè)方向有了了解。”
功夫不負(fù)有心人。經(jīng)過(guò)鍥而不舍的鉆研，在2013年年底博三上學(xué)期，宋子由開(kāi)題后不久就迎來(lái)了換課題后的第一個(gè)成果，他針對(duì)一種低成本的半主動(dòng)式復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)展開(kāi)優(yōu)化研究，并將動(dòng)態(tài)電池衰減模型引入到復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究領(lǐng)域。論文在宋子由前往美國(guó)交換學(xué)習(xí)之前投出，并在2014年中下旬刊發(fā)在業(yè)內(nèi)頂級(jí)期刊Applied Energy上，此時(shí)的宋子由已經(jīng)在美國(guó)密歇根大學(xué)（安娜堡分校）做交換訪學(xué)，打拼另一片天地。
探索：復(fù)合儲(chǔ)能研究新征程
宋子由的工作主要圍繞在新能源汽車(chē)中最典型的純電動(dòng)汽車(chē)研究上。“電動(dòng)車(chē)研究最主要的瓶頸，實(shí)際上來(lái)自于電池的技術(shù)瓶頸，現(xiàn)有的電池很難同時(shí)滿(mǎn)足車(chē)輛的續(xù)駛里程、動(dòng)力性以及耐久性的要求。如何讓電動(dòng)汽車(chē)跑的又遠(yuǎn)、壽命又久，是決定電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。”宋子由介紹道。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，宋子由和團(tuán)隊(duì)將電池和超級(jí)電容組合成復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)。而在復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究中，有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題始終沒(méi)有得到解決。對(duì)此，宋子由和團(tuán)隊(duì)將精確的動(dòng)態(tài)電池衰減模型引入到復(fù)合儲(chǔ)能的研究中。其次，他們還提出了聯(lián)合優(yōu)化的概念，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的構(gòu)型、參數(shù)及能量管理算法進(jìn)行了全局的優(yōu)化和分析，得到了真正的全局最優(yōu)結(jié)果。
通過(guò)宋子由和團(tuán)隊(duì)成員的努力，電動(dòng)車(chē)電池的壽命在理論上提高50%，生命周期成本降低30%。與此同時(shí)，宋子由的努力付出也得到了同行專(zhuān)家的認(rèn)可。在復(fù)合儲(chǔ)能研究領(lǐng)域，宋子由至今以第一作者身份共發(fā)表一作SCI論文5篇，所發(fā)表期刊均為業(yè)內(nèi)頂級(jí)期刊，影響因子均大于5。其中最早發(fā)表的兩篇文章，也是他在復(fù)合儲(chǔ)能研究領(lǐng)域的代表作，在審稿過(guò)程中便得到了審稿人的好評(píng)，他們肯定了宋子由所建立的電池衰減模型以及其提出的低成本復(fù)合儲(chǔ)能構(gòu)型，并且認(rèn)為他對(duì)復(fù)合儲(chǔ)能研究領(lǐng)域做出了很好的貢獻(xiàn)。
值得一提的是，雖然宋子由在復(fù)合儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)表的文章均不超過(guò)一年，但論文的累計(jì)他引次數(shù)已超過(guò)20次。他本人也成為多個(gè)高水平期刊的審稿人，目前已審稿9篇。
更讓宋子由自豪的是，他的研究成果并不只局限在實(shí)驗(yàn)室，而是延伸到了行業(yè)中。通過(guò)和國(guó)內(nèi)的客車(chē)廠進(jìn)行合作，宋子由成功將學(xué)術(shù)研究成果應(yīng)用在實(shí)車(chē)上。截止到2015年10月，已有超過(guò)10000輛在運(yùn)營(yíng)客車(chē)采用了宋子由團(tuán)隊(duì)的研究成果，服務(wù)的城市超過(guò)80個(gè)。在宋子由看來(lái)，這是他學(xué)術(shù)成果價(jià)值的體現(xiàn)。
