工作人員正在裝配高效節(jié)能電機。
2018年11月底的天津,氣溫已在零攝氏度徘徊,頗有寒意。兩位浙江客人匆匆來到津門,即將為企業(yè)敲定一件大事。他們口中喊著冷,心頭卻十分暖和。
這兩位客人,一位是江潮電機科技股份有限公司(以下簡稱“江潮電機”)董事長施利明,另一位是公司總工程師蘭玉華。在前期經過幾輪面談后,他們將與長期從事高效能電機系統(tǒng)研究與開發(fā)工作的電機設計與控制專家、中國工程院院士、時任天津工業(yè)大學校長夏長亮簽訂共建院士工作站的協(xié)議。
這份“江潮電機院士工作站”共建協(xié)議書,只有兩頁紙,但對于江潮電機來說,重逾千斤。
打開創(chuàng)新大門 高效電機研發(fā)成果顯著
江潮電機成立于1980年,從1998年開始為下游配套電機產品,是一家集高效節(jié)能電機的技術研發(fā)、生產制造、系統(tǒng)應用于一體的國家高新技術企業(yè),也是國內中小型電機行業(yè)的骨干企業(yè)。
2017年,江潮電機開始著手搭建新的研發(fā)團隊,計劃打造一支能夠實現技術再突破的人才隊伍,并由蘭玉華擔任總工程師。
當時,電機行業(yè)內部競爭十分激烈,上市企業(yè)、大型國有企業(yè)的市場占有率十分高,而數量眾多的中小型電機生產企業(yè)只能分享剩余的市場份額,甚至存在被淘汰的風險。江潮電機充分認識到了這種風險,迫切希望通過“外援”,進一步提高企業(yè)的科研能力,研發(fā)出更加高效節(jié)能的電機,闖出自己的一片天空。
2018年初,夏長亮受聘成為浙江大學求是講座教授,加盟該校電氣工程學院。江潮電機提出了合建院士工作站的設想。經過幾次會面,夏長亮對江潮電機的了解逐步加深,同時對江潮電機對技術與研發(fā)的重視程度十分滿意。至此,雙方對合建院士工作站的目標達成一致,“江潮電機院士工作站”掛牌成立。
如何降低電機能耗、提升電能轉化率,是電機企業(yè)永遠放在實驗室和生產線上的課題。2019年,工作站成立之初,江潮電機和夏長亮院士團隊就快速確定了科研方向:高效高功率密度電機系統(tǒng)關鍵技術及其應用。
電機廣泛應用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用設施、家用電器等多個行業(yè)和領域,是用電量最大的耗電設備,其用電量占全社會總用電量的60%以上,占工業(yè)總用電量的75%左右。
“如果工業(yè)電動機效率提升1%,每年節(jié)約用電量可達260億度,相當于國內一個中等城市年度用電量,節(jié)能潛力巨大。用一級能效替換三級能效的電機,能源的消耗能降低3%左右?!碧m玉華對于電機提高能效的意義十分清晰,“對于江潮電機來說,探索研發(fā)高效的電機系統(tǒng)技術,可以有效提高企業(yè)在行業(yè)中的競爭優(yōu)勢,助力全社會節(jié)能降碳目標的實現,是實現高質量發(fā)展的必由之路?!?/p>
為此,雙方團隊夜以繼日,對高效電機系統(tǒng)設計、運行與控制技術進行深入研究。最終,團隊研究了不同電流激勵下,電機電磁轉矩、定子磁鏈的實驗測定方法;研發(fā)了降低電機各類損耗的電機設計技術;解決了高效電機制造工藝技術,為實現電機系統(tǒng)能效提升提供支撐;同時開發(fā)了36個規(guī)格的高效高功率密度電機產品,進一步豐富了企業(yè)的產品線。2020年,公司高效電機產品入選《國家工業(yè)節(jié)能技術裝備推薦目錄》;2021年,“高效高功率密度電機系統(tǒng)關鍵技術及其應用”獲得天津市科學技術進步獎特等獎;2022年,公司產品“YE4系列電動機”被工信部評為第七批“綠色設計產品”。
產品連續(xù)獲獎 創(chuàng)新加快企業(yè)降本增效
此后,工作站相繼研發(fā)了“超高效泵用電機的研發(fā)”“無位置傳感器永磁同步電機系統(tǒng)斷電重投控制技術研究”“寬范圍高效高可靠電機系統(tǒng)關鍵技術及其應用”等項目,逐步掌握了高效電機系統(tǒng)設計及產業(yè)化的關鍵技術,形成高效永磁電機、磁阻電機、異步電機系統(tǒng)設計與制造的自主知識產權。
值得一提的是,“新能源汽車分布式輪邊電機及驅動器的研發(fā)及應用”“高過載能力高轉矩密度永磁電機及驅動控制”“高壓電機三電平驅動器關鍵技術研究”三項研究,入選了浙江省“尖兵”“領雁”研發(fā)攻關計劃項目。
在科研創(chuàng)新的有力支撐下,公司產品的市場競爭力不斷提升,特別是在中小型電機領域,公司的水泵電機、空壓機電機、減速機電機,市場占有率位列前茅。
除了進行科研探索,成果轉化也成為工作站產出的重要成果。2021年,江潮電機采用夏長亮的科研成果,成功設計研發(fā)了超高效泵用電機系列產品,實現了超高效泵用電機系列產品量產,銷售總量超過50萬臺。
“自2019年工作站成立以來,江潮電機營業(yè)收入年均增長達到22.12%;2023年,公司年營業(yè)收入達到12億元;同時,成本節(jié)約5%左右,實現了降本增效?!苯彪姍C副總經理楊誠說,“科研讓我們嘗到了甜頭,對科研的投入進一步加大,去年研發(fā)投入超過5000萬元。目前,公司基本形成了高科研投入、高成果產出的良性循環(huán)。”