[汽車之家 技術]  提起清華大學，相信是很多學子都向往的地方。作為國內頂級的大學，其工科實力雄厚，江湖上號稱“五道口理工學院”。清華的車輛工程是國內最早的汽車專業之一，發展到目前已經壯大成車輛與運載學院。依托強大的汽車實力，清華在車輛領域建成了汽車安全與節能國家重點實驗室，以及清華大學蘇州汽車研究院。在高考到來之前，我有幸參觀了位于蘇州的清華大學蘇州汽車研究院，作為清華大學推動技術轉化，引領產業創新的橋頭堡，蘇研院是與日常汽車技術最貼近的一個研究院，同時也是最新汽車科技研發的中心，這所神秘的研究院究竟有什么技術，他們對汽車行業又有哪些新思路，通過這篇文章或者你就能找到答案。

　　2011年3月，清華大學與蘇州市政府簽署協議，決定共同建設“清華大學蘇州汽車研究院”（后文簡稱研究院）。時任清華大學汽車工程系的副系主任成波教授被委派研究相關籌建工作，通過走訪蘇州政府企業以及研究德國、日本研究所的特點，最終在7月份成立了清華大學蘇州汽車研究院。

　　作為清華的研究院，團隊方面自然也是人才濟濟。整個團隊研究生比例占40%、博士占到了20%，還有強大專家團隊，包含了院士、千人計劃、長江學者等等。

　　在談起蘇研院和其他研究院的不同時，成波教授簡單的進行了概況：“技術走不出實驗室是一個相當普遍的問題，我們研究院做的就是技術成果轉化。”

　　沒錯，蘇研院實際上主要任務并不是培養研究生、博士生，而是進行新技術的研發和落地，同時也會對車企的工程師進行再培訓，可以說是清華最“貼地氣”的研究院了。我這次參觀的就是吳江區的研究院，主要進行自動駕駛、智能網聯方面的技術開發。

　　新能源本身并不是一個新技術，1898年費迪南德·保時捷就設計制造了Lohner-Porsche電動車，所以說新能源在今天或許更多的是創新和迭代。

　　對于研究院來說，新能源技術則更偏向創新和落地。研究院在新能源方面積累的技術十分讓人吃驚，除了電池之外，基本上最核心的技術都有涉及，包括：控制器開發、整車設計以及工藝工程方面。

　　目前清華蘇研院控制器采用了主流的AUTOSAR軟件架構和開發工具鏈，滿足ASIL-D功能安全等級。以比較核心的VCU整車控制器為例，清華的工程人員采用了主輔MCU設計，在關鍵的傳感器供電和信號邏輯上采用了冗余設計，主要考慮安全因素。同時還可以對制動能量回饋進行控制，包括力度都是可調。這種控制器可以進行二次開發，以此滿足車企的要求。

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　　除了控制器，他們還開發了輪轂電機以及混動變速箱等產品。其中輪轂電機是一個12寸的輪轂電機，扭矩密度為17.2Nm/kg,峰值效率大于92%，不過因為目前輪轂電機在散熱以及簧下質量的限制，這套動力系統還只能應用在A00和A0級的乘用車或者低速物流車上面。

　　據工程師介紹，這套系統可以使整車油耗降低20%以上，換擋感覺也接近DCT變速箱，同時因為AMT的原因，成本也更低。

　　在新能源方面，清華蘇州汽車研究院最后一個重要的能力就是整車研發集成。長安汽車-尼歐Ⅱ本質上就是一臺由研究院完全正向開發的車型，基本上從設計要研發都由研究院完成，這臺車也成為長安進軍低價區間的城市通勤利器，除此之外，類似警用的純電裝甲車也都由研究院進行開發。

　　除了新能源，自動駕駛相關的領域以及智能網聯、智慧道路等技術也是清華蘇州汽車研究院的核心。這方面的布局主要在感知、決策與車輛控制和汽車人工智能方面。

　　車輛決策與車輛控制技術方面則是研發了無人車在行駛過程中的決策控制，包括無人駕駛時路徑的規劃、信號燈的識別、自動循跡、智能避障等等。

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　　除此之外，研究院還建立了自己的自動駕駛場景庫，主要依托真實的道路交通信息，法律法規等構建出城市、高速、停車場等不同場景，以此在虛擬仿真、硬件在環以及道路測試等環節中再現一些場景，以此加速自動駕駛汽車的測試過程。

