首台氢动力机车背后新都抢了金牛的西南交大

作者:万搏体育 | 2021-03-16 07:45

  2月23日,科技部官网公布《国家技术创新中心建设运行管理办法(暂行)》,强调重大基础研究成果的产业化。通过产学研协同推动科技成果转移转化与产业化,再一次被重点提出。

  如何建立产学研用协同机制,高效促进科技成果转化,雨前顾问发现成都探索出了一条路径:校地合作。

  1月27日,首台国产氢燃料电池混合动力机车在山西下线。这是我国氢能源在铁路机车领域产业化应用的最新成果,标志着我国氢能利用技术取得关键突破。该车采用的轨道交通大功率燃料电池发电系统,正是来自西南交通大学电气工程学院陈维荣教授团队。

  再提氢燃料车,大家或许不以为然,毕竟2019年南阳“青年水氢燃料”骗局曾闹得沸沸扬扬。不同于当年青年汽车“不用加油,也不用充电,只加水,续航里程超过500公里”的虚假宣传,此次的氢燃料机车,已经出厂下线,即将投入应用实践。

  陈维荣教授团队虽有参与研发,但本次关键技术的名义输出方却是一家叫四川荣创新能动力系统有限公司的企业。这家企业位于新都高新技术企业社区内,由西南交大与新都区校地合作而产生,2019年成立,2年后便为首台国产氢燃料电池混合动力机车提供核心能源技术,成为校地合作模式的一个成功案例。高校如何将研究成果转化,园区如何高质量招引企业,一直以来是各自的心头病。而此次氢能利用技术的突破,或许给了一个启示:通过校地合作,高校团队在政府的支持下、市场的引领下,促进研究成果的生产转化;园区则从内部孵化,瞄准产业技术源头,引入与主导产业匹配的科研团队,帮助其做大做强,实现优质企业招引目标。此次下线的首台氢燃料电池混合动力机车,设计时速每小时80公里,满载氢气可单机连续运行24.5小时,平直道最大牵引载重超过5000吨,在不用改变任何铁路基础线路条件下,可在各类机务段、车辆段、编组站以及大型工厂、矿山、港口等场所执行任务。由于能源利用的充分性,氢能是集中式可再生能源大规模、长周期存储的最佳途径。有些电力电池储不了,比如四川的季节性水电,而氢能却能避免这类储存问题。和同类氢能源燃料电池相比,本次下线机车氢燃料电池转化效率最高,达到60%,也是所有发电类别里,发电效率最高的一种发电方式。车内的氢能源燃料电池反应过程是电化学催化反应,反应温度在65度,全程没有燃烧,没有噪声,也没有污染,既绿色环保又节能高效。随着机车的下线,荣创新能研制的氢燃料电池混合动力机车也正式开启产业化道路,未来,它的身影将出现在地铁站、隧道施工、矿山开采等更多应用场景。

  荣创新能是西南交通大学布局于新能源领域的产业化公司,核心团队可谓是一个顶级“科研天团”:

  西南交通大学电气工程学院院长陈维荣担任公司董事长;中国工程院院士、铁道牵引电气化与自动化领军人物钱清泉担任首席科学家;另有三名首席顾问,分别是美国工程院院士、加拿大工程院院士和西南交通大学首席教授;剩余的技术团队,也都是由副教授、讲师、工程师、博士研究生和硕士研究生组成。这样高端的科研团队配置,公司的研究能力和技术实力可见一斑。

  据悉,参与此次关键技术研发的陈维荣教授团队自2008年起,就率先开展氢燃料电池在轨道交通中的应用研究。历时多年的技术攻关,于2013年成功研制我国首辆燃料电池电动机车,2016年与中车唐山公司联合研制成功世界首列燃料电池混合动力有轨电车,长期攻坚的氢燃料电池混合动力机车在今年才正式下线。

  首先体现在技术难度上。不同轨交场景,对车辆动力系统的要求差异非常大,功率需求也不尽相同。比如,高铁的功率需求是恒定的,但其他作业车的功率可能是起伏的,差异里存在着不小的技术难度。再者,不同车型的功率相差甚远,而功率越大,技术难度也是呈非线性增加的。

  其次体现在产业化上。往年团队研究更多是基于实验性的积累,所获技术并未投入实际使用,本质上是一个研究性行为。而这一次突破完全是产业化的,将来机车会批量生产,投入到应用实践中,本质上是一次以商业性为主的突破。

  2018年5月,新都区与西南交通大学签署战略协议,计划共同打造以轨道交通国家质量基础建设为牵引的轨道交通创新谷,把轨道交通方面的技术研发、人才培养都落到这里。

  基于这个背景,荣创新能在2019年落户新都高新技术企业社区。当初设想的轨道交通创新谷,如今正通过一个个项目的实施,区域性产业集群的发展,逐渐得到落实。

  依托西南交通大学雄厚的技术实力和新都的轨交产业优势,荣创新能发展至今,已经拥有颇具规模的生产能力,且一直保持着国内燃料电池功率的最大记录。此次公司团队能实现氢燃料电池混合动力机车的关键技术突破,校地合作模式功不可没。

  西南交大轨交专业主要在位于金牛区的九里校区,轨道交通国家实验室也设在这里,而且轨道交通也是金牛区的主导产业之一,为什么学校团队不就近选择与金牛区合作,而要远涉迁入新都呢?

