綠色交通工具電動車專家

──陳清泉院士

 

阮衍章

 

    陳清泉院士是現任香港大學電機電子工程系講座教授、系主任。他也兼任香港工程師學會會長﹝1999─2000﹞和香港工程科學院副院長。四十年來,他傾注畢生精力,對電動機、電動車進行不懈的研究、開發和創新,揭示對電動車的系統集成與優化設計規律,發明了多種電動車專用的特種電機及其控制裝置,研製了多輛不同類型的電動車,成為今日世界電動車協會的創始人及主席,堪稱當今不折不扣的電動車專家。

筆者與陳清泉教授雖然中學時期師出同門,但他高出好多屆,是筆者的學長。因為同在香港校友會這個「大家庭」,才有緣結識忘年交。1997年,他一年內榮膺三個國家院士銜,7月、9月和12月先後獲頒英國皇家工程院院士、烏克蘭工程科學院院士和中國工程院院士。校友會專此為他舉辦座談會向他賀喜,饋贈一面鐫刻「母校之光」金質紀念牌。他不愧是印尼僑生的驕傲。那次座談會的反響非同尋常,他那富傳奇色彩的經歷留給與會者深刻的印象。難怪當有人在電視裡看到某僑生代表華僑作「秀」時,他們私下向筆者建議:應該讓像陳清泉院士這樣胸有真才實學、事業上卓有奇功的僑生精英多多在電視觀眾面前亮相。他才是海外僑生之佼佼者。

    今年4月,恰逢清華大學九十華誕大喜日子。在清華聯會舉辦的酒會上,筆者應邀作客時巧遇身為清華學子的陳清泉院士。他寥寥數語透露:美國公司和他合作的電動車技術已轉移到印度並已開始批量生產價廉物美的電動車;言外之意,他希望中國能迎頭趕上,將他的研究成果在中國的鄉土開花結果,讓新型的電動車在中國的公路上行駛。這訊息引起筆者的興趣,於是相約促成這個專訪。

    7月初某日,陳清泉院士風塵撲撲剛從印度回來,他是應邀作為印度電動車出廠典禮特別嘉賓,頒發車匙給特選的第一批電動車購買者精英,並應聘為印度電動車有限公司的董事。筆者在港大周亦卿樓等候。辦公室裡堆滿了書、雜誌和文件,更有若干小型轎車模型和大幅電動車圖片。一眼看得出,他對電動車情有獨鍾、傾注厚愛。 牆上掛有數幅書法題詞:「學海無涯,無限探索無限深」、「吾志所向,一往無前,百折不撓,愈挫愈奮」、「人的一生,全靠奮鬥,唯有奮鬥,才能成功」。 顯然,這是教授喜愛的警語,懸掛在顯眼處作為座右銘,可以窺探出這是他在科學道路上能不斷創新、勇往直前的精神支柱、力量源泉所在。

印尼僑生傳奇歷程

 

和其他印尼僑生一樣,陳清泉教授無法掩飾別具印尼方言的口音,從他發言,就聽出那爪哇腔的痕跡。1937年,他出生於中爪哇瑪吉朗 ( Magelang ),就讀荷華學校,從小接受荷蘭教育,中文是當外語學的,他的中文老師還是荷蘭人呢。印尼獨立後才轉到直葛( Tegal )中華學校, 1953年在椰加達巴城中學讀完高中。所以他的外文基礎特別好,中文水平仰賴於中華學校提供的環境。他常對我們說,十分感謝巴中的數理化老師為他打下堅實的基礎知識。外文和數理化基礎好,使他後來的學習、科學研究、工程技術工作獲益匪淺。而他特有口音的爪哇腔,並不影響他掌握其他外語,他的語言天分令他學習起德文、俄文和日文來駕輕就熟。回國後他很快考進北京礦業學院﹝現為中國礦業大學﹞機電系,1957年大學畢業時他才20歲,以優異的成績留校任教。不久又被保送到清華大學做研究生。1960年被評為北京市文教系統先進工作者。

