如今實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的駕駛模擬器。彭雨田 攝

　　高鎮(zhèn)海教授接受華西都市報(bào)、封面新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪。彭雨田 攝

　　位于“北國(guó)春城”吉林長(zhǎng)春的吉林大學(xué)內(nèi)，一臺(tái)曾被譽(yù)為“亞洲第一”的大型駕駛模擬器正持續(xù)運(yùn)行。作為我國(guó)首批利用世界銀行貸款建設(shè)的全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一，汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室見(jiàn)證了我國(guó)汽車(chē)工業(yè)從技術(shù)引進(jìn)到自主創(chuàng)新的關(guān)鍵跨越。
　　近日，華西都市報(bào)、封面新聞?dòng)浾咦哌M(jìn)該實(shí)驗(yàn)室，探尋這臺(tái)“國(guó)之重器”如何推動(dòng)中國(guó)汽車(chē)研發(fā)從虛擬仿真走向現(xiàn)實(shí)突破。
三次更名 折射出我國(guó)汽車(chē)工業(yè)
　　自主創(chuàng)新軌跡走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)巨大的球形裝置——大型駕駛模擬器格外引人注目。這臺(tái)設(shè)備的歷史可追溯至上世紀(jì)90年代。該實(shí)驗(yàn)室主任高鎮(zhèn)海教授介紹，在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始人郭孔輝院士與管欣教授的共同努力下，1993年實(shí)驗(yàn)室獲得世界銀行2500萬(wàn)元貸款，研制駕駛模擬器。1996年，在“整體系統(tǒng)自行設(shè)計(jì)與集成，關(guān)鍵部件國(guó)外引進(jìn)，一般部件國(guó)內(nèi)配套、軟件自行開(kāi)發(fā)”的總體技術(shù)路線(xiàn)指導(dǎo)下，該實(shí)驗(yàn)室成功研制了我國(guó)首臺(tái)駕駛模擬器。1996年12月，模擬器以“世界先進(jìn)、亞洲第一”的評(píng)價(jià)通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，正式對(duì)外開(kāi)放。
　　隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展，該實(shí)驗(yàn)室的名稱(chēng)與使命也在演進(jìn)。2010年，實(shí)驗(yàn)室更名為汽車(chē)仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2022年，響應(yīng)國(guó)家科技體系重組戰(zhàn)略，實(shí)驗(yàn)室再次更名為汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
　　高鎮(zhèn)海教授說(shuō)：“這不是簡(jiǎn)單的更名，這意味著我們從過(guò)去相對(duì)寬泛的研究，聚焦到汽車(chē)最核心的‘底盤(pán)’系統(tǒng)上，并探索一條源于自然智慧的原創(chuàng)性設(shè)計(jì)道路。”實(shí)驗(yàn)室三次更名，折射出我國(guó)汽車(chē)工業(yè)從技術(shù)跟隨到自主創(chuàng)新的發(fā)展軌跡。
　　經(jīng)過(guò)多年研究發(fā)展，該實(shí)驗(yàn)室在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)創(chuàng)了地面力學(xué)、汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、輪胎動(dòng)力學(xué)、操縱動(dòng)力學(xué)、工程仿生學(xué)、駕駛員行為動(dòng)力學(xué)及“人—車(chē)—路”閉環(huán)系統(tǒng)研究，引領(lǐng)國(guó)際汽車(chē)集成與仿生前沿科技發(fā)展；在新型車(chē)用變速器開(kāi)發(fā)、輕量化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域取得了一批高水平研究成果，自主集成開(kāi)發(fā)了汽車(chē)仿真設(shè)計(jì)軟件與重大測(cè)試裝備，并在全行業(yè)得到廣泛應(yīng)用；亞洲首創(chuàng)了開(kāi)發(fā)型汽車(chē)駕駛性能模擬器，國(guó)際首創(chuàng)乘/商車(chē)輛通用懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)和彈性運(yùn)動(dòng)學(xué)特性試驗(yàn)臺(tái)；研制了中國(guó)第一個(gè)仿生步行輪，建設(shè)了亞洲最大的星壤模擬測(cè)試基地。
“虛擬”賦能 數(shù)字化重塑汽車(chē)研發(fā)范式
　　汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的核心利器——大型駕駛模擬器，早已超越“模擬駕駛”的簡(jiǎn)單范疇，構(gòu)建了一套完整的“虛擬汽車(chē)工程體系”。
