陈清泉 如车疾行 如泉芬芳“亚洲电动车之父”

涂兴佩

他提出了电动汽车研究核心和总体指导思想，将汽车技术，电机技术，电力驱动技术，电力电子技术和现代控制理论有机地结合起来，为现代电动汽车学奠定了基础，使现代电动汽车学这一新兴交叉学科从理论到实践形成了一个完整的体系。

他发明了多种电动车专用的特种电机及其控制装置，研制出多辆不同类型的电动车。其研究和创新成果多次在国际上获奖，并在中国、日本、美国、德国得到应用。

他创办了世界电动车协会，并担任轮值主席，被誉为“电动汽车三贤士”之一和“亚洲电动车之父”。

他曾获英国电机工程师学会国际杰出学术演讲勋章；中国科学技术进步二等奖；香港工程师学会最高荣誉金勋章；联合国教科文组织属下世界工程师组织联盟的卓越工程成就勋章；中国工程院光华工程科技奖等奖项。

他就是中国工程院院士、香港工程科学院院士、英国皇家工程院院士、乌克兰工程科学院院士、剑桥大学丘吉尔学院院士——陈清泉。《科学家》带您走进陈清泉院士的科研人生。

一

启蒙

陈清泉是印尼第三代华侨，祖籍福建省漳州市，祖父时代来到印尼定居。1937年1月，他出生于印度尼西亚中爪哇马吉朗市，父亲是马吉朗市当地的华侨企业家，主要从事出租车和公交车行业的生意，属于当地的中产阶级。和当时其他较为富裕的印尼家庭一样，陈清泉从小就在多国文化的熏陶下成长。

由于父亲从事汽车行业的生意，小时候的陈清泉得以常常在修理车间穿梭来回。每次看到汽车排出大量烟气和工人因为修车而弄得全身油污时，他就觉得奇怪，心中充满了疑惑。“那个时候就好奇，为什么一辆漂亮的车一到车间就变得肮脏了？以后能不能有干净的车呢？”陈清泉说道。就这样，好奇的种子慢慢地在陈清泉幼小的心灵中生根发芽，茁壮成长，最终驱使他在电动汽车的“王国”开疆拓土、不断前行。

1951年，勤奋好学的陈清泉通过刻苦努力顺利考入著名的印尼雅加达巴城中学（以下简称“巴中”）就读高中二年级。在巴中，陈清泉各学科成绩优良，打下了数理化和语文的坚实基础。

彼时的巴中，新中国刚刚建立的消息传来，促使巴中就读的一批爱国学生组成了活跃进取的学生会。他们组织同学积极参加各项爱国活动，密切关注祖国的发展，还通过写诗歌、小说、出壁报，开展纪念鲁迅晚会等各种方式来宣传爱国思想。陈清泉向往如日初升的新中国，积极参与各项课外活动，并担任了巴中回国同学会文书。

二

求学

1953年从巴中毕业后，陈清泉立即选擇了回国，并就读于北京矿业学院（今中国矿业大学），师从当时矿业学院机电系主任、中国工程院资深院士、著名矿山机电专家汤德全教授。

“那时有一个矿山电力牵引机车的课，就是在矿山里面用电动机来驱动机车进行运输，激起了我的好奇心。”电动车的形象渐渐与小时候“让车变干净”的梦想重合。也是从这时开始，陈清泉渐渐地开始踏上了电动汽车之路。“所以做什么事情都要从好奇心开始，有好奇心才能激发你的思维。”陈清泉表示。

1957年，陈清泉以优异的成绩从矿业学院毕业，留校任教至1971年。期间，他被保送到清华大学参加研究生班学习。同时，在学校工作期间，为了解决矿山提升机自动化的关键设备低频发电机的技术难题，陈清泉带头设计制造出了国内首台矿山低频发电机。后经不断地改进完善，形成了矿用低频发电机系列产品。该系列产品一直沿用到今天，填补了当时的国内空白。此后，他又被借调到煤炭工业部，承担提升机自动化的技术革新，主持研制了我国第一台矿用防爆干式变压器和低频发电机系列，编写出版了中国第一部《煤矿电工手册》。

1976年后，陈清泉移居到香港。他一边在香港理工学院（现香港理工大学）担任讲师，一边在香港大学梁维新教授门下攻读博士研究生课，并在英国伦敦帝国学院任访问学者，在著名直线电机专家E.R. Lewthwaite教授指导下开展电机科研工作。1982年，陈清泉获得了香港大学的哲学博士学位。

多年的点滴积累，也让陈清泉对电动汽车渐渐有了清醒的认识：随着石油能源的消耗、汽车的增加，尾气污染也越来越严重，呼吸道患者逐年增加，与空气污染更有密切的联系。严峻的现实迫使人们开始研究汽油的替代产品，而零污染汽车——电动车无疑将成为今后人们生活中的必需品。

此后，在香港大学任教不久，陈清泉便将电动汽车作为研究方向，不仅提出了电动车的工程哲学，揭示了电动车的系统集成与优化设计规律，而且发明了多种电动车专用的特种电机及其控制装置，研制了多辆不同类型的电动车，并多次获得国际性的奖项，为现代电动车学奠定了基础。

三

探索

1873年，英国人罗伯特？戴维森制作了世界上第一辆可供实用的电动汽车，比德国人戴姆勒和本茨发明汽油发动机汽车早了10年以上。随后的100多年间，随着石油能源的开发与锐减、电动汽车的命运几经波折、载浮载沉。然而，不管是兴盛还是暗淡，自踏入这一领域后，陈清泉再也没有想过离开。近半个世纪的执着追求也让他当之无愧地站在了世界电动汽车领域的最高峰。

