為汽車打造“最強心臟”

人物簡介：林鐵堅，1975年出生于天津，2004年獲天津大學(xué)動力機械及工程博士學(xué)位，2005年博士后出站。現(xiàn)任廣西玉柴機器股份有限公司總工程師、工程研究院院長。2024年1月被授予“國家卓越工程師”稱號。

很多人初次見到林鐵堅時，都覺得他文質(zhì)彬彬，說話不急不躁、語氣溫和內(nèi)斂，加上穩(wěn)重的舉止，頗有外交官的風(fēng)度，與“柴油機”三個字有點不搭。

但在母校天津大學(xué)，林鐵堅有個響亮的稱號——“柴油機探路者”。從2005年參加工作至今，他一直在跟發(fā)動機打交道，不僅研發(fā)了中國第一款滿足國家第六階段機動車污染物排放標(biāo)準（以下簡稱“國六”）的柴油機，也研發(fā)了中國第一款商用車燃氫發(fā)動機，還有中國第一款柔性燃料發(fā)動機、第一款完全自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)動機智能控制器……一次次“闖關(guān)”成功，鑄就了國產(chǎn)動力裝備的一個個高光時刻。

“這種精神基因滲透到血液中”

“我從小就對機械感興趣。”林鐵堅對《環(huán)球人物》記者說。他祖籍浙江，但出生、成長都在天津。孩童時期，林鐵堅特別喜歡汽車，少年時代更是酷愛擺弄機械裝置，這些設(shè)備是如何運轉(zhuǎn)、產(chǎn)生動力的，令他十分著迷。

1994年考大學(xué)時，林鐵堅聽說天津大學(xué)在發(fā)動機研究領(lǐng)域的實力很強，就填報了該校的熱能工程系，被順利錄取。之后，他在天大的校園里度過了11年的時光，一路讀完本、碩、博，又做了一年半博士后，直到2005年底出站。

“寒冬臘月，年近六旬的老教授為我們講授材料力學(xué)時揮汗如雨的場景，歷歷在目。我也忘不了我的導(dǎo)師、中國工程院院士蘇萬華，逐字逐句地為我修改將要發(fā)表的第一篇碩士論文，教導(dǎo)我學(xué)術(shù)論文的寫作要邏輯嚴謹、文字精煉。”林鐵堅回憶道。

碩士研究生期間，他進入內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室，感受到老中青三代科學(xué)家的傳承，尤其是老一輩科學(xué)家的治學(xué)精神對他影響深遠，“這種精神基因滲透到了我們的血液中，指引著我們今后的方向”。

攻讀博士階段，林鐵堅在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下，做了一些比較前沿的探索性工作。他對記者坦言，在產(chǎn)業(yè)界，當(dāng)時國產(chǎn)發(fā)動機的整體水平與西方的差距是比較明顯的。“像汽油機，我們的工廠大多通過合資引進國外的汽油機產(chǎn)品，而在商用車柴油機領(lǐng)域，國內(nèi)還在用純機械的燃油泵控制噴射，和電子控制完全不沾邊，而歐美國家的柴油機已經(jīng)進入完全電控的時代了。”

但在高校里，我國的科研水平與西方的差距并沒有這么大。當(dāng)時，蘇萬華院士團隊已經(jīng)開發(fā)出電子控制的噴射燃油系統(tǒng)，只是還沒到產(chǎn)業(yè)化階段。用林鐵堅的話說：“國內(nèi)很多團隊在實驗室里可以做出許多超前的東西，與外國同行基本上是處于同一起跑線的。”

博士畢業(yè)后，他又通過博士后階段給了自己一個過渡期，與企業(yè)有了更多合作，加深了對產(chǎn)業(yè)的了解，后決定到廣西玉柴機器股份有限公司（以下簡稱玉柴）工作。