陳清泉教授在科研生涯的起步階段,有兩件難以忘懷的事值得一提。他在礦業學院任教期間,曾被借調到煤炭工業部,交給他改革提升機自動化技術的攻關任務,領導拿出一張關鍵電機──「低頻發電機」的德國樣本圖紙,問他能否做出來?憑著他識得一些德文,自覺責無旁貸,他毅然決然接受了這項設計任務。經過自己揣摩、反覆試驗;與其他技術人員共同研究、群策群力,終於在上海先鋒電機廠和技術員、工人三結合把低頻發電機試製出來,然後把樣機拿到平頂山煤礦工地試用,不斷改進,最後成功地把提升機自動化的低頻發電機製成系列產品,為國家填補空白而獲得有關部門的嘉獎。

六十年代初,蘇聯同中國交惡,撤走所有援華專家,天災加人禍,新中國進入最困難時期,工程技術資料短缺自不必說。有一次,英國人在北京舉辦大型工程技術展覽會,陳清泉教授被調去當翻譯。那時候中國還不會設計製造防爆乾式變壓器,而又無法取得資料。陳清泉教授主動為英國工程師開生日會,盛情的「派對」拉近了彼此間的距離,建立中英兩國科技工作者的情誼,感情一深,親密無間,於是在英國工程師的幫助下,陳清泉教授把防爆乾式變壓器設計出來了。後來英國工程師還保持聯絡,給他寄來電機教科書,陳清泉教授採取其中最新的信息資料講課,很受學生歡迎。

「文革」期間,陳清泉教授也如其他僑生一樣倒霉,「海外關係」 成了一條不容甩脫的罪狀,甚麼「資產階級孝子賢孫」、 甚麼「走白專道路」、 甚麼「裡通外國」的帽子都給他戴上,揭發批判大字報貼滿教研室大樓,他想不通,不知道是怎麼回事,曾因此患上神經衰弱症。後來到農村接受貧下中農再教育,人家種出來的白菜又大又好,他種的卻越來越小,靠體力勞動,他自己養活不了自己。一度感到悲觀、徬徨。他開動腦筋,向領導提出要求到工業戰線接受工人階級再教育,終於獲准調到工廠,重拾他的專長。 1970年轉到上海先鋒電機廠負責新產品的設計。

科研生涯出露鋒芒

 

與大多數南來香江定居的僑生比,陳清泉教授已算來得遲了,他1976年才移居香港。身軀瘦小的他估量:若憑體力勞動,肯定養不活自己,於是他廣閱香港書報,四處探親訪友,進行調查研究,瞭解香港社會需要甚麼,結合自己的專長,如何去適應社會需要。自己不是做生意的料,不可經商;若進廠打工,誰認你是工程師呢?他發現:想搞本行、操舊業,在香港學術界立足,不管有多大本事,首先得有一張「砂紙」﹝Certificate﹞──本地認可的證書。

他暗下決心:「不承認我的學歷? 好,就讓你的老祖宗承認我。」於是,為取得這張「砂紙」,他一步一步地努力進取。 他一面考試應聘理工學院當講師,一面在港大教授門下攻讀博士研究生課程。畢竟他的底子過得硬、實力雄厚,經過幾年的努力,於1982年獲港大頒授電機博士學位。

尚不言休,還到英國倫敦帝國學院深造,不斷在英國、德國、美國等地發表論文,還接二連三拿到德國DAAD學術獎、法國政府科技交流獎、意大利ANSALDO科技傑出成就獎、加拿大ALCAN科技傑出成就獎、美國電機電子工程學會﹝IEEE﹞優秀論文獎;先後成為英國工程師學會﹝IEE﹞資深會員和美國電機電子工程師學會﹝IEEE﹞特級會員﹝FELLOW﹞,終於,他的成就被肯定,獲得「承認」,取得了「砂紙」。

這麼一來,英國、法國、日本、德國、加拿大等國若干大學,連美國名校如加州柏格來大學、麻省理工學院、英國名校SOUTHAMTON大學都請他當客座教授,英國劍橋丘吉爾學院又聘選為院士。

 

推動全球研製電動車

   

