宋子由：我的汽車強國夢
研通社記者 陳碧玉
宋子由，清華大學(xué)汽車系2011級直博生，師從李建秋教授，研究方向為車用復(fù)合儲能系統(tǒng)研究，本科畢業(yè)于清華大學(xué)汽車工程系。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)合儲能的研究成果均發(fā)表在業(yè)內(nèi)頂級期刊（Applied Energy、Journal of Power Sources），影響因子均大于5。他多次參加國際國內(nèi)的學(xué)術(shù)會議，并作口頭或張貼報告，在2013年獲得IEEE VPPC的大會最佳學(xué)生論文獎。宋子由曾獲得過研究生國家獎學(xué)金（2015），NSK優(yōu)秀機械論文獎（2015），汽車系129輔導(dǎo)員獎（2012），清華大學(xué)綜合優(yōu)秀一等獎學(xué)金（2012、2013兩次）等獎項。
每次看著五道口外川流不息的車流，宋子由的心情都很復(fù)雜。“中國人買得起好車，卻造不出好車”，這句話像鞭子一樣，時刻敲打在這名汽車系博士生的心頭。也正因為如此，宋子由與其他同樣懷有強烈家國理想的清華學(xué)子一樣，思考著如何幫助國家實現(xiàn)從“汽車大國”到“汽車強國”的飛躍。
轉(zhuǎn)變之路，道阻且長，但宋子由很快就從混沌中發(fā)現(xiàn)了光明。他意識到，新能源汽車將是改變中國汽車行業(yè)發(fā)展面貌的一個重大突破口。“新能源汽車對于中國來說，是一個機遇，一個縮短與汽車強國差距的機遇，而發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路。”宋子由說，“幸運的是，我所從事的領(lǐng)域是一個新興的、充滿機遇與挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。”
換課題＝跳出去
宋子由是清華大學(xué)汽車工程系2011級的直博生，師從李建秋老師，專業(yè)是動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)動輪的振動和防滑問題。在這段時期，宋子由以第一作者的身份，完成SCI論文5篇（當(dāng)時錄用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)移到新能源汽車的儲能系統(tǒng)上。對于純電動車來說，關(guān)注點并不僅僅在于控制算法有多好，而還在于車能開多久，這是純電動汽車研究中最核心的問題，同時也是技術(shù)難點之所在。而在早前做純電動車的控制研究時，宋子由在查閱文獻的過程中，發(fā)現(xiàn)復(fù)合儲能或?qū)⒔鉀Q這一問題。但是宋子由當(dāng)時的研究方向與此并無直接關(guān)聯(lián)，這一度讓他很苦惱。怎么辦？換課題！
宋子由在實驗室。
自從有了這個打算，宋子由每天都面臨著激烈的心理斗爭。當(dāng)時時間相當(dāng)緊迫，決定換課題的時候，距離原定的論文開題只剩兩三周時間。這時候選擇換課題，對宋子由來說充滿了風(fēng)險。
“導(dǎo)師是希望我開題的。”宋子由說。雖然導(dǎo)師和身邊的同學(xué)都一再勸宋子由三思，但最終還是沒有改變他的想法。巧的是，最終也是因為導(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，而是要做出對行業(yè)有幫助的事情。”導(dǎo)師對宋子由說道。這句平實的話讓宋子由觸動很大，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，宋子由主動向?qū)熖岢霭巡┦空n題定為復(fù)合儲能系統(tǒng)研究。
但隨后的事實證明，換課題并非一件輕松的事。車輛動力學(xué)控制與復(fù)合儲能優(yōu)化的方法和理論的差別之大，用宋子由的話說，就如同是從自動化跨到工業(yè)工程。為了盡快熟悉新領(lǐng)域，宋子由工作更加賣力。“剛換完方向的時候，像博士一年級從頭開始一樣。用了差不多一學(xué)期，才對這個方向有了了解。”
