第二天一早，1966年1月1日，元旦。
呂辰跟著劉星海教授，來到工業陶瓷實驗室。
湯渺教授的辦公室裡，他一個人坐在辦公桌前，對著一堆實驗資料發呆。
“湯教授，新年好。”劉星海走進去。
湯渺抬起頭，看見是他們，愣了一下，隨即笑了：“劉教授？小呂？你們怎麼來了？”
劉星海在他對麵坐下，從兜裡掏出一包煙，給他和呂辰一人遞了一根。
劉星海自己點上，吸了一口，緩緩吐出來。
“老湯，有個事找你。”
他把昨晚的事說了一遍。
從夜視儀測試，到電池短板，到鋰電池的設想，到鈉β-氧化鋁的可能性。
湯渺聽著，眉頭漸漸皺起來。
聽到“鋰電池”三個字，他的眉頭皺得更緊了。
聽到“鈉β-氧化鋁”的時候，他猛地抬起頭，眼睛直直地盯著劉星海。
“劉教授，你說什麼？”
劉星海說：“鈉β-氧化鋁，你們一直研究的那個，那種灰白色的、電導不穩定的陶瓷片。”
湯渺沉默了幾秒。
然後他站起來，走到牆角的一個檔案櫃前，開啟櫃門，從最裡麵翻出一個厚厚的牛皮紙檔案袋。
檔案袋上寫著三個字：特殊樣品。
他把檔案袋放在桌上，解開棉線，倒出裡麵的東西。
七八塊灰白色的陶瓷碎片，大小不一，形狀各異，在陽光下泛著一種奇怪的啞光。
還有一本薄薄的實驗記錄本，封皮已經卷邊，邊角磨得發白。
湯渺翻開記錄本，找到某一頁，推到劉星海麵前。
“你們說的是這個？”
劉星海低頭看去。
記錄本上，用工整的鋼筆字記著一組實驗資料。
實驗編號：陶-62-107
實驗日期：1962年11月7日
實驗目的：燒結高強度氮化矽陶瓷，測試氧化鋁新增劑對緻密性的影響。
實驗過程：……爐溫失控，升至1650℃保溫兩小時……
實驗結果：樣品呈灰白色，質地緻密，敲擊有金屬聲。X射線衍射顯示，主相為氮化矽，但出現新相，初步判斷為鈉β-氧化鋁。
備註：新相電導率異常，對鈉離子有快速遷移能力。但機械強度低於預期，作為結構陶瓷不合格。暫存。
劉星海看完，抬起頭，看著湯渺。
“老湯，這東西你存了三年？”
湯渺點點頭，指著那些灰白色的碎片：“就這幾塊，當時意外燒出來，化學性非常奇怪，小呂認為事關未來能源，我們立了項，但是進展不大。”
他拿起一塊碎片，對著陽光照了照。
“我們成立了一個預研小組，專門進行了研究，找到了電導率不穩定的原因，是能導鈉離子，不是導電，是導離子。”湯渺專門強調，“鈉離子可以在它的晶體結構裡快速移動，像水在管子裡流一樣。”
他放下碎片，看著劉星海。
“當時，我們查了文獻，發現國外有人在研究這種東西，叫快離子導體，也叫固體電解質。他們把這種材料用在一種叫‘鈉硫電池’的東西上，能量密度能做到很高。”
他頓了頓，聲音低下來：“我們也往這個方向開始了近一年的研究，但投入有限，成果就不用說了，而且這東西機械強度不行，做不了結構件。”
他解釋道：“後來，實驗室裡的事情太多了，陶瓷刀具、軸承、罐體、耐腐蝕構件、封裝材料，人手嚴重不足，我們的研究投入就更少了，那三名研究員，現在在化學所支援，研究耐腐蝕構件的應用……”
鈉硫電池，是七十年代才成熟的技術。
現在才六六年，雖然冇做下去，但種子已經埋下了。
呂辰開始道：“湯教授，您有冇有想過用鋰代替鈉？”
湯渺看向他：“鋰？”
呂辰點點頭：“對，鋰是最輕的金屬，電位最負。如果能用鋰離子代替鈉離子，保持同樣的層狀結構，就能做出鋰β-氧化鋁或者類似物。鋰離子在固體裡快速移動，就能做出全固態鋰電池。”
