陈曦:互联网造车应进行更深层次革命

4月23日，在北京国际车展开幕前夕，由网易汽车主办，网易科技和极客公园联合主办的“中国汽车互联网+创新峰会”在北京北辰洲际酒店隆重举行。来自汽车制造业、配件产品供应商、互联网创新行业和投资公司的数十位精英齐聚一堂，分别围绕“智驱未来无人驾驶离我们有多远”、“互联网造车春天何时到来”、“汽车产业链的投资机会在哪里”进行了三场主题沙龙，共同探讨汽车互联网+创新行业的未来所在。尊敬的各位来宾、各位同事，我今天想讲的主题是关于智能汽车和智慧材料，我认为在当前互联网造车大潮中，智慧材料以及它能够给整个汽车行业带来的革命，将会是我们下一个关注热点。

核心提示：羲源创新科技创始人兼首席科学家、哥伦比亚大学终身教授陈曦认为，在造一辆全新汽车的时候，不应该拿已有燃油汽车为基础，应不停地往上添加“补丁”，加上安全模块、无人驾驶、车联网系统，这里应该有更加深层次的革命。以下是发言实录：

首先简单介绍一下我自己，我叫陈曦，羲源创新科技的首席科学家，现在我也是美国哥伦比亚大学的终身教授，几年前回国开始我就一直致力于打造一个全新的创新平台，集合真正产学研方面的资源进行系统的、大规模创新活动，我把这个工程叫做“中国的贝尔实验室”，我们的目标是把海外的先进技术和知名科学家团队引进到国内，面向中国重大需求进行系列化、颠覆性的科技创新。

回到汽车的问题上，大家都知道，汽车两大永恒主题就是轻量化和安全性，特别是对于现在的电动汽车而言，轻量化意味着续航里程的增加，而随着电动汽车的普及，近期也可以看到诸多对于电动汽车安全性的讨论，从国外特斯拉到国内的比亚迪，一些成熟车型还频发安全问题。

互联网造车更带来了我们的新机遇，包括车联网和智能化等一系列新的功能将被集中到汽车上，实际上它会使得汽车系统更为复杂、汽车构件也越来越冗重。

如何在一辆未来的汽车中把安全性、轻量化、智能化都有机集成到一个系统中，这是给我们新生代汽车的重要挑战，我们在造一辆全新汽车的时候，不应该拿已有燃油汽车为基础，不停地往上添加“补丁”，减少钢材料，换成碳纤维，加上安全模块，加上无人驾驶、车联网系统，我认为这里应该有更加深层次的革命。

这个革命就来自多功能材料和系统，设想，如果能把车身每一块材料、每一块部件实现不再为单一功能，我们知道，以前车体的结构就是底盘钢梁，就是承重维护车身整体的结构，车身前端就是在碰撞时缓冲驾驶员舱变形的功能；在电动汽车上，动力电池组仅仅提供的是动力电池的功能，车联网和无人驾驶技术也仅仅是通过一些电脑模块来实现，也就是说到现在为止汽车上每块主要材料和构件都是以单一功能为主，这样一个系统就很难实现轻量化，因为每块都是重量的叠加，无法把重量真正降下来，而且也无法真正按照未来汽车的特点实现高度融合、高度安全、高度轻量化、高度智能化的系统。

所以羲源创新率先在业内提出了“电动汽车2.0”的概念，我们希望能够和广大互联网车企合作，提出了革命性理念，这个理念首先抓住了电动汽车当前最大的痛点——电池，电动汽车的电池，续航里程目前明显不足，二是它的电池安全性是所有电动汽车企业最大的痛点，在目前的电池行业，如果我们看一下，适合做大规模生产动力电池材料的选择，锂电池在未来几年作为主要电池动力系统的主流很难被撼动，如何增强锂电池的安全性，而且能在车上应用更多锂电池，这就是羲源科技想要达到的全新的颠覆性观念，我们正在对锂电池进行改装，成为一款非常安全、不怕碰撞的锂电池，如果能实现这一蓝图，也就是锂电池经过我们的小手术之后，从内到外都变得非常安全，不再害怕碰撞，那么我们就可以在车身上布置比原来多得多的锂电池。

现在我正在领导美国能源部惯于下一代汽车概念设计的项目，我们的目标正在把汽车重量的60%或以上作为电池，如果电池可以占车身重量的60%以上，这辆车的续航里程就能轻松突破1000公里以上，这样就解决了续航能力的问题，同时因为锂电池变得很安全，车身也将变得安全，而且因为大规模采用安全锂电池，它可以取代部分车身构件，也对车身轻量化作出了重大贡献。

安全锂电池这样一个痛点实际上可以解决电动汽车三个最棘手的难题，我们认为这很可能是未来的发展方向。

如果我可以把锂电池做成安全的，那么就可以让锂电池遍布车身，实现电池分布化的概念，这和当前炒得很热的能源分布化是一回事，锂电池可以不再抠抠索索的放在汽车底盘，这是为了避免碰撞的不得已之举，如果锂电池做成安全的，我们甚至可以把锂电池放在车的前引擎盖下，或是放在车身其它非钢镀的关键部位，我们可以实现电池分布化的理念，有的电池专注于提供动力，有的电池专注于提供其它电源，比如娱乐系统、比如车联网、比如智能驾驶等，电池分布化的设计也有助于汽车在遇到突发情况时不至于整车电力全部失灵，仍然可以通过协调方式优化电力分布，因此汽车上也能够实现分布能源的态势。

