陳兵奎
潘復生
胡建林
王宇航
離地球400多千米的地方,中國空間站的太陽能電池翼帆板在太空翩翩起舞,空間站端頭的線面對構齒輪設計巧奪天工,讓帆板始終面朝太陽方向,為問天、夢天實驗艙提供源源不斷的能量。該齒輪是由航天八院與重慶大學高端裝備機械傳動全國重點實驗室聯袂打造,無論春夏秋冬,當我們仰望太空,就是在仰視校企合作“共舞”的結晶。
“三年來,重慶大學已與28家‘頭部企業’簽訂戰略合作協議,共建共享,逐步形成了教育和產業融合發展、良性互動的新格局。”6月20日,重慶大學副校長李劍在接受采訪時介紹,最新的一家簽約單位是重慶高速集團。
共舞之春 鎂基儲能產業
“我國發展鎂產業前景十分廣闊,鎂礦資源極其豐富,占到全球70%,鎂及鎂合金的世界研究中心已轉到中國。”這是中國工程院院士、重慶新型儲能材料與裝備研究院院長、重慶大學材料科學與工程學院潘復生教授的最新判斷。他的辦公室位于該校A區大門左側,離刻著校訓“耐勞苦、尚儉樸、勤學業、愛國家”的大校門很近,如今他正帶領科研團隊站在鎂基儲能產業發展的前沿。
在新型儲能技術突破之前,可再生能源發展已到了天花板,在能源比例中很難再大量增加。氫能源被廣泛認為是21世紀最具發展潛力的清潔能源。但儲存運輸是瓶頸,存在著管道運氫極不安全、高壓氣瓶安全隱患大、液態儲運氫成本高等難題。而中國已在鎂基電池材料和鎂基儲氫材料方面的研究處于世界一線。
潘復生說,缺乏安全可靠、低成本的儲能技術已成為能源轉型和消納低谷電的最大瓶頸,而鎂基儲能產業正迎來發展的春天。重慶新型儲能材料與裝備研究院在國際上首次試制出安時級的鎂二次電池軟包電芯,2022年在西班牙獲得了國際鎂協“鎂未來技術獎”。
此前,重慶大學材料學院與寶武集團、中國商飛集團、中國航天科技集團、河鋼集團、鞍鋼集團、中鋁集團等頭部企業,構建“頭部企業+研發平臺”的產學研協同創新模式,解決先進材料產業發展的難點和痛點。去年,潘復生院士團隊還成功開發鎂合金一體化超大壓鑄件,是目前世界上最大的鎂合金汽車壓鑄結構件,該項研發成果與長安、賽力斯、奇瑞、比亞迪、廣汽等合作推動在新能源汽車上的大規模應用,成果獲得2023重慶“十大科技進展”和2023年國際鎂協頒發的“鎂未來技術獎”,見證該校技術不凡的實力。
共舞之夏
“活塞風”節能
“北京和杭州的地鐵率先應用我們的技術,現在全國很多城市都在用。”建筑熱環境理論及其綠色營造關鍵技術項目主要牽頭完成人李百戰教授說,這項技術主要完成單位包括重慶大學、北京城建等單位,主要亮點包括動態環境人體熱舒適自適應理論,“公共機構場所夏天的空調溫度設定為26℃就是根據這個理論確定的。”
李百戰和項目團隊成員還發明了建筑熱環境高效運營新技術,這項技術被形象地比喻為“活塞風”。細心的市民可能會注意到,軌道交通在進站時會帶來一陣風,就像活塞推著風前進,李百戰表示,這些風是可以利用來節能的,通過在站臺列車停靠的前后方加入適當的設備,就可以實現利用“活塞風”為站臺乘客帶來清涼。在建筑熱環境領域,重慶大學與中國建筑設計研究院、美的集團聯合研發了適宜冬夏寬溫域變化下壓比適應、變容調節的高效空氣源熱泵技術和冷暖分送、智慧感應的系列舒適送風技術體系,牽頭獲國家科技進步獎二等獎。
記者注意到,預應力鋼管混凝土格構式塔架樣機相當于在傳統的圓臺形鋼結構塔筒下方加上類似高壓輸電塔架一樣的“腳掌”,減輕了同樣高度單純鋼結構塔筒的重量,抓地更穩支撐更安全。該學院副院長王宇航說,應用該項新技術,可以將風力發電塔架建造到200米以上高度,“無論是在陸地上還是海上都有更加廣泛的應用前景,助力能源產業低碳綠色發展。”
共舞之秋
太空定向機構