“我所做的研究，正是國(guó)內(nèi)車(chē)企所需要的。我主動(dòng)改變博士課題，正是想在工程實(shí)踐中提煉出學(xué)術(shù)問(wèn)題，并利用科學(xué)方法去解決。在我的研究中，最大的挑戰(zhàn)是如何將學(xué)術(shù)和工程緊密的結(jié)合起來(lái)。我想幫助中國(guó)的車(chē)企更合理的配置和使用復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)。”宋子由堅(jiān)定地說(shuō)道。
堅(jiān)韌：學(xué)術(shù)品格的養(yǎng)成
說(shuō)到在科研中取得成果的原因時(shí)，宋子由認(rèn)為，外部因素包括條件完善的實(shí)驗(yàn)室和優(yōu)良的團(tuán)隊(duì)，內(nèi)部因素則是個(gè)人鍥而不舍、堅(jiān)持到底的精神。而當(dāng)被問(wèn)及“覺(jué)得自己哪里比別人優(yōu)秀”時(shí)，宋子由想了一會(huì)兒說(shuō)道：“大概是我比較較真吧。”
這番話出自宋子由之口，顯然不是說(shuō)說(shuō)而已。當(dāng)宋子由還在密歇根大學(xué)的時(shí)候，他曾經(jīng)為了調(diào)通一個(gè)算法天天待在實(shí)驗(yàn)室，接連吃了一周多的面條和快餐。“因?yàn)橛X(jué)得做飯、吃飯很耽誤時(shí)間。天天泡在實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跬洉r(shí)間，有的時(shí)候會(huì)感覺(jué)和國(guó)內(nèi)根本沒(méi)有時(shí)差。”
那段時(shí)間，除了調(diào)算法，其他任何事情都無(wú)法引起宋子由的興趣。“當(dāng)程序調(diào)通、結(jié)果出來(lái)的時(shí)候，覺(jué)得整個(gè)世界都亮了。我跑到體育館痛快的打了一場(chǎng)籃球，然后在宿舍睡了整整一天。”說(shuō)到這里，宋子由容光煥發(fā)的臉龐更添一抹光彩，“比較較勁的人，不管做什么，都要做到最好。”
這一點(diǎn)也淋漓盡致地體現(xiàn)在另一件頗為傳奇的事情上。汽車(chē)驅(qū)動(dòng)防滑控制算法是保證電動(dòng)車(chē)安全行駛的關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，國(guó)際上已經(jīng)擁有一套完整的研究體系。但經(jīng)過(guò)不斷深入的研究，宋子由發(fā)現(xiàn)這套成熟的算法存在兩個(gè)問(wèn)題，一是該算法在車(chē)輛高速運(yùn)行的時(shí)候，可能導(dǎo)致車(chē)輛在濕滑路面上失穩(wěn)；二是該算法有一定局限性，無(wú)法有效地利用地面的附著力，這就導(dǎo)致車(chē)輛在濕滑路面上的動(dòng)力性很差。
訪學(xué)期間的宋子由。
為了解決上述問(wèn)題，宋子由重新對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，在理論上重新闡述了系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件，并引入新的算法，對(duì)車(chē)輛的前后輪進(jìn)行獨(dú)立、分布式的控制，不僅保證了車(chē)輛的穩(wěn)定性，更大幅度提升了整車(chē)的動(dòng)力性，從根本上解決了穩(wěn)定性和動(dòng)力性這一對(duì)矛盾。
基于此，宋子由撰文進(jìn)行闡述。但讓他意想不到的是，當(dāng)他信心滿(mǎn)滿(mǎn)地將文章投稿至學(xué)術(shù)期刊時(shí)，竟接二連三地遭到了拒絕。“你的文章和我們之前發(fā)表的文章太像了，找不到創(chuàng)新性。”——這是宋子由當(dāng)時(shí)收到的拒絕回復(fù)。