功夫不負(fù)有心人。經(jīng)過鍥而不舍的鉆研，在2013年年底博三上學(xué)期，宋子由開題后不久就迎來了換課題后的第一個成果，他針對一種低成本的半主動式復(fù)合儲能系統(tǒng)展開優(yōu)化研究，并將動態(tài)電池衰減模型引入到復(fù)合儲能系統(tǒng)的研究領(lǐng)域。論文在宋子由前往美國交換學(xué)習(xí)之前投出，并在2014年中下旬刊發(fā)在業(yè)內(nèi)頂級期刊Applied Energy上，此時的宋子由已經(jīng)在美國密歇根大學(xué)（安娜堡分校）做交換訪學(xué)，打拼另一片天地。
探索：復(fù)合儲能研究新征程
宋子由的工作主要圍繞在新能源汽車中最典型的純電動汽車研究上。“電動車研究最主要的瓶頸，實際上來自于電池的技術(shù)瓶頸，現(xiàn)有的電池很難同時滿足車輛的續(xù)駛里程、動力性以及耐久性的要求。如何讓電動汽車跑的又遠、壽命又久，是決定電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵問題。”宋子由介紹道。
為了解決這個問題，宋子由和團隊將電池和超級電容組合成復(fù)合儲能系統(tǒng)。而在復(fù)合儲能系統(tǒng)的研究中，有兩個關(guān)鍵問題始終沒有得到解決。對此，宋子由和團隊將精確的動態(tài)電池衰減模型引入到復(fù)合儲能的研究中。其次，他們還提出了聯(lián)合優(yōu)化的概念，并在此基礎(chǔ)上，對復(fù)合儲能系統(tǒng)的構(gòu)型、參數(shù)及能量管理算法進行了全局的優(yōu)化和分析，得到了真正的全局最優(yōu)結(jié)果。
通過宋子由和團隊成員的努力，電動車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，宋子由的努力付出也得到了同行專家的認(rèn)可。在復(fù)合儲能研究領(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)合儲能研究領(lǐng)域的代表作，在審稿過程中便得到了審稿人的好評，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)合儲能構(gòu)型，并且認(rèn)為他對復(fù)合儲能研究領(lǐng)域做出了很好的貢獻。
值得一提的是，雖然宋子由在復(fù)合儲能領(lǐng)域發(fā)表的文章均不超過一年，但論文的累計他引次數(shù)已超過20次。他本人也成為多個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驗室，而是延伸到了行業(yè)中。通過和國內(nèi)的客車廠進行合作，宋子由成功將學(xué)術(shù)研究成果應(yīng)用在實車上。截止到2015年10月，已有超過10000輛在運營客車采用了宋子由團隊的研究成果，服務(wù)的城市超過80個。在宋子由看來，這是他學(xué)術(shù)成果價值的體現(xiàn)。
“我所做的研究，正是國內(nèi)車企所需要的。我主動改變博士課題，正是想在工程實踐中提煉出學(xué)術(shù)問題，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。我想幫助中國的車企更合理的配置和使用復(fù)合儲能系統(tǒng)。”宋子由堅定地說道。
堅韌：學(xué)術(shù)品格的養(yǎng)成
說到在科研中取得成果的原因時，宋子由認(rèn)為，外部因素包括條件完善的實驗室和優(yōu)良的團隊，內(nèi)部因素則是個人鍥而不舍、堅持到底的精神。而當(dāng)被問及“覺得自己哪里比別人優(yōu)秀”時，宋子由想了一會兒說道：“大概是我比較較真吧。”
這番話出自宋子由之口，顯然不是說說而已。當(dāng)宋子由還在密歇根大學(xué)的時候，他曾經(jīng)為了調(diào)通一個算法天天待在實驗室，接連吃了一周多的面條和快餐。“因為覺得做飯、吃飯很耽誤時間。天天泡在實驗室?guī)缀跬洉r間，有的時候會感覺和國內(nèi)根本沒有時差。”
那段時間，除了調(diào)算法，其他任何事情都無法引起宋子由的興趣。“當(dāng)程序調(diào)通、結(jié)果出來的時候，覺得整個世界都亮了。我跑到體育館痛快的打了一場籃球，然后在宿舍睡了整整一天。”說到這里，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。”
