在剛剛揭曉的首屆全球“未來產(chǎn)業(yè)之星”大賽獲獎?wù)咧?，張定華及其率領(lǐng)的中車艾森迪海洋裝備研發(fā)團(tuán)隊研制的可燃冰深海探采機(jī)器人，雙雙斬獲人才組和項目組的最高獎“超能獎”，成為來自全球共536個團(tuán)隊中最耀眼的星，終使深海探采這一小眾賽道被置于聚光燈下。

招賢納士

十年前，30多歲的張定華已是變流技術(shù)國家工程研究中心從事高壓電能變換及品質(zhì)治理技術(shù)方向的技術(shù)專家，并拿下多個“國內(nèi)首創(chuàng)”的科技成就?！翱萍己扛?、風(fēng)險挑戰(zhàn)大，只有發(fā)達(dá)國家有少數(shù)企業(yè)有基礎(chǔ)，這個國內(nèi)空白領(lǐng)域值得搞”讓張定華毅然決然“押寶”探索深海未知空間這一賽道。

“高風(fēng)險、定制化、挑戰(zhàn)大”是這個未來賽道的三大標(biāo)簽，一開始大家都不看好這個特種細(xì)分方向，而且短期業(yè)績拓展和增長空間非常有限，在地理位置上，臨港新片區(qū)遠(yuǎn)離市中心，在創(chuàng)業(yè)初始階段，吸引優(yōu)秀的專業(yè)人才加入難度較大?！弊鳛橹熊嚢系募夹g(shù)創(chuàng)始人，張定華一口氣說了橫在創(chuàng)業(yè)之初路上的“三座大山”。

基礎(chǔ)班底靠集團(tuán)行政指令外派至上海，一群勇往直“潛”的有為青年“拋家棄口”來到臨港，開始艱難的技術(shù)攻關(guān)和潛伏。“大家有過油氣價格下跌時市場行業(yè)慘淡后的迷茫、技術(shù)討論過程中的面紅耳赤、廠房和實驗室建設(shè)過程的群策群力，終于從平臺搭建、系統(tǒng)構(gòu)造、部件開發(fā)到工藝制造，到2018年完成整機(jī)下線是第一個里程碑?！痹趶埗ㄈA看來，這些堅持苦盡甘來。

隨著首套業(yè)績的突破、國內(nèi)客戶的認(rèn)可以及各種撲面而來的機(jī)會，同時也在大環(huán)境背景下，上海臨港新片區(qū)人才促進(jìn)政策頻出，團(tuán)隊近三年時間進(jìn)入了發(fā)展的快車道，從當(dāng)初的12人發(fā)展到182人，并吸引了一大批一流高校畢業(yè)的碩、博士加盟，伴隨著產(chǎn)業(yè)開發(fā)應(yīng)用迭代的過程，團(tuán)隊也成為該細(xì)分方向國內(nèi)專業(yè)深海機(jī)電液控一體化團(tuán)隊的佼佼者，并成功開創(chuàng)了我國深海重型作業(yè)裝備的產(chǎn)業(yè)方向。

“靈活寬松的政策環(huán)境也給予企業(yè)更大的發(fā)展空間，主動關(guān)懷解決了大家的后顧之憂。”張定華介紹，區(qū)域內(nèi)采購的相互供應(yīng)的退稅政策，激勵了區(qū)域內(nèi)供應(yīng)鏈之間的互相配合和協(xié)作；臨港新片區(qū)的科技項目由企業(yè)自主擇提申報，沒有指南約束，使得特種細(xì)分方向能獲得機(jī)會，使得其能更好的與實際相結(jié)合；管委會高科處定期來指導(dǎo)和解決生產(chǎn)生活的難點(diǎn)，讓大家備受鼓舞。

2018年7月，中車艾森迪在上海揭牌，并宣布由其生產(chǎn)的250馬力的無人遙控潛水器下線。這是中國中車“下?！焙螅趪鴥?nèi)研制生產(chǎn)的首臺套深海裝備，它不僅能潛入數(shù)千米深的海底，還能提起幾噸重物，堪稱深海的“大力士”。而后公司又陸續(xù)發(fā)布了6000米級的深海探采作業(yè)機(jī)器人、3000米級的深海管纜挖溝機(jī)、2000米級的電纜敷設(shè)犁、全電驅(qū)的6000米采礦機(jī)器人等整機(jī)裝備，還有配套海工甲板裝備電驅(qū)動布纜機(jī)、水下維修作業(yè)系列工具產(chǎn)品。