“我的創(chuàng)新性工作幾乎被無(wú)視。”一想到這，宋子由的韌勁就上來(lái)了。他堅(jiān)持認(rèn)為，外國(guó)某位學(xué)術(shù)權(quán)威在這一領(lǐng)域發(fā)表6篇論文中，前兩篇文章的計(jì)算忽略了電動(dòng)車(chē)的坡度阻力和風(fēng)阻，而后四篇文章并沒(méi)有對(duì)前面的文章提出否定。事關(guān)車(chē)輛的穩(wěn)定性和駕駛安全，宋子由絲毫不妥協(xié)。
在他的堅(jiān)持下，論文發(fā)表一事有了新轉(zhuǎn)機(jī)。宋子由隨后就此發(fā)表的兩篇文章，其中一篇在2013年舉辦的IEEE 國(guó)際會(huì)議上被評(píng)為大會(huì)的最佳學(xué)生論文獎(jiǎng)，另一篇文章則發(fā)表在美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)的期刊。此外，宋子由還因此獲得一項(xiàng)授權(quán)專(zhuān)利。
體育＋社工＝一生的財(cái)富
博士生涯進(jìn)入最后一年，對(duì)于宋子由來(lái)說(shuō)，學(xué)術(shù)研究是博士生涯最重要的部分，但并非全部。除了在學(xué)術(shù)上成果顯著，宋子由在其他方面也同樣精彩。
一直以來(lái)，籃球都在宋子由的生活中占據(jù)著極為重要的位置。從本科開(kāi)始，宋子由就是系籃球隊(duì)的主力控衛(wèi)。在擔(dān)任隊(duì)長(zhǎng)的那一年，宋子由曾帶領(lǐng)球隊(duì)拿到了馬杯全校四連冠。至今，宋子由代表汽車(chē)系參加的校級(jí)比賽超過(guò)50場(chǎng)。在剛剛結(jié)束的馬杯籃球比賽中，宋子由作為教練，再次帶領(lǐng)球隊(duì)拿到了馬杯的全校總冠軍，“隊(duì)里的小隊(duì)員都太棒了，他們沒(méi)有一個(gè)特長(zhǎng)生，能取得這樣的成績(jī)實(shí)屬不易，他們太令我驕傲了！”宋子由激動(dòng)地說(shuō)道。
出國(guó)交換期間，宋子由也把清華人的體育精神帶到了美國(guó)。作為密西根大學(xué)華人籃球隊(duì)的主力控衛(wèi)，他幫助球隊(duì)獲得了密歇根州華人籃球聯(lián)賽的冠軍。
“我感謝清華的體育氛圍，它培養(yǎng)了我堅(jiān)忍不拔的意志，在我最困難的時(shí)候，給與我力量，激勵(lì)我前行。清華的體育精神將會(huì)是我一生的財(cái)富，幫助我邁向更高的山峰。”宋子由對(duì)此十分感慨。
此外，在讀博初期，宋子由就擔(dān)任了汽1年級(jí)的新生帶班輔導(dǎo)員，新生的入學(xué)和軍訓(xùn)，正式拉開(kāi)了他的“雙肩挑”生活。
新生的帶班工作十分關(guān)鍵，卻也十分辛苦，但宋子由仍然一絲不茍地做著這項(xiàng)工作。宋子由每周都要留出固定的時(shí)間，參加班會(huì)，或和同學(xué)們一對(duì)一交流。最多的時(shí)候，宋子由一周約談過(guò)近50位學(xué)生，每天有差不多半天的時(shí)間在和同學(xué)交流，幫他們分析，并提出建議。由于當(dāng)時(shí)宋子由還有課業(yè)和科研的任務(wù)，那段時(shí)間帶班的壓力很大，他形容那種辛勞的感覺(jué)就是“每天回到宿舍話都說(shuō)不出了”。“做輔導(dǎo)員最大的挑戰(zhàn)就是24小時(shí)隨時(shí)待命，在上課、科研的時(shí)候，一個(gè)電話、短信就把你的既有安排打亂，又需要重新安排。”
在教學(xué)相長(zhǎng)的過(guò)程中，宋子由感到個(gè)人的提高也很大，尤其是角色轉(zhuǎn)換的能力得到了明顯的提升，雖然每天的生活十分忙碌，但十分高效。經(jīng)過(guò)不斷地總結(jié)，宋子由角色轉(zhuǎn)換的時(shí)間變得越來(lái)越快，工作節(jié)奏也越來(lái)越好。在帶班的同時(shí)，宋子由也慢慢找到了科研的節(jié)奏。在博一結(jié)束時(shí)，他完成了人生中第一篇SCI論文，汽1年級(jí)也取得了驕人的成績(jī)。“兩年的輔導(dǎo)員生活十分難忘，非常感謝清華能給我這樣的機(jī)會(huì)鍛煉自己，這將是我一生的財(cái)富。”
（清華新聞網(wǎng)1月26日電）
供稿：研通社 編輯：常 松