如果我进一步预测，多功能材料不单仅仅把动力系统和安全系统合一，还能够整合更多其它系统，未来还可能再实现的下一个版本，我叫它“电动汽车3.0”，这时候我需要整车能够实现对外界的感知，根据车辆的运行情况，这个类似多功能的材料可以感知到车辆运行中随时调节的形态，形态调节完全可以通过智能材料和多功能材料调节，使得车的外型发生改变，车在运行过程中会产生很多废弃能量，包括废弃热能和废弃动能，这些废弃能源都可以通过羲源科技开发的材料转变为有效动能，从而使整车能源效率大大提升。这样一个电动汽车3.0的概念将会把几种能量（动能、电能、热能）有机结合在一起，同时整车能够根据运行状况随时调整自己的姿态，实现优化运行。

羲源创新开发的“逆势安全系统”是根据我在美国研究了十几年的纳米材料而来的，很多人对纳米材料有误区，认为纳米材料一定是追求小，一定是高精尖材料，但没有想到它是怎么被大规模应用的，其实纳米材料在这里有两个例子，一个是碳纳米管、碳纳米球，展现两个特性，一是纳米材料有非常大的表面积，一块纳米材料表面积可以达到1000公里以上，也就是可以用不到一块纳米材料就可以覆盖今天整个演讲场馆；二是纳米材料有很强的约束性，只要有纳米孔和纳米管道存在，就可以约束其它介质，使得这些介质之间的作用是反常规的作用。

这两种纳米材料很大的表面积以及约束性其实是不需要在纳管层次上调控才可以实现，大自然中也有很多纳米材料，只是能源转换的性质以前很少有人研究而已，我们正是利用纳米材料这个宏观性质来实现了安全的锂电池，以及实现刚才我说的多功能材料，也就是我可以把动能、电能、热能三者放到同一个材料的转换平台上，从而为汽车轻量化、安全与智能化提供关键的引导作用。

这是我刚才说的动能、电能、热能，这是自然界中能量的三种基本形态，都可以通过纳米材料非常大的表面上形成充分转换，而且效率很高，并且它的成本出乎意料的低，运用纳米材料，它的成本实际上比传统的钢材、铝材都要低很多。

纳米环境下实际上有很多独特效应，因为今天的听众是面向大众，所以我会讲得比较通俗，当一个冲击波过来时，遇到纳米材料时冲击波能够被限制在纳米材料的纳米桶里，纳米材料这时候会起到波导到底，它能够很好地分散纳米波，很多纳米材料的孔壁有单原子层，这个波只能够在原子层内传播，而不能垂直传播，这就是纳米材料能够做波导的原因，一旦能够波导，它就能很好地分散冲击波，这和我们在传统汽车上见到的冲压结构不一样，传统汽车在遇到撞击时是靠整个发动机舱的金属大变形来保护车辆，但金属变形有很多局限性，因为它的机理很单一，而且金属在受到高速碰撞时会有剪切带效应，所以它的变形是集中在非常小的一块区域，能够消散的能量是很有限的。

可是纳米材料因为纳米孔分布很广，所以它可以把冲击波在纳米层次上以非常快的速度耗散出去，它的效应也是非常显著的。

在这里我做一个非常直观的试验，展示一下我们纳米材料的性能，我先简单介绍一下这个实验是什么样子，把鸡蛋从一定高度落到现在市场上几种比较常见的高分子材料上，以及落到我们的逆势材料上，大家可以看它截然不同的反应是什么。

鸡蛋从差不多3米的高度落下，几种对比材料：

EPS，鸡蛋掉上去直接碎掉了；

EVA，鸡蛋掉上去也碎了；

硅胶，这是我们的逆势材料（NEAS纳米能量吸收材料)，大家看，鸡蛋掉下去以后整个弹开，而且还是一个完整的鸡蛋，实际上它在这个过程中同时有两个性能，一是它能够很好地把外面的冲击波耗散掉，第二，它在相对低速的碰撞下还能保持脆弱结构的完整性，它是能够两者兼顾的。

我们对电池组的模组也做了测试，这是用冲击测试测量的，没有添加逆势材料时裸电池的最大峰值力大概是800多千克，添加逆势材料，同等碰撞条件下大概会下降四分之三左右，所以这从一定程度上可以保护电池组不被刺穿。

我们羲源创新科技希望利用一些能够颠覆传统对汽车保护和新一代汽车设计认知，在材料多功能化这条路上能够前进一大步，我们也希望就着互联网造车冲天，和同仁们一起打破大家对汽车安全防护、汽车轻量化以及未来汽车设计理念的传统壁垒，为整个汽车工业的发展尽自己的一份微薄力量，谢谢大家。