　　技術(shù)變革層面，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從物理樣車(chē)到數(shù)字孿生的跨越。工程師可以在高保真虛擬環(huán)境中，對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)、操控穩(wěn)定性、平順性等進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真與調(diào)校。過(guò)去依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)與反復(fù)試錯(cuò)的底盤(pán)開(kāi)發(fā)，如今轉(zhuǎn)變?yōu)榛谀Ｐ偷木珳?zhǔn)設(shè)計(jì)與預(yù)測(cè)。“我們構(gòu)建了涵蓋車(chē)輛、輪胎、路面甚至駕駛員的完整數(shù)字化模型。”該實(shí)驗(yàn)室博士、高級(jí)工程師段春光介紹，這意味著在實(shí)物制造前，車(chē)輛的性能邊界已被充分探索。
　　實(shí)際應(yīng)用價(jià)值尤為顯著。對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē)，模擬器將底盤(pán)調(diào)校周期從過(guò)去的數(shù)月縮短至數(shù)小時(shí)。更關(guān)鍵的是，它為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)提供了不可替代的測(cè)試場(chǎng)。自動(dòng)駕駛算法可以在模擬器中安全地經(jīng)歷數(shù)百萬(wàn)公里的極端場(chǎng)景測(cè)試——暴雨、冰雪、突發(fā)障礙、復(fù)雜交通流——這些在真實(shí)世界中或難以復(fù)現(xiàn)、或高風(fēng)險(xiǎn)的情況，在虛擬世界中得以高效、低成本地反復(fù)驗(yàn)證。國(guó)內(nèi)多家頭部車(chē)企的駕駛系統(tǒng)，其早期算法驗(yàn)證與迭代都受益于此平臺(tái)。
仿生解讀 為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)提供解決方案
　　如果說(shuō)虛擬仿真是“加速器”，那么仿生創(chuàng)新則是面向未來(lái)的“原創(chuàng)引擎”。汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將目光投向億萬(wàn)年自然進(jìn)化的智慧，用以解決新能源汽車(chē)與智能底盤(pán)領(lǐng)域的一系列現(xiàn)實(shí)難題。
　　當(dāng)前攻關(guān)的技術(shù)映射現(xiàn)實(shí)難題之一，就是新能源汽車(chē)的熱管理瓶頸。電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)的高效散熱直接關(guān)乎安全、性能與壽命。
　　未來(lái)應(yīng)用價(jià)值與突破方向正源于對(duì)這些難題的仿生解讀。該實(shí)驗(yàn)室教授張成春介紹，例如“魚(yú)鰓”設(shè)計(jì)散熱器翅片，可提高散熱器的換熱能力；基于低噪聲飛行鸮類(lèi)翅翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)散熱風(fēng)扇仿生葉片，能在葉型優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步有效降低風(fēng)扇的氣動(dòng)噪聲；“血管網(wǎng)絡(luò)”式電池冷板便是借鑒人體血液循環(huán)系統(tǒng)的分布均勻性與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力，開(kāi)發(fā)出能智能調(diào)節(jié)冷卻液流量分配的電池直冷板，確保電池冷板溫度一致性提高，降低熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。
　　“仿生不是簡(jiǎn)單的形態(tài)模仿。”高鎮(zhèn)海教授闡述道，“我們通過(guò)微觀CT、流場(chǎng)測(cè)速等手段，探究的是生物系統(tǒng)背后的物理原理與數(shù)學(xué)規(guī)律，并將這些規(guī)律轉(zhuǎn)化為工程化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與軟件工具。”這種深層次的原理遷移，正推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室從技術(shù)應(yīng)用走向基礎(chǔ)理論輸出，形成可持續(xù)的創(chuàng)新能力。
　　人才培養(yǎng)是該實(shí)驗(yàn)室的另一項(xiàng)重要使命。作為汽車(chē)工業(yè)人才的培養(yǎng)基地，這里已培養(yǎng)碩士研究生4000余人、博士研究生800余人，許多人已成為產(chǎn)業(yè)中堅(jiān)力量。