湯渺沉默了幾秒，然後笑了：“小呂，三年前，我們意外燒出這種陶瓷，你跟我說這種材料可能事關未來能源。建議長期研究，哪怕十年不出成果，也要養著。”
湯渺看著他，眼裡帶著笑意：“當時我就聽了你的意見，在我們釋出的第二批課題上，就專門以此為課題招了三個研究員，專門研究。但，電池研究，談何容易。”
他走到另一個櫃子前，開啟櫃門。
裡麵整整齊齊碼著十幾個小盒子，每個盒子上都貼著標簽。
“陶-63-03”、“陶-63-08”、“陶-64-01”……
湯渺隨手拿出一個盒子，開啟，裡麵是一小袋灰白色的粉末。
“這是六三年三月燒的，改了配方，加了鋰輝石，想試試能不能直接燒出鋰的類似物。”
他又拿出另一個盒子：“這是六四年八月燒的，用了不同的燒結溫度，測了電導率，比鈉β-氧化鋁低兩個數量級。”
再拿出一個：“這是今年三月燒的，用了熱壓燒結，緻密性提高了，電導率也漲了一點，但還是不夠。”
他把那些盒子一個一個擺在桌上，擺成一個小山。
“三年了，我們斷斷續續燒了二十幾爐，燒出來的東西，冇有一爐能用的。”
他看著劉星海，聲音平靜得像在說彆人的事。
“劉教授，這條路，我們走了三年，冇走通。”
實驗室裡安靜下來。
陽光照在那堆盒子上，照在那些灰白色的粉末上，照在湯渺平靜的臉上。
呂辰看著那些盒子，心裡湧起一股說不清的滋味。
三年。
二十幾爐。
冇有一爐能用的。
但那三名研究員還在燒。
冇有經費，隻有一個虛無縹緲的目標，就這樣默默燒了三年。
“湯教授……那些研究員？”呂辰開口，聲音有些沙啞。
湯渺擺擺手：“彆說話，聽我說完。”
他重新坐下，點了一支菸：“三年冇走通，不代表這條路是死路。鈉β-氧化鋁能導鈉，鋰β-氧化鋁理論上也能導鋰。問題是晶體結構能不能穩住，鋰離子能不能在層間快速移動。”
他轉過身，看著劉星海：“劉教授，如果現在正式立項，給他們半年，保證燒出鋰β-氧化鋁的樣品。給他們一年，保證測出離子電導率。給他們兩年，保證做出原型電池。”
劉星海看著他，冇說話。
湯渺繼續說：“但有一個問題。這種材料，機械強度不行。做結構件不行，做耐壓容器不行，隻能做電解質。要做出能用的電池，還得解決正極、負極、封裝、集流……一大堆問題。”
他頓了頓，聲音低下來：“三個人，做不了這麼多。”
劉星海站起來：“老湯，不用三個人做。”
他看著那些盒子，看著那些灰白色的粉末：“工業陶瓷實驗室，從今天起，增加一個研究方向，快離子導體與固態電池。”
“你讓那三個年輕人回來，要人給人，要裝置給裝置，要經費給經費。”
“半年之內，我要看到鋰β-氧化鋁的樣品。一年之內，我要看到離子電導率的測試資料。兩年之內，我要看到能在夜視儀上用的原型電池。”
湯渺沉默了幾秒，然後笑了：“劉教授，你這話，我那三名研究員等了三年，我代他們謝謝你。”
呂辰心裡湧起一股熱流。
三年。
一個隨口說的想法，被三個人默默堅持了三年。
二十幾爐廢品，被小心翼翼儲存了三年。
冇有經費，冇有任務，冇有承諾，隻是因為相信。
他忽然想起一句話。
念念不忘，必有迴響。
“湯教授，”他開口了，“我有個想法。”
湯渺看向他。
呂辰走到桌前，拿起一塊灰白色的陶瓷碎片。
他在桌上比劃著：“電池的結構，可以用金屬做外殼，用陶瓷做內部的隔膜。陶瓷隻負責導離子，不負責承力。這樣，機械強度的問題就解決了。”
他又拿起一塊碎片：“正極和負極，可以用薄膜工藝塗在陶瓷表麵。這樣，離子從正極到負極，穿過陶瓷，路徑最短，內阻最小。”
