讓更多成果從實驗室走向生產線
——中北大學能源與動力工程學院推動產學研合作亮點觀察
讓更多成果從實驗室走向生產線
——中北大學能源與動力工程學院推動產學研合作亮點觀察
2月13日，中北大學能動學院新能源電池研究團隊正在對電池正負極漿料粘度進行測試。 王立勇攝
高校作為科技創新的策源地，如何突破實驗室與生產線之間的壁壘，將科研成果轉化為現實生產力？近年來，中北大學能源與動力工程學院（以下簡稱“能動學院”）以需求牽引、平台支撐、機制創新為路徑，大力推進學科交叉融合，形成智慧能源技術與系統、新型儲能技術等10個重點研究方向，去年又成功獲批全省能源領域第一個博士點，不斷匯“智”出擊，以科技創新引領產業創新，走出了一條產學研深度融合的特色道路。
從打造低空飛行動力系統研究團隊，到聯合省內外重點企業與研究院所建立中北大學空天動力技術研究院，從下一代新能源電池關鍵材料國產化替代研究，到新型固廢資源高值化利用技術實踐……一系列成果的背后，是能動學院緊扣我省產業轉型需求、搭建開放協同平台、優化成果轉化機制的生動實踐。
打造低空飛行動力名片
近年來，我國低空經濟進入快速培育階段，產業環境持續優化，產業鏈基礎不斷完善，正逐步成為驅動產業創新與升級的重要力量。我省聚焦國家通用航空業發展示范省建設目標，持續打造低空經濟、通用航空等戰略性新興產業，發展態勢良好。
“作為飛行器的心臟，低空飛行動力是推動通用航空產業與低空經濟持續發展的助推器，也是中北大學動力裝備相關學科實現深度產教融合、實現跨越式發展的一次難得的機遇。”能動學院副教授王強介紹，學院擁有一支實力強勁的中青年低空飛行動力研究團隊，依托能源與動力工程國家一流本科專業以及動力工程及工程熱物理一級碩士點與一級博士點，20余位專職教師長期專注於該領域的基礎應用研究，積累了豐富的研究經驗，也取得了不菲的成績。
唐洪飛研究員團隊近五年獲批動力相關領域科研項目30余項。團隊牽頭的重點型號空天動力課題，成功研發完成先進發動機，並獲批建設省部級研究平台1個，獲授權發明專利十余項。這些成果不僅提升了學院在該領域的科研實力，也為全省低空經濟發展提供了有力的技術支撐。
針對我省在通航動力系統設計、研發、制造等方面的短板，能動學院專家團隊充分發揮高等院校在基礎研究、技術研發方面的優勢，探尋優化通航動力系統路徑，打造中北大學低空飛行動力名片。該院瞄准200kg以下推力渦噴發動機、100-200馬力活塞發動機等產品，聯合省內外多家重點企業與研究院所，在動力系統設計、制造、應用等方面形成深度產學研合作﹔以低空飛行動力系統為主要研究對象，建立中北大學空天動力技術研究院﹔以產品研發為牽引，持續加強中北大學空天動力系統設計、試驗能力，在設計軟件、仿真軟件、發動機試驗平台等方面形成自主產權﹔以研究院為主體，加強行業標准研究、在低空飛行領域、通航動力領域打造行業名片，並最終實現裝備認証能力。
搭建氫能產業合作平台
作為加快發展新質生產力的新動能，氫能清潔高效、應用領域廣泛。我省擁有豐富的焦爐氣和煤化工尾氣資源，焦化產能豐富，制氫條件得天獨厚，氫能產業發展基礎良好。如何構建開放協同的創新生態，合力解決制約氫能消納和並網的難題，對充分釋放氫能價值意義重大。
能動學院打破實驗室與產業間的“孤島”，通過搭建多元平台，推動創新鏈與產業鏈不斷融合。實驗室裡的一次次技術突破，在促進氫能產業發展、能源綠色轉型的道路上起到了關鍵驅動作用。
記者了解到，中北大學在氫能技術基礎與應用領域具有較為豐富的研究積累，先后建有省級氫能技術研究平台四個。其中，由能動學院郭麗研究員帶領的“高效儲制氫技術與應用山西省重點實驗室”，作為山西省內氫能技術研究的主力軍和排頭兵，始終面向國家重大需求和山西產業轉型發展迫切需求，開展前瞻性、系統性基礎應用研究，涵蓋電解水制氫、固態儲氫、氫燃料電池和氫安全等領域，近五年承擔科技部重點研發計劃、國防重點項目等國家和省部級縱向項目40余項，科研成果產業化落地及專利轉化10余項，在發展新質生產力、驅動山西省能源轉型方面起到積極示范作用。
能動學院專家團隊還積極融入區域創新體系，聯合地方政府與企業共同開展氫能產業化研究和實踐，也取得階段性成果。
“氫能儲運作為整條產業鏈中的‘卡脖子’環節，一直制約著氫能產業的規模化發展，隨著相關技術的突破，固態儲氫技術在儲氫密度和本征安全性方面優勢明顯。”能動學院副教授張釗介紹，目前團隊已具備固態儲氫材料噸級/年的規模化量產能力，形成了從高性能固態儲氫材料設計制備到儲制氫系統集成優化的一系列專利技術成果，定制開發滿足客戶使用場景需求的儲氫材料體系及低壓固態氫源系統解決方案，研制出從百瓦級到千瓦級氫能應急電源裝備，開拓了基於固態儲制氫技術的軍民融合創新應用場景，相關成果榮獲中國創新創業大賽山西賽區一等獎等榮譽，為下一步深化區域合作打下了堅實的基礎。
持續深耕固態電池領域
近年來，我國新能源汽車產業飛速發展，相關領域諸多難題亟待破題。能動學院教授王慧奇團隊從原材料供應、電池制造到終端應用，全方位剖析產業發展情況，確立自身發展定位：錨定下一代新能源電池關鍵輔材國產化替代的發展方向，專注於新能源電池正負極材料分散劑和粘結劑領域研究，持續深耕固態電池領域。
在研發過程中，該團隊加大對實驗設備的投入，自主研發部分關鍵設備，有效提高了實驗精度和效率。同時，主動與產業界對接，通過參加行業展會和研討會，展示研究成果，加強與企業的溝通與合作。經多輪技術攻關，團隊成功研發出具有自主知識產權的新能源電池分散劑配方，性能達到國際先進水平。目前，該產品已進入市場進行小批量試用，獲得客戶高度認可，為實現國產化替代奠定了堅實基礎。
為推動新能源電池產業的智能化發展，王慧奇團隊還積極建設智能化數字孿生平台。該平台整合了計算機科學、自動化控制、材料科學等多學科知識與技術，構建起涵蓋電池設計、生產過程模擬、性能測試等全流程的數字孿生模型。在研發環節，它幫助團隊快速驗証新的電池設計理念和材料配方，大大縮短了研發周期，降低了研發成本;在生產環節，實現了生產過程的可視化和智能化控制，有效提高了產品質量穩定性和生產效率;在產業生態構建方面，吸引了眾多上下游企業和科研機構加入，形成了以平台為核心的產業創新生態系統，促進了產業資源的優化配置和協同創新。
“一項研究成果從理論到現實，從技術突破到技術集成，從創新成果轉化到規模化生產，是一個漫長的過程。”能動學院黨委書記胡向明表示，學院將為科研人員創造更優條件，搭建更多產學研交流合作平台，推動科技創新和產業創新深度融合，讓更多成果從實驗室走向生產線。
本報記者姚毅
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