剛參加工作時的林鐵堅。

離開大城市、離開家鄉(xiāng)，遠赴2300公里之外的西南邊陲小城玉林，林鐵堅當(dāng)時的這個決定讓身邊朋友及師長感到不理解。

“很多人問我，人人都去北上廣，你為什么去這么偏遠的地方？坦率地說，首先是我自己想去企業(yè)，通過開發(fā)實際產(chǎn)品發(fā)揮自己的價值；其次是當(dāng)時我的一個師兄已經(jīng)到玉柴工作兩三年了，很受公司重視，團隊的科研條件和氛圍都非常好，所以也是他把我‘拉’到玉柴的。”林鐵堅對記者說。

林鐵堅（左二）與團隊成員研究技術(shù)方案。

那時，全公司的博士畢業(yè)生只有六七人，林鐵堅的學(xué)歷背景很突出，大家覺得他肯定會待在舒適的辦公室里。沒想到，他選擇扎根生產(chǎn)一線，從普通技術(shù)員做起，沉下心來向技術(shù)工人學(xué)習(xí)，每天鉆臺架、做實驗，一遍不成功，再來第二遍。

“有人覺得學(xué)歷高的人在入職時應(yīng)該有起點更高的崗位，但我不這么想。我認為不管有多高的學(xué)歷，都要從基層做起，這是必經(jīng)的過程。企業(yè)技術(shù)研發(fā)人員更是如此，因為這樣才能更深入地了解產(chǎn)品開發(fā)流程和企業(yè)運作機制。”林鐵堅說。

“他從不擺博士架子，有活兒和大家一起干，上手又快，懂得又多，能力很快就凸顯出來了。”林鐵堅的同事陶澤民回憶道。

那時林鐵堅每天早上7點半到實驗室，手里拿的不是記錄本就是手提電腦，大部分時間守在發(fā)動機臺架旁。一到夏天，他滿身汗?jié)n和油污。一年多后，成果顯現(xiàn)出來——通過性能優(yōu)化，新的發(fā)動機在市場上取得了亮眼的銷售成績。

從此，在發(fā)動機的研發(fā)道路上，林鐵堅一路領(lǐng)跑。他入職時，“國二”標(biāo)準剛剛實施，到了“國三”“國四”“國五”階段，他所主持開發(fā)的柴油機都是國內(nèi)第一款滿足新排放標(biāo)準的，而且要比排放法規(guī)的實施時間提前3—5年。

啃下“國六”硬骨頭

2016年，國家排放法規(guī)再次升級，柴油發(fā)動機領(lǐng)域迎來了當(dāng)時全球最嚴格的“國六”排放標(biāo)準，其高技術(shù)門檻讓不少企業(yè)望而生畏。3—5年內(nèi)，如果國內(nèi)柴油車都能滿足“國六”，中國汽車業(yè)的排放標(biāo)準就基本實現(xiàn)了與歐美發(fā)達國家接軌。

對林鐵堅來說，新產(chǎn)品的研發(fā)工作從2015年就開始了。如果僅僅是技術(shù)升級，滿足“國六”標(biāo)準并不是特別難，最難的點在于，新產(chǎn)品要同時滿足高環(huán)保、高適應(yīng)性、高性價比，通俗地說就是物美價廉。

“歐洲車企通常是一個廠家只開發(fā)一個品牌的發(fā)動機，比如奔馳只研發(fā)適合它自己車型的發(fā)動機，但我們的產(chǎn)品要同時滿足不同客戶的需求、適應(yīng)不同的使用場景。”林鐵堅說。

中國幅員遼闊、地形復(fù)雜、氣候多樣，各行各業(yè)在不同環(huán)境中使用汽車時，對發(fā)動機的性能也有差異化的需求。華北平原的公交車、西北戈壁的大貨車、南方亞熱帶的冷藏車、青藏高原的起重機……一款發(fā)動機要適應(yīng)多種地理環(huán)境、氣候，技術(shù)含量可想而知。

在此基礎(chǔ)上，國內(nèi)客戶對產(chǎn)品性價比的要求也很高，如果發(fā)動機油耗大、成本不劃算，市場是不會買賬的。

“我們要讓新產(chǎn)品的性能在所有需求的邊界之內(nèi)。”林鐵堅說。以此劃線，所有的老產(chǎn)品都被淘汰了，而新產(chǎn)品甚至連一張圖紙的雛形都沒有，所有工作都要從零開始。