這一點也淋漓盡致地體現(xiàn)在另一件頗為傳奇的事情上。汽車驅(qū)動防滑控制算法是保證電動車安全行駛的關(guān)鍵問題，對于這個問題，國際上已經(jīng)擁有一套完整的研究體系。但經(jīng)過不斷深入的研究，宋子由發(fā)現(xiàn)這套成熟的算法存在兩個問題，一是該算法在車輛高速運行的時候，可能導(dǎo)致車輛在濕滑路面上失穩(wěn)；二是該算法有一定局限性，無法有效地利用地面的附著力，這就導(dǎo)致車輛在濕滑路面上的動力性很差。
訪學(xué)期間的宋子由。
為了解決上述問題，宋子由重新對系統(tǒng)進行了穩(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，對車輛的前后輪進行獨立、分布式的控制，不僅保證了車輛的穩(wěn)定性，更大幅度提升了整車的動力性，從根本上解決了穩(wěn)定性和動力性這一對矛盾。
基于此，宋子由撰文進行闡述。但讓他意想不到的是，當(dāng)他信心滿滿地將文章投稿至學(xué)術(shù)期刊時，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)時收到的拒絕回復(fù)。
“我的創(chuàng)新性工作幾乎被無視。”一想到這，宋子由的韌勁就上來了。他堅持認(rèn)為，外國某位學(xué)術(shù)權(quán)威在這一領(lǐng)域發(fā)表6篇論文中，前兩篇文章的計算忽略了電動車的坡度阻力和風(fēng)阻，而后四篇文章并沒有對前面的文章提出否定。事關(guān)車輛的穩(wěn)定性和駕駛安全，宋子由絲毫不妥協(xié)。
在他的堅持下，論文發(fā)表一事有了新轉(zhuǎn)機。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 國際會議上被評為大會的最佳學(xué)生論文獎，另一篇文章則發(fā)表在美國機械工程師協(xié)會的期刊。此外，宋子由還因此獲得一項授權(quán)專利。
體育＋社工＝一生的財富
博士生涯進入最后一年，對于宋子由來說，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，籃球都在宋子由的生活中占據(jù)著極為重要的位置。從本科開始，宋子由就是系籃球隊的主力控衛(wèi)。在擔(dān)任隊長的那一年，宋子由曾帶領(lǐng)球隊拿到了馬杯全校四連冠。至今，宋子由代表汽車系參加的校級比賽超過50場。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)球隊拿到了馬杯的全校總冠軍，“隊里的小隊員都太棒了，他們沒有一個特長生，能取得這樣的成績實屬不易，他們太令我驕傲了！”宋子由激動地說道。
出國交換期間，宋子由也把清華人的體育精神帶到了美國。作為密西根大學(xué)華人籃球隊的主力控衛(wèi)，他幫助球隊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)了我堅忍不拔的意志，在我最困難的時候，給與我力量，激勵我前行。清華的體育精神將會是我一生的財富，幫助我邁向更高的山峰。”宋子由對此十分感慨。
此外，在讀博初期，宋子由就擔(dān)任了汽1年級的新生帶班輔導(dǎo)員，新生的入學(xué)和軍訓(xùn)，正式拉開了他的“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工作。宋子由每周都要留出固定的時間，參加班會，或和同學(xué)們一對一交流。最多的時候，宋子由一周約談過近50位學(xué)生，每天有差不多半天的時間在和同學(xué)交流，幫他們分析，并提出建議。由于當(dāng)時宋子由還有課業(yè)和科研的任務(wù)，那段時間帶班的壓力很大，他形容那種辛勞的感覺就是“每天回到宿舍話都說不出了”。“做輔導(dǎo)員最大的挑戰(zhàn)就是24小時隨時待命，在上課、科研的時候，一個電話、短信就把你的既有安排打亂，又需要重新安排。”
在教學(xué)相長的過程中，宋子由感到個人的提高也很大，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)過不斷地總結(jié)，宋子由角色轉(zhuǎn)換的時間變得越來越快，工作節(jié)奏也越來越好。在帶班的同時，宋子由也慢慢找到了科研的節(jié)奏。在博一結(jié)束時，他完成了人生中第一篇SCI論文，汽1年級也取得了驕人的成績。“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會鍛煉自己，這將是我一生的財富。”
（清華新聞網(wǎng)1月26日電）
供稿：研通社 編輯：常 松