  一是团队研发需要以氢能实验室为载体,金牛区属于成都中心城区,土地资源有限,难以承建氢能实验室和生产基地等,相对而言,新都的区域扩展性更好。

  根据市规划和自然资源局出台的《成都市五城区及高新区2020年度国有建设用地供应计划》,五城区及高新区范围内,成都严格控制新增工业用地,工矿仓储类用地供应计划60公顷,同比减少60%。同时,对五城区及高新区以外的各区(市)县,统筹保障工业用地供应,推动先进制造业高质量发展。

  金牛区全区总面积108平方千米,新都全区总面积497平方千米,是金牛的4倍多。土地面积本就有限的金牛,在严控工业用地的情况下,产业面积指标更是吃紧。

  二是新都的产业方向更适合团队发展。大成都范围内,金牛、新都、新津这三个地方都在打造轨道交通产业,但侧重不同,金牛偏研发,新津和新都重产业。

  金牛是研发设计总部,以中铁轨道交通高科技产业园为依托,打造国家级的轨道交通高科技企业产业创新与服务基地。

  新津是轨道交通及新材料产业基地,以现代有轨电车研制、轨道系统、四电集成和工程总包为重点,发展地铁车辆和轻轨车辆组装,方向以城市轨道交通装备制造及工程总包为主。

  新都是装备制造基地,以动车组制造和维修,机车、客车、货车维修,牵引电机制造及配套产品为重点,发展地铁车辆和现代有轨电车组装,方向以城市间轨道交通装备制造为主。

  以城轨地铁车辆研制、生产与高级检修业务为主营业务的中车成都机车车辆有限公司,占地面积72万平方米,是中国中车股份有限公司的一级子公司,也是四川省制造业百强企业。目前,新都基本形成以中车成都为龙头的产业集群,以其为核,聚集上下游50余家产业链配套企业。而荣创新能公司位置离中车成都也就2公里路程。

  新都能提供相对宽松的土地资源,有助于公司进行区域扩展,相对集中的产业环境,也为公司提供了生产便利,加上政府不错的招引政策,荣创新能落户在此便成了水到渠成的事。

  作为一家有交大背景的企业,荣创新能并不孤单,其在新都落地的校友企业还有四川金铠迪马、天佑智测、云铁智能、四川城际轨交等6家公司,多数公司的业务均与轨交相关。校友企业聚势成团,可见新都与西南交大的合作力度。

  2020年4月,西南交大相关领导到新都考察城市轨道交通学院选址情况,未来,新都将再添一所与轨交强相关的高校,助力本地轨交的技术创新和产业培育。

  “招引”大学,新都早有经验。2001年,西南石油大学迁入新都,成立西南石油大学成都校区,此后,该校区替换南充校区,成为校总部,在新都进行招生和人才培养。后续,新都更是与其展开深入合作,共建环西南石油大学能源科技经济圈、环西南石油大学创新创业园,充分利用学校优势,打造本地创新引擎。

  除了西南交大、西南石油,2020年11月,新都还与上海交大合作建立投资约10亿元的高端数控制造装备研究院项目,赋能产业功能区高质量发展。

  相比新都,同以轨交产业为重且坐拥西南交大的金牛区,反而在“校地合作”方面的动作显得有些缓慢。

  早在2015年10月,金牛区与西南交大签约合作,启动“环交大智慧城”建设,规划用十年时间,将“智慧城”建设成全国一流、国际知名的创新驱动示范区。并确定建设“一核三片区”(即以西南交通大学九里校区为核心,包括诸葛庙片区、银桂桥片区以及成都市青少年活动中心片区),其中,银桂桥片区发展定位为科技产业集群区,致力发展轨道交通、现代服务业等新兴产业。

  虽然新都区与西南交大的全面合作比金牛区晚了三年,但已经能看到企业落地,而且还有氢能技术省外输出等成果显现,而金牛区的“环交大智慧城”却迟迟未见动静,以至于去年8月份,有人到人民网领导留言板上询问项目启动时间。

  另一个轨交重地新津则与成都大学、西安交大展开产业人才和支撑合作,但据已有新闻看,合作的具体落向语焉不详,校地合作还未成气候。

  新都区与西南交大的合作只是成都校地合作模式的一个缩影,数据显示,通过校地合作,成都目前拥有已研和在研项目达300余个,建成各类实验室50个,仅在成都科学城,已引进17个国家级技术创新平台和41个校院地协同创新项目。

  目前,城市主流的招引方式是,从外地招引成熟企业,吸引配套企业入驻,带动产业蓬勃发展。但这种方式成本高,难度大,还存在一定风险。

  如今,城市的发展动能已经从要素驱动转向创新驱动,地区招引也在寻求新思路以适应变化。构建利益共同体、促进科技成果转移转化的校地合作模式,其优点在当下也越来越突出。

  根据重点产业去找高度契合的科研院校合作,从技术源头布局,培育前端研发实力,辅助科研技术转化落地,或将引领产业培育,成为招引方式的主流之一。(雨前顾问分析师 康丹)


万搏体育