于夢天處問天,中國空間站驚艷世界。在這項杰作上,有一項不可或缺的存在,重慶大學高端裝備機械傳動全國重點實驗室負責人陳兵奎教授說,線面對構齒輪是該校與航天八院緊密合作的成果,在我國空間站問天和夢天實驗艙對日指向傳動系統上已在軌運行近兩年,工作狀態良好,實現了太空高低溫交變下高精度和高可靠傳動。
春華秋實,成功并非偶然。此前,陳兵奎團隊在前期積累的理論研究和工業應用基礎上,針對阿爾法機構對構齒輪傳動進行了近八年的攻關,攻克了極端工況下對構齒輪設計理論與方法、多物理量作用下對構齒輪數字閉環精密加工與測量、擬實條件下對構齒輪加速疲勞壽命試驗技術與裝備等多項關鍵技術,并最終完成問天實驗艙和夢天實驗艙阿爾法機構對構齒輪產品的交付。
為更好地助力產業高質量發展,重慶大學線面對構齒輪技術還將應用于新能源車、超大型風力發電設備中。
共舞之冬
輸電線智能除冰
高壓輸電線覆冰被認為是極具挑戰性的世界級科研難題,大家可能還對今年年初湖南湖北局地暴雪帶來的高鐵停運事件記憶猶新。其實,這還只是覆冰對經濟發展和人民生活造成損失的冰山一角。
在重慶大學輸變電裝備技術全國重點實驗室、雪峰山能源裝備安全國家業務科學觀測研究站,該校電氣工程學院與國家電網等頭部企業深入合作,自主研發不停電智能融冰裝置,能夠自行監測到冰的存在,自己根據線路的狀態自動調節輸電線路分裂導線電流,把線路上的冰融掉。“再不需要停電融冰,也不需要人工來操作除冰。”重慶大學電氣工程學院黨委書記胡建林介紹,該項成果目前已在重慶、貴州等地應用。
冰雪天氣寒潮來襲時,線路結冰、倒塔斷線,嚴重威脅電網運行安全,該學院蔣興良教授團隊一直在進行研究和攻關,找尋電網線路快速融冰的技術方法。經過多年的研究,該團隊找到了導線覆冰和融冰所需電流大小的規律,并建立了數據模型和經驗公式,它可以代入溫度、濕度等環境條件的數值,測算出融冰所需要的電流強度。要想讓融冰裝置能夠隨時掌握環境條件,感知到線路覆冰的厚度,實現快速融冰。蔣興良和同事考慮給融冰裝置安裝一臺智能的“大腦”,它能夠實時接收各項環境條件信息,當覆冰達到一定厚度時,融冰裝置可以自動啟動融冰。一年中有一半多的時間,團隊成員都是在實驗室和野外觀測基地度過。
新聞縱深
頭部企業培育新質生產力
助力經濟發展催生新動能
無論春夏秋冬,“扎根巴渝大地、服務重慶發展”始終是重慶大學發展的重大戰略,與重慶市的發展同頻共振、同向同行。
針對重慶發展壯大“33618”現代制造業集群體系,重慶大學聚焦“先進制造”“智慧能源”“低碳技術”“先進材料”“人工智能”等現代制造業重點領域,與重慶高新區、沙坪壩區共同打造環重慶大學創新生態圈,與重慶高新區共建產業技術研究院,與重慶兩江新區聯合共建重慶新型儲能材料與裝備研究院等,推動科技創新賦能企業提質增效,打造支撐重慶現代制造業發展的創新高地。
針對重慶打造萬億級智能網聯新能源汽車產業,構建“1+1+5”產教融合平臺,重慶大學與長安汽車、賽力斯集團、西部智聯、中國汽研和Csoft共建聯合研究中心,圍繞新能源汽車、智能網聯汽車、先進制造、汽車碳中和等領域聯合攻關,共同培養卓越工程師。
重慶大學充分發揮高水平研究型綜合性大學優勢,深度融入成渝地區雙城經濟圈建設,在西部(重慶)科學城打造引領和支撐重慶及西部地區發展的創新高地。近日,該校科學中心實驗大樓EPC項目鋼結構連梁合龍,標志項目主體結構全面完成,預計今年底建成完工。
此外,該校已與四川省政府及川渝兩地30余個市縣區和重點企業持續深化合作,共建重慶大學鋰電及新材料遂寧研究院、德陽智能機器人研究院、廣安玄武巖纖維材料創新中心、機械傳動國家重點實驗室綦江中心、同位素及藥物國家工程研究中心等新型高端研發機構和產業化平臺22個,有效支撐成渝地區儲能、能源裝備、機器人與傳感器、齒輪、鋰電池、健康等產業升級,帶動地方產業經濟增值超過百億元。