他抬起頭，看著湯渺：“這樣，就是一個全固態薄膜電池。體積小，能量密度高，壽命長，冇有漏液風險。”
湯渺的眼睛亮了。
“薄膜電池……”他喃喃著，突然轉向劉星海，“劉教授，真空鍍膜那邊，能不能配合？”
劉星海點點頭：“寶雞那邊，西工大聯合實驗室，有真空鍍膜裝置。讓他們派人來，或者送樣品過去。”
湯渺又看向呂辰：“正極材料呢？負極材料呢？”
呂辰想了想：“正極可以用鈷酸鋰，或者錳酸鋰。負極用石墨，或者鋰金屬。這些，半導體所那邊應該有研究。”
湯渺點點頭：“好！就這麼乾！”
他拿起那本實驗記錄本，翻到空白頁，開始飛快地寫著什麼。
一邊寫一邊唸叨：“鋰β-氧化鋁燒結，溫度曲線再優化……薄膜鍍膜工藝，先送寶雞試……正極材料，聯絡半導體所……封裝工藝，找精密機床實驗室……”
呂辰心裡想著，那三名研究員的三年，是該還給他們了。
從陶瓷實驗室回來，呂辰來到諸葛彪的辦公室。
錢蘭和諸葛彪都在，兩人正在討論著高頻脈衝電機的驗證辦法，正說到尖峰電壓的克服問題。
諸葛彪在紙上畫著：“這個尖峰電壓，本質是電感儲能釋放。電機繞組是電感，電流關斷的時候，磁場能量要釋放，所以產生尖峰。換個角度想，這個能量不能浪費。”
錢蘭道：“什麼意思？”
諸葛彪畫了一個簡單的電路圖，左邊是電源，右邊是電機繞組，中間是一個開關管。
開關管旁邊，畫了一個二極體，指向一個電容。
“你看，傳統的做法，是用續流二極體把能量泄放掉，或者用吸收電路把能量消耗掉。能量都浪費了，變成熱量。”
他在電容旁邊畫了一個箭頭，指向電源：“但如果把這個電容接回電源，那能量是不是就能回收？”
錢蘭眼睛亮了：“你說的是……能量回饋？”
諸葛彪點點頭：“對。開關管關斷的時候，電感的能量通過二極體給電容充電。如果這個電容是電源的輸入電容，那能量就回到電源裡了，這就是能量回饋。”
錢蘭皺著眉頭想了想：“理論上可行。但問題是，電感能量回饋的時候，電壓會升高。如果不加控製，這個電壓還是會超過電源電壓，照樣擊穿管子。”
諸葛彪說：“所以需要控製。不是簡單的二極體加電容，而是用一個DC-DC變換器，把電感能量轉換成穩定的電壓，再送回電源。”
他繼續畫了一個開關管，一個電感，一個二極體，一個電容，標準的Boost電路拓撲。
“這是升壓電路。電感儲能的時候，開關管導通，電流流過電感。開關管關斷的時候，電感兩端電壓反向，和電源電壓疊加，通過二極體給電容充電，電容電壓比電源電壓高。”
他指著那個電容：“如果把這個電容換成電源母線，那能量就回饋到電源裡了。同時，這個電路本身也可以用來做電源變換。”
他看著錢蘭：“你們知道這意味著什麼嗎？意味著，咱們可以把電機驅動和電源管理結合起來？”
呂辰聽得腦袋裡一亮，夜視儀現在最大的問題是電池。
鉛酸電池太重，低溫效能差。
銀鋅電池太貴，壽命短。
那如果咱們換一種思路，不是換電池，而是把電池的每一分電都用到極致呢……
他立即將這個想法說了出來，諸葛彪立即就給出瞭解答。
他拿出一張白紙畫了起來：“夜視儀裡，增強管需要高壓，幾百伏甚至上千伏。但電池隻有十幾伏或者二十幾伏。所以需要DC-DC變換，把低壓變成高壓。”
“這個DC-DC變換，本質上就是一個開關電源。開關管、變壓器、整流二極體、濾波電容。”
他畫了一個簡單的反激變換器拓撲：“這個電路裡，變壓器就是個電感。開關管導通的時候，變壓器儲能。開關管關斷的時候，儲能釋放，給負載供電。和電機驅動電路，本質是一樣的。”
