张何介绍研发成果。（成良田 徐晨曦 摄）

    编者按

    科技创新是高质量发展的核心动力，是提升城市能级和综合竞争力的关键变量。

    新时代，怎样创新？有哪些硬核科研成果？谁在勇闯“无人区”？为何说创新是“第一动力”？

    今起，本报推出“看，创新宁波”系列报道。记者走进政府部门、企业、高校、研发机构等创新主体，为大家讲述四明大地上一个个生动的创新故事，感受创新力量，为打造高水平创新型城市“鼓”与“呼”。

    记 者 成良田

    实习生 徐晨曦 通讯员 宣 科

    本月初，中国东航2架C919国产大型客机首次开启“双机商业运营”，成为新闻热点。

    其实，中国商飞另一个“大明星”未来宽体大飞机，同样备受瞩目。很多人不知道的是，这个我国自主研发的“大明星”，用上了宁波研发的一项关键技术——高可靠、轻量化航空电驱系统关键设计技术。

    在新时代高水平创新型城市建设推进大会上，这一技术研发及其产业化应用，获2022年度宁波市科学技术奖一等奖。

    这是一项“无人区”的探索。

    “国内以前没有宽体大飞机，也就没有相关技术，是一块空白。”项目组负责人、宁波诺丁汉大学教授张何说。

    在传统飞机上，二次能源有电气、液压、气压三种。“液压、气压和机械作动系统负载、体积重量大，电气则只需要电缆，还是柔性的，因此电气化更利于飞机整体设计。”

    张何介绍：“为了尽量少用液压和气压、多用电气，就需要更多的电能，这也就意味着需要更大功率的发电机。”

    然而，由于飞机引擎内部预留给电机的空间有限，在提高电机功率的同时，必须保证电机的体积尽量小。

    这正是研发团队攻坚的难点，也是发力的方向。

    张何说：“高功率密度和可靠性、效率之间是相互矛盾的，而在航空领域，可靠性是最重要的。我们要做的就是在保证可靠性的前提下，把功率密度和效率提高。”

    怎么办？

    此前，航空电气化核心部件电驱系统关键技术，一直被波音、空客垄断，张何率领的研发团队无经验可循，必须自己探路。

    通过三年的不懈努力，他们围绕高功率密度电机用高效热导结构、基于异极凸极效应的无位置传感器轻量化电机系统设计方法、高可靠模块化组合相运行电机系统及其控制方法等方面取得核心创新，一举突破航空电驱系统高可靠电气和热性能、系统级轻量化与高效率的设计技术瓶颈。

    研发团队为中国商飞研发的国产大飞机大功率直流起发系统，最高功率在400千瓦左右，而体积仅有同等功率工业电机的十分之一，较波音787三级式起发系统功率密度提升20%。

    “可以说，我们已经构建了世界领先水平的航空电驱动装备设计技术体系。”张何说。

    尤其难得的是，这一技术已走出实验室，交付实际应用。

    张何介绍：“我们这个项目，现在已经完成了技术应用之前的一些关键技术研发，2019年已交付给中国商飞开展地面模拟测试。”

    尽管项目已经交付，但研发团队并未停下脚步，他们仍在进行进一步国产化研究，同时带动多项技术提升。

    “航空领域的技术发展比较慢，可能需要十年甚至几十年时间。但电机技术在很多领域是共通的，尤其是在工业领域，应用很广。”张何表示。

    研发团队通过诺丁汉余姚智能电气化研究院，搭建与企业的沟通交流平台，直接了解需求，解决痛点，让技术成果向上下游延伸应用。

    在宁波永久磁业有限公司，实现了应用于高端电机的超高温度性能磁性材料；为浙江华擎航空发动机科技有限公司研发起发电机集成式涡轮发动机；通过宁波卡伦特电器有限公司，将电机技术转化于小型家电应用……近三年来，该技术成果向上下游延伸应用，实现新增销售10.96亿元。

    “之前，国内没有做过这类技术，对我们来说，一切都是全新的。但这也正是创新研发、技术革新的价值所在。”张何说。