筆者是外行,很有興致的傾聽著陳教授的介紹。

第二次世界大戰結束後,隨著世界經濟的迅速發展,環境污染問題日益突出,成為當今人類社會面臨的最大威脅之一,城市大氣污染日趨嚴重的重要原因是汽車排出的廢氣。目前運行的汽車大都是以汽油或柴油為染料,它排出的氮氣化合物與碳氫化合物在太陽紫外線的作用下,容易形成高毒性的光化學煙霧,污染著我們賴以生存的自然環境,直接危害人體健康。全世界有兩成的二氧化碳排放量來源於汽車廢氣。由於機動車輛不斷增多,道路擁擠,車速緩慢,交通堵塞,已成為司空見慣的都市特色,汽車廢氣污染也成為備受關注的公害之一。因此,近幾十年來,世界各國政府、學術界,以及工業界一直致力於研究開發和推廣使用各種低排放或零排放汽車,以解決空氣污染問題。

陳清泉院士研究開發和推廣的電動車就是零排放汽車。顧名思義,電動車是以電力作為能源,由電動機驅動的機動車輛,外形上與傳統的燃油汽車並沒有兩樣,若採用電動機和發動機作為驅動系統,就構成所謂混合型電動車。電動車最大的特點是不會製造任何廢氣,而且電動機運行時基本上是寧靜的,噪音污染也小得很多,從某種意義上說,它是「環保車」, 陳清泉院士稱其為「綠色交通工具」。

    簡單說,電動車是指具電動機驅動的道路交通工具。其實,它的降世比現有的內燃汽車還要早幾十年,只是它的製造成本還比較昂貴,可攜帶能源的蓄電池體積大、太笨重、充電慢,滿足不了遠程行駛的需求,不能適應社會發展的趨勢,因而遭到冷落,用到它的只是短程電瓶車,比如高爾夫球場上代步工具,貨倉、碼頭、停機坪裝卸貨用的鏟車、牽引車;城區小範圍內有軌、無軌電車也是某種形式的電動車。

推廣電動車的關鍵在於蓄電池的高能化和電動車部件的標準化,其部件變成通用部件;改進技術、提高一次充電的行駛里程,延長其使用壽命。除在工作單位、家庭設夜間充電設備外,還可建立行車途中充電網絡,一如現有的加油站,能大幅降低電動車製造成本和行駛費用。突破了這兩點,其他的就不難解決。電動車的結構比燃油汽車簡單,除定期更換電池之外,毋需更換機油油泵、汽化器,以及消聲裝置,毋需添加冷卻水,日常維修極少,主要部件基本上是免維護的,電動車比燃油汽車更經久耐用,因此電動車的使用成本遠遠低於燃油汽車,電動車並不昂貴。

    陳清泉院士在港大教授電機電子工程學,在國際電動車研究中心研究、開發電動車,是現任世界電動車協會主席,身兼多國著名大學名譽教授、各名牌汽車公司高級科技顧問,得天獨厚的優異條件,可以獲得最新的科技訊息,可以交流各方的經驗。光是撰寫的科學成果,就發表了二百多篇論文、七本專著。去年他的專著《21世紀的綠色交通工具──電動車》,被國家列為國家重點圖書。今年他的英文專著《現代電動車技術》被英國牛津大學出版社列入電機電子專著系列。發明項目如高性能電機、特種電動機、電動車電力驅動系統、智能標測系統、電池智能管理系統、能源智能管理系統、電機磁場分析優化均擁有八項發明專利。這些科研成果對競相研製、開發電動車的世界各國幫助不小,他作出了很大的貢獻。1997年他獲印度法拉地獎,2000年榮獲英國工程師學會國際傑出學術演講獎,邀請他到世界各地講授電動車專題。

    在各國科技人員共同努力下,日本本田、豐田,德國寶馬、奔馳,美國福特、克萊斯勒先後推出了電動車。1993年,香港大學研製成功新型電動車──U2001,該車以鎳蓄電池為主電源,採用永磁直流無刷電動機驅動系統、智能能量管理系統、對講導航系統等一系列具有九十年代水平的高新技術,最高時速110 km / h,一次充電的行駛里程為176 km。當然,這是陳清泉院士和他的合作者精心設計的傑作。

中國的汽車工業比較年輕,但在研究開發電動車方面可以跨越式前進。中國具有巨大的、潛在的和多元化的市場,以及比較完備的工業基礎,在電動車發展方面,中國具備取得突破性進展的條件。香港特區政府最近也推行電動和燃氣小型巴士,在港九6條線路上運行。陳清泉院士積極參與了這個計劃。