技術(shù)攻堅無異于一場戰(zhàn)役，2016年是林鐵堅最繁忙的一年。他平均每天工作十幾個小時，不是與團隊討論技術(shù)方案、做實驗，就是出差學(xué)習(xí)國際先進經(jīng)驗，辦公桌上總是堆滿了各種材料。“但不管多忙，他都盡量參加科室的周例會。”玉柴工程研究院高級工程師田翀告訴記者，這個制度是林鐵堅設(shè)立的，“他對員工要求很嚴格”。

“他的技術(shù)拔尖，但虛懷若谷，也不好爭論，總是聽別人把問題說完再討論，喜歡用數(shù)據(jù)和事實說話。”玉柴工程研究院高級工程師覃星念這樣評價林鐵堅，“尊重員工，能聽員工意見，很多問題就容易解決了。”

2018年1月，林鐵堅帶領(lǐng)團隊研發(fā)的“國六”發(fā)動機正式問世，2019年開始小批量投放市場，在實際中不斷改進提升，目前各項指標(biāo)已經(jīng)達到甚至超越國外同類產(chǎn)品水平，在國際市場上具備了競爭力。

“挑戰(zhàn)越大，成就感就越大”

2020年，中國提出2030年“碳達峰”、2060年“碳中和”的“雙碳”目標(biāo)。尋找清潔替代能源，成為汽車發(fā)動機行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的重要路徑之一。

林鐵堅和團隊在輾轉(zhuǎn)調(diào)研多個地區(qū)、充分了解行業(yè)情況后，把目標(biāo)瞄準了燃氫發(fā)動機的開發(fā)。

氫氣的燃燒極限寬、點火能量低，可以實現(xiàn)零碳排放，非常適合作為發(fā)動機的燃料。但在全球范圍內(nèi)，燃氫發(fā)動機的研發(fā)都處于起步階段，幾乎沒有可借鑒的技術(shù)和經(jīng)驗，仍然需要從零開始。

林鐵堅帶領(lǐng)團隊摸清了燃氫發(fā)動機的燃燒特性和結(jié)構(gòu)特性，確定了技術(shù)路線和方向，但又受困于一些應(yīng)用難點。比如，氫氣非常容易發(fā)生爆炸，如果解決不了異常燃燒的問題，就無法使發(fā)動機高效運轉(zhuǎn)。

“盡管很難，但只要有一線希望，我們就不能放棄。”林鐵堅說。他和團隊又開始了一輪輪探討，經(jīng)常在辦公室忙碌到深夜。經(jīng)過數(shù)十次的仿真實驗和評審后，終于拿出了最優(yōu)設(shè)計方案。2022年，中國最大排量、最大功率的燃氫發(fā)動機YCK16H正式發(fā)布。

2022年，林鐵堅出席廣西科學(xué)技術(shù)獎勵大會。

“對研發(fā)人員來說，挑戰(zhàn)越大，成就感就越大。當(dāng)解決了一個個技術(shù)問題、開發(fā)出獲得客戶認可的產(chǎn)品、為動力裝備領(lǐng)域貢獻了一份綿薄之力時，成就感是難以形容的。”這種成就感也為林鐵堅當(dāng)年的決定做了詮釋。在將近20年的時間里，一直從事自己所熱愛的科研工作，從普通的工程師逐步成長為團隊帶頭人，林鐵堅覺得充分實現(xiàn)了自我價值，“這種存在感和價值感是北上廣給不了我的，大城市的繁華并不總能帶給你內(nèi)心的繁華”。

目前，在燃氫發(fā)動機領(lǐng)域，我國與西方發(fā)達國家處于并駕齊驅(qū)的狀態(tài)。對于未來，林鐵堅信心滿滿。“我國團隊的研發(fā)投入、工作效率都更高。比如我們的發(fā)動機臺架是24小時連軸轉(zhuǎn)的，大家三班倒在現(xiàn)場盯著，周六工作是常態(tài)，只能盡量保證周日休息。但這是為了國家的發(fā)展、為了我們不被‘卡脖子’，大家雖然很辛苦，也覺得值得。”