　　至于汽車人工智能技術是屬于AI的范疇，這也是一個大家耳熟能詳的領域了。最基礎的障礙物識別就應用了這類技術，清華在此技術上還研發出行為預測、交通識別等等。

　　車內也會有相關的應用，比如我們常說的駕駛員監控。清華研發的這套基于DMS的監控系統主要是基于微表情識別技術和駕駛員的狀態辨識模型，除了能判斷疲勞，還可以檢測注意力分散、吸煙、玩手機等很多危險駕駛的動作，同時包括戴墨鏡等問題也都進行了標定，目前已經是一個量產過萬臺的成熟產品。

　　通過安裝激光雷達、攝像頭等傳感器，通過傳輸終端，政府可以實時得到一個路口最清晰的狀態，同時對路面的情況可以做到提前感知和事后回溯，而這個路口的信息也可以提前給到行駛的自動駕駛車上，比如路口有無橫穿馬路的行人或者障礙物等，提高自動駕駛的安全性。

　　除了上面的新技術，我開始也提到了他們也進行傳統技術的創新和落地。其中比較有意思的是關于汽車車身設計（碰撞方面）和NVH的研究。這部分是清華著名的周青教授進行主導，尤其是碰撞方面。

　　這部分清華的教授講到了一個有趣的話題，那就是日系車碰撞后車頭全部潰縮的問題。清華的工程師們認為，如果將一臺車看做車頭、車身兩部分的話，不管碰撞后車子的形態，只要乘員艙在碰撞后保持完整，那么這就是很牛的車身設計，車頭如果能憑借潰縮吸收掉足夠能量，那顯然也是一個成功的設計。

　　所以我們在看網絡上的事故圖片時，別再人云亦云的看到凹陷的車頭就是不安全，最重要的還是乘員本身的安全性是車輛安全的判斷依據。（我曾在冷科技系列文章：難度很高的碰撞測試 車企是如何通過的?詳細的介紹過，有興趣的同學可以在回味）

　　NVH這方面則主要是主動降噪的相關研究。清華的工程師們在對話時戲稱“NVH”是一門玄學，而主動降噪是個很好、可控的降噪手段。為什么這么說呢？傳統的被動降噪方式主要是通過隔音材料和動態減音器降噪，而這些手段不僅增加了車身重量，同時也無法完全阻擋外界噪音。

　　目前，很多海外品牌的高端車型上都有此功能的應用，比如BOSE RNC主動降噪技術，凱迪拉克就是其忠實客戶。而清華研究院也研發并落地了主動降噪技術，目前已經和車企進行了合作，很快會進行量產。

　　另外，面對目前國內嚴苛的排放，蘇研院也有油品與排放控制的實驗室，可以對汽油機GPF快速老化進行評價，同時對潤滑油進行評價，殼牌就是他們實驗室的忠實客戶。過去這些年也有大量的合作。

　　總的來說，清華在蘇州成立的這個研究院基本涵蓋了智能汽車的主要核心技術的研發和落地，同時也能進行傳統汽車安全和NVH、力學等方面的研發工作，實力十分強悍。

　　我們上面列舉的域控制器等依然采用了英飛凌等國外供應商的芯片，而一些自動駕駛軟件底層系統也依然來自于國外。因此清華雖然研發出較為核心的零部件或者系統，但從產品上看，內部的精密部件依然受制于人。好在類似鴻蒙系統的發布，讓我們也看到了一些希望，清華本身也在研發相應的自動駕駛底層軟件，比如開發標定軟件、仿真測試軟件等，只不過“革命尚未成功，同志們還需努力。”

　　寫在最后：從2011年成立，到今年已經整整十年，以前大學時常常聽到的“產學研”結合在清華的蘇州汽車研究院落地開花，作為汽車從業者，我們希望有更多這樣的研究院落地，這將會促進中國汽車行業更快速發展。當然，我們當前依然道途險阻，但就像清華校訓所言：“自強不息，厚德載物”，大家共勉。（汽車之家 圖/文 冷曉陽）

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