2021-09-09 09:17
这家位于北京经济技术开发区的创新工作室,以中冶赛迪电气技术有限公司教授级高级工程师干永革博士为领军人,在电力电子与电气传动领域,形成多项具有自主知识产权的产品,多项技术摆脱进口依赖,实现国内突破,为北京高精尖产业发展做出了贡献。
创新突破 打破国外垄断
面对环境污染和能源利用率低等问题,高压变频器节能减排效果明显,市场需求巨大。然而,在冶金行业尤其是一些高性能和关键调速场合,国外产品曾占据着垄断地位。
2008年,某钢厂转炉一次除尘高压变频改造项目开始实施,由于国内产品在性能指标及可靠性与国外产品存在一定差距,且无相关业绩,最后外资品牌中标。凭借垄断地位,外商开出了天价和一系列霸王条款,钢厂只能被动接受。
作为冶金建设国家队的一员,中冶赛迪电气承担着电气核心装备国产化的重任。为了摆脱受制于人的局面,公司优选精兵强将,由干永革博士亲自挂帅,组建了高压变频调速装备研发团队,开始了漫长而坎坷的高压变频器国产化替代之路。
研发团队在板卡设计和生产流程、测试等方面一步一步进行摸索,逐渐实现设计和生产标准化。经过一系列努力,产品可靠性取得显著成效,变频装置故障率降低80%,生产效率得到大幅提高。在团队的努力下,于2009年12月完成了中冶集团首套高压变频调速装备的开发,实现了从0到1的突破,形成了可靠的第一代高压变频器产品。
然而,高性能调速领域仍然被外资品牌垄断,外商对关键技术严密掌控。干永革带领团队开始进行高性能控制算法和策略攻关,开发过程中遇到了一系列难点问题。干永革博士毅然主动担起该问题的关键技术攻关任务。有一天凌晨两点,突然想到一个好的点子,立即起床进行仿真测算,结果显示策略有效。第二天一早,他第一个来到公司进行实验,结果显示验证通过。他和团队成员都激动不已,困扰已久的问题终于解决了!
在干永革和团队成员不懈努力下,团队终于掌握了具有完全自主知识产权的核心技术,研发出第二代高压变频器产品,一举打破国外垄断。
面对来之不易的成绩,研发团队并没有止步,继续追求极致,研发出在功能、性能和功率密度等方面都有质的提升的第三代产品,经过中冶集团科技成果鉴定,整体技术达到国际先进水平,入选中冶集团十大核心技术定型产品。2019年,高压变频装备项目获得中冶集团科学技术奖一等奖。
世界首创 填补领域空白
毫秒级的电压波动足以使半导体工厂的工艺设备停机从而中断生产,需花费几个小时来恢复,损失至少几百万美元甚至几千万美元。随着半导体和信息产业的发展,迫切需要可靠、大容量的高压UPS产品提供稳定、高质量的电源。然而,高压UPS产品开发难度很大,世界范围内,10kV电压等级产品尚处于空白状态。
2017年,国内某飞轮公司通过与国外厂商竞标,成功中标西南某大型芯片厂高压UPS供电项目。由于该公司只生产飞轮电池,不具备高压UPS开发和生产能力,外商傲慢地说:“虽然你们中标了,但还是会找我们供货。”为了不向外商低头,该公司在全国各地寻找高压UPS开发伙伴,但国内厂家多以技术难度大、技术风险高为由拒绝合作。
中冶赛迪电气得知该项目后,经过充分的可行性研究后勇敢地承接了世界首套10kV电压等级在线互动式高压UPS产品开发任务。由于采用最新型的飞轮储能电池,无任何先例可借鉴,开发过程遇到过极大的困难。理论计算结果和实验结果总是对不上,在经历一次次的失败后,团队成员普遍出现了悲观情绪。
关键时刻,干永革博士带领团队重新进行理论分析和计算,大胆推翻了原有技术方案并设计了新方案。研发团队对新方案开展深入研究,持续进行仿真和实验验证,快速攻破了高压UPS并离网无缝切换等十余项核心技术。仅仅用了半年时间,研发团队就开发出了10kV高压UPS产品,各项技术指标均达到或优于技术要求,给国产飞轮电池配了一把合格的“枪”。
干永革创新工作室有关负责人介绍,10kV高压UPS产品开发项目在2018年获得“北京市创新工作室创新项目助推资金”资助,2019年获得国际储能创新大赛应用创新奖。该产品已在西南某芯片厂安装调试完成,实现10kV飞轮储能动态高压UPS在国际上的首次应用,填补了该类产品的空白。
成果丰硕 推动行业技术进步
近年来,工作室累计承担包括国家级和省部级在内的课题20余项,在电力系统、电力电子和电气传动领域形成雄厚的技术积累,掌握大量的核心技术。2016年获评北京经济技术开发区职工创新工作室,2019年获评北京市职工创新工作室。在科技成果转化方面,形成高性能轧机主传动变频调速装置、节能型高压变频器、高低压电机软启动器、智能高低压电气成套装置、高低压谐波滤波和无功补偿装置、大功率柔性电源、新能源与储能系统等多项具有自主知识产权的产品,推动了行业的技术进步,取得了良好的经济效益和社会效益。
其中,“冶金工业变频调速关键技术研究与装备开发”获第六届全国职工优秀技术创新优秀成果奖;“节能型高压变频器”获首都职工自主创新成果一等奖;“交交变频新控制器”获第14届北京发明创新大赛银奖等。
干永革创新工作室有关负责人表示,近几年,工作室在人才培养方面也收获颇丰,干永革博士获得首都五一劳动奖章,郝亚川同志获得北京市劳动模范荣誉称号,吕益超同志获得经开区青年骨干培训资助,孙倩倩、赵聪、任亚葱等同志获得经开区和赛迪集团“青年岗位能手”、“优秀共产党员”等荣誉称号。储能研发团队和高压变频研发团队获得经开区“青年文明号”称号。2019和2020连续两年获评总工会名师带徒称号。