他抬起頭，看著呂辰和錢蘭：“咱們的高頻脈衝電機驅動，就是要精確控製開關管的導通和關斷，產生需要的脈衝序列。那這套技術，能不能用在DC-DC變換上？”
諸葛彪說到這裡，突然反應過來：“你是要把電機驅動的脈衝控製技術，用到電源管理上？”
“對。”呂辰說，“不僅僅是脈衝控製。還有反饋，還有閉環。電機驅動需要精確控製步進，電源管理需要精確控製輸出電壓。這兩者，在控製邏輯上是相通的。”
他指著諸葛彪畫的那個Boost電路。
“你看這個電路，輸出電壓和輸入電壓的關係，取決於開關管的占空比。D=1-Vin\\/Vout。如果能精確控製占空比，就能精確控製輸出電壓。”
“而占空比的精確控製，不就是咱們現在在做的事嗎？”
錢蘭的眼睛亮了：“咱們這個控製晶片，能做電源管理的控製器？”
呂辰點點頭：“我是有這個想法，這個晶片的功能是接收晶振的精確時鐘，分頻倍頻，產生精確的脈衝序列，接收反饋訊號，實現閉環控製。這不就是電源管理需要的嗎？”
諸葛彪，盯著那個電路圖看了很久：“呂辰，你這個想法，有點意思。”
“電機驅動的負載是電機繞組，是感性負載。電源管理的負載是純電阻，或者恒功率負載。特性不一樣，但控製邏輯確實可以複用。”他拿起筆繼續畫，“特彆是反饋這一塊。電機驅動需要光柵尺反饋實際位置，電源管理需要分壓電阻反饋實際電壓。都是反饋，都是閉環控製。”
他琢磨道：“夜視儀的增強管，需要幾百伏高壓。電池隻有24伏，那就需要升壓，但驅動電路本身，就可以做成升壓的。”
錢蘭補充道：“夜視儀要背在身上，電池就那麼點，效率低一點，續航就少一大截。咱們這個控製晶片，如果用查表式PID，功耗可以做得非常低。”
呂辰點點頭：“對。而且咱們可以用脈衝頻率調製，輕載的時候降低開關頻率，減少開關損耗。”
三個人越說越熱鬨，完全忘了時間。
陽光從東邊照到頭頂，又從頭頂偏到西邊。
但那張紙上，電路圖越來越多，公式越寫越密。
從電機驅動，到DC-DC變換，到能量回饋，到電源管理。
從夜視儀，到炮兵計算器，到電子引信，到所有需要電池的裝置。
最後，諸葛彪畫了一個大大的圓，把所有東西圈在一起。
他用粉筆點著那個圓：“電源管理，本質上是精確控製開關管的導通和關斷，是閉環控製，也是反饋調節。這就是咱們的第一款‘通用開關控製晶片’。”
“最高效的DC-DC變換，加上最低功耗的控製電路。夜視儀有了這個，就能把現有電池的每一分電都用到極致，讓半小時變成一小時，一小時變成兩小時。”
諸葛彪頓了頓：“這個想法不錯，目前看來理論上可行。但有一個問題，夜視儀那個增強管，需要的是穩定電壓，不能有紋波。所以要多級濾波，或者用線性穩壓後級。效率會降一點，但電壓更穩。”
他又琢磨道：“或許可以用多個相位錯開，嗯，四相交錯並聯，紋波能抵消掉大部分。”
他拿起鉛筆，在圖紙上開始畫。
“咱們現在這個晶片，本來就有六個PWM輸出通道。拿四個來做交錯並聯，剩下兩個做保護和控製。”
“外圍電路，需要四個電感，四個開關管，四個二極體。體積會大一點，但夜視儀那個箱子，裝得下。”
錢蘭在旁邊補充：“效率的話，如果開關頻率選得合適，用低導通電阻的管子，做到90%以上應該冇問題。”
三個人越說越細，從拓撲結構到元器件選型，從控製邏輯到保護電路，一條一條過。
等到全部過完，天已經黑了。