由於中國和其他一些國家和地區的燃油價格高昂,因此對推廣電動車頗有利。亞太地區是全球經濟發展最快的地區,在發展電動車方面,亞太地區的優勢在於:自然資源豐富,勞動力廉價,對電動車的性能要求並不苛刻。正因為原有的汽車工業基礎相對薄弱,要建立新的電動車工業體系以及新的基礎設施更加容易,來自原有工業的阻力和約束力較小,有理由相信:亞太地區可能成為率先推廣使用21世紀綠色交通工具的地區。

 

籌劃創辦「國際大學」

 

陳清泉院士對世界文明中心轉移有宏觀的見解,他分析說:回顧全球科技發展史,可以看到一條自東向西移動的軌跡:古代文明的中心在中國、印度、巴比倫,後來移到埃及,再到希臘、羅馬,科技觀念不斷向西方流傳,科學轉化為生產力,導致工業革命在英國爆發,以瓦特發明蒸汽機為標誌,人類生產從手工業發展到機械化大規模水平,這個成果向西移,跨過大西洋在美國東部發揚光大,機械化、自動化程度進一步增強;漸漸地這個中心又移到美國西部,其代表是硅谷的高科技產業群,包括著名的微軟公司。現在已進入以知識為中心的新經濟時代,下一步將越過太平洋再回歸到亞太地區的中國,完成整整一週的循環。

從這樣的視角看,如果能把西方一百多年來的先進科學和技術與數千年東方文明結合起來,我們就能把握住新的歷史機遇。不無巧合的是,硅谷是集成電路﹝IC﹞的研發基地,而在那裡第一線工作的人很多來自印度或中國,所以有人說IC也代表印度人﹝Indian﹞和中國人﹝Chinese﹞。從這個意義上說,21世紀很可能是亞太的世紀、中國人的世紀。

自然,這只是預見到的歷史的趨勢,是否能實現,或實現的快慢,在很大程度上取決於這個地區的文化教育、科技水準。否則談21世紀是中國人的世紀,只能是一個美好的願望而已。陳清泉院士希望這樣的地理觀給我們一種使命感,要奮發圖強,健步走進世界民族之林。

陳清泉院士遞給我看一份《關於建立「國際大學」的初步建議書》,將這份建議書呈報中國有關領導。書中提到如何面對新世紀的機遇與挑戰,如何在新經濟中生存與發展。要使中華民族更加強大,就是要依靠科技創新。搞好創新,發展經濟、科技需要有正確的政策、法律等做保證;在開展科技創新研究中,集中力量在世界科學前沿學科實施突破,在21世紀迅速發展的信息技術、生物技術、納米技術領域中佔據主要席位。因此,必須提升各級政府官員、企業家、高等院校領導的現代知識素養,以利於政策的制定,促進經濟、科技的發展;同時必須使科研領域的學科帶頭人的研究與世界科技發展同步。所以需要建立一所「國際大學」,聘請世界知名學者授課和指導博士後、博士生研究,完成上述使命。

他說,他已經聯繫了英國皇家工程院院長,美、英兩國的部分科學院、工程院院士,哈佛、MIT、劍橋、牛津等名校的部分教授作為「國際大學」兼職教授。並為其提供國際標準的學術、生活環境。多家國際知名企業向建議人陳清泉院士表示支持,並願意提供資助,尤其是在華投資企業,積極性更高,希望把其在本土的研究項目放在大陸進行,利用「國際大學」的博士後、博士生的研究和國際科學大師的指導盡快取得成果。

聽著陳教授侃侃而談,心�媔V發佩服他不斷進取、永不言休的鬥志,比三年前所見,他的思想境界又提升到另一個層面。

新一期《亞洲新聞》﹝ASIAWEEK﹞的亞洲最佳科技的專輯�堙A精心選擇了亞洲最佳技術創新者,把陳清泉院士評為七位亞洲最佳技術創新科學家之一。文中引述其他專家直呼他外號為「火球」,具有巨大能量和創新意識之意,不失為科技界對他的崇高評價。陳清泉院士確實是科技界的一團「火球」,熊熊烈火的創新意識自燃不息。