　　“在新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)領(lǐng)域，我國(guó)已走在世界前列。”高鎮(zhèn)海教授表示，“面對(duì)前方的技術(shù)‘無(wú)人區(qū)’，我們必須開(kāi)展更多原創(chuàng)性探索。實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)是要為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)提供源于自主創(chuàng)新的解決方案。”
　　華西都市報(bào)-封面新聞?dòng)浾?趙紫萱 閆雯雯 吉林長(zhǎng)春報(bào)道
對(duì) 話(huà)
汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任高鎮(zhèn)海：
希望給汽車(chē)產(chǎn)業(yè)找到原創(chuàng)性解決方案
　　1956年7月，新中國(guó)第一輛汽車(chē)——解放牌載重汽車(chē)在吉林省長(zhǎng)春市中國(guó)第一汽車(chē)制造廠下線(xiàn)。2024年，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分別達(dá)3128.2萬(wàn)輛和3143.6萬(wàn)輛，連續(xù)16年穩(wěn)居全球第一。
　　吉林大學(xué)汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)布局在汽車(chē)工程科技領(lǐng)域、開(kāi)展應(yīng)用基礎(chǔ)研究的首批國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。近日，華西都市報(bào)、封面新聞?dòng)浾邔?zhuān)訪了該實(shí)驗(yàn)室主任高鎮(zhèn)海教授，與他一起暢聊中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的未來(lái)。
　　吉林大學(xué)汽車(chē)底盤(pán)集成與仿生全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的前身是汽車(chē)仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，組建于上世紀(jì)80年代末。
　　高鎮(zhèn)海教授上世紀(jì)90年代攻讀碩士學(xué)位時(shí)就加入了該實(shí)驗(yàn)室，師從實(shí)驗(yàn)室的建立者郭孔輝院士。
　　目前，該實(shí)驗(yàn)室已走過(guò)了30多年的艱苦歷程，成為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)、共性和前沿技術(shù)的主要研究基地和高層次人才培養(yǎng)基地，支撐了我國(guó)汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)自主創(chuàng)新體系的建立與完善。
　　如今，面對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)和新能源汽車(chē)?yán)顺保瑢?shí)驗(yàn)室將有怎樣的新舉措？
　　“AI來(lái)臨后，整個(gè)汽車(chē)行業(yè)都面臨著又一次改革，包括汽車(chē)設(shè)計(jì)、控制、智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)算法的測(cè)試，因此我們實(shí)驗(yàn)室需要進(jìn)行轉(zhuǎn)型。”高鎮(zhèn)海說(shuō)，“我們希望在智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)時(shí)代，將車(chē)輛的控制與智駕進(jìn)行深度融合。比如，以前底盤(pán)控制和智駕是相互隔離的，如今我們希望兩者能做深度融合。同時(shí)，我們也希望去研究，在AI驅(qū)動(dòng)下，生成式的通用人工智能如何支持自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的生成式開(kāi)發(fā)以及AI設(shè)計(jì)等。”
　　從機(jī)械時(shí)代到電子時(shí)代，從新能源時(shí)代到智駕時(shí)代，中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已從單純的跟隨者，慢慢走到了技術(shù)“無(wú)人區(qū)”，而實(shí)驗(yàn)室則有著更大的愿景：“隨著中國(guó)在新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的技術(shù)已走到世界前列，前方已是‘無(wú)人區(qū)’。因此我們?cè)诜律O(shè)計(jì)方面發(fā)力，希望給中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，甚至全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)找到原創(chuàng)性的解決方案。”高鎮(zhèn)海說(shuō)。
　　華西都市報(bào)-封面新聞?dòng)浾?閆雯雯 趙紫萱 吉林長(zhǎng)春報(bào)道