儿时的梦想成为现实，无疑，陈清泉是幸运的。

1987年，陈清泉获得美国能源部及美国电力研究所支持，创办了国际电动车研究中心，并于该年获得了美国IEEE优秀论文奖。1988年，他创造性地提出了电动汽车感应电机的自适应控制，运用现代控制理论研究成功了多种新颖的电动车特种电机的高性能控制系统，包括自适应解耦控制法、滑模控制法等，并采用他创立的电机数学模型。该方法弥补了电动汽车电机在实际运行中由于电机参数检测变化而引起的控制误差，大大提高了控制性能，根据工况优化效率、节省能量、提高电动车行驶里程。

这一系列研究成果自然也得到了国际同行的认可。他发表的异步电机自适应解耦控制论文获得了第九届世界电动车大会的Alcan优秀论文奖，1998年获美国电机电子工程师学会工业电子分会颁发优秀论文奖；1994年，在美国出版的电动汽车发展史中，记载了陈清泉创新性地将变频控制感应电机应用于电动汽车，以提高电动汽车性能的贡献。

四

突破

在电动汽车系统中，电力变换是一个很重要的环节。车载电池只能提供直流电，而所采用的驱动先进电机是交流电机，所以存在着把直流电转换为交流电的问题。在先进的电力变换器领域，陈清泉也取得了巨大突破。

1991年，陈清泉提出了一种针对电池供电的三相逆变器脉宽调制新策略，特别适合于处理具有较强谐波抑制能力的非恒定电压源。2000年，他又提出并实现了一种预估电池剩余容量的新方法，研究了电池的各种运行模式，包括电流的放电模式以及在欧洲、美国、日本使用的电动汽车标准运行模式等，预估电池剩余容量与实际情况比较证实了该方法的准确性和有效性。

同时，根据这些研究，陈清泉还创新开发出了“智能化电池充电器及容量检测仪”，提出了电池的新模型，能最佳控制电池的充电电压和电流，并可精确显示电池的剩余容量。该成果已被美国福特汽车公司和台湾工业技术研究所采用。此外，他还研究成功了“智能化电动车能量管理系统”实现全车用电的安全经济优化调度。该项成果已成功用于日本本田电动车和港大电动车，显著提高了电动车的能源效率和行驶里程。

在电动机系统方面，陈清泉也先后研制出多款高性能的电动汽车专用的特种电机。1994年，他提出了一种针对电动汽车的新型高功率密度永磁电动机驱动系统，1998年又提出和实现了容错式永磁无刷电动机恒功率运行的新型效率优化控制方法，2000年提出了一种新型五相表面嵌入式永磁无刷直流电动机驱动系统……

五

创新

最近，陈清泉潜心研究能源与信息的关系，推导出能源与信息的机理与公式，提出基于纳米网的能源优化配置系统。他进一步提出交通网、能源网、信息网和人文网的融合。

创新无止境。在电动汽车起起伏伏的20世纪下半叶，陈清泉毅然坚持在科研一线，潜心钻研、开发创新。即使是在电动汽车逐渐走进千家万户的21世紀，他仍然清醒地认识到电动汽车关键技术的缺陷与不足，并且坚持每年奔波在世界各国考察研究，为电动汽车的未来贡献自己最大的力量。

“我从事电动汽车已经有40多年了，我的经验体会到电动汽车在40多年间时起时落，但这一次起来跟以前不一样了。40多年前我刚刚开始加入电动汽车，开会的规模很小——一两百人，并且开会大多数都是技术人员，今天我们这个会那么庞大，既有政府官员、也有企业家、也有投资者，也有专家，就是说明电动汽车的产业化的曙光已经到来了，但是我们还面临着各种挑战。”2012年在全球新能源汽车大会上陈清泉如是说。

六

感悟

进行科研，要敢想敢干，敢于超越前人，敢于创新，去开拓新的领域。人际关系走极端不好，搞科研则可走极端，不搞大的就搞小的，不搞长的就搞短的，不搞高的就搞低的，中间地带有人搞过，就不必重复。当然，敢想敢干不等于蛮干，不等于不要规划，不是去违反客观规律，恰恰相反，只是要求我们发挥主观能动性，去提示、驾驭未被人们发现的客观规律。在科研过程中，个人的智慧才能毕竟是有限的，因此，要善于依靠集体的力量，发挥众人的才智。要与上下级、同事、学生以及周围的人合作，从他们身上吸取营养，合作中要互相尊重，不嫉才，不自负，合作才能搞好。概括起来，就是：超越、创新、合作、互重。

几十年的科研经验，我深切地体会到“留心到处皆学问”，随时随地可学习。物质世界和人类社会的发展是永恒的，学无止境，不进则退，而要有所作为，有所贡献，就必须通过艰苦努力，我深感在科学上是没有平坦的道路可走的，只有在攀登时不畏艰难险阻的人，才有希望达到光辉的顶点。

半个世纪以来，陈清泉对电动车进行了不懈的研究和开发创新，发明了多种电动车专用的特种电机及其控制装置，研制出多辆不同类型的电动车。其研究和创新成果多次在国际上获奖，并在中国、日本、美国、德国得到应用。他还创办了世界电动车协会，曾被Global View期刊誉为“亚洲电动车之父”，被印度誉为“电动车技术之祖”，被国际电动车同行誉为“世界电动车三贤士之一”，以表彰他在现代电机控制及电动车研究方面的杰出成就。

如今“青丝染白雪”，这位年过八旬的学者依然活跃在工程科技一线。他用毕生精力为电动汽车事业注入了一汪不竭的源泉。