勇開先河

張定華認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中應(yīng)帶著技術(shù)找場景，或是帶著場景找技術(shù)，“而我們是帶著戰(zhàn)略找技術(shù)和場景?！睆埗ㄈA進(jìn)一步解釋，中國高鐵成為國家名片后，中車圍繞高鐵技術(shù)的同心多元化戰(zhàn)略，將深海作業(yè)裝備作為“海底里的高鐵”新定位。于是，帶著高鐵技術(shù)和打造“深海高鐵”的戰(zhàn)略任務(wù)，中車艾森迪嘗試尋找在海工領(lǐng)域的應(yīng)用場景，“我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的海工產(chǎn)業(yè)都是以液力為主，面對電氣器件成本優(yōu)勢和能耗優(yōu)勢，于是便提出了以高鐵電控技術(shù)與傳統(tǒng)船舶海工技術(shù)相融合的電動化技術(shù)路線?！?/p>

張定華表示，由于對深海的高壓強(qiáng)環(huán)境及其他風(fēng)浪涌流潮的多變性，沒有標(biāo)準(zhǔn)、沒有先例的情況下，摸索是唯一的“笨辦法”——從開發(fā)水下自承壓永磁電機(jī)、磁齒輪到水下電力電子變壓器等電能變換裝備，從動力系統(tǒng)到嵌入式控制系統(tǒng)，從水下機(jī)器人本體到水面收放系統(tǒng)，通過逐步摸索、借鑒、融合，直到開發(fā)出多類型的部件和整機(jī)產(chǎn)品?！斑@為我國的‘深海高鐵’裝備夢打下了基礎(chǔ)，為國家深海資源的安全開發(fā)和運(yùn)維提供了利器，彌補(bǔ)了我國科技在該方向布局欠缺?！睆埗ㄈA深知，深海管線是實現(xiàn)對遠(yuǎn)洋油氣、通信、能源輸送的生命線，對其進(jìn)行深埋是最直接、經(jīng)濟(jì)、有效的保護(hù)手段。

“深海采礦作為緩解我國電動化和儲能產(chǎn)業(yè)井噴發(fā)展帶來的稀土貴金屬不足的有效途徑，我們作為深海采礦國家隊核心成員，核心參與了由大洋協(xié)會牽頭的十三五國家深海多金屬結(jié)核采礦項目，主要負(fù)責(zé)動力輸配及中央控制系統(tǒng)研發(fā)?！睆埗ㄈA自豪表示，為了實現(xiàn)我國深海礦區(qū)的開采，目前公司正與國內(nèi)優(yōu)勢團(tuán)隊共同探索5500米的深海采礦工程化途徑。

攻堅克難

然而，深海資源開采面臨著高壓、黑暗、強(qiáng)腐蝕等諸多困境，如何在“不可能”的空間探索資源開采的“可能性”？關(guān)鍵“密鑰”為何？

“首先，就是智能控制算法的測試問題?！睆埗ㄈA一語道破關(guān)鍵?！吧詈－h(huán)境復(fù)雜，出海成本高，因此不能接受產(chǎn)品的樣機(jī)測試?！睋Q言之，一次出海必須一擊即中，但實際大家對深海作業(yè)的認(rèn)知遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！盀榱私鉀Q控制系統(tǒng)和控制算法的有效性問題所需要的測試環(huán)境，大家通過頭腦風(fēng)暴的集思廣益和持續(xù)的討論，發(fā)明建立虛擬海洋環(huán)境和機(jī)器人模型，與真實的控制器相匹配，搭建一套半實物仿真平臺，這樣通過積累的海底水文地質(zhì)參數(shù)，可以虛擬構(gòu)造出不同的海況，同時根據(jù)具體的作業(yè)任務(wù)可以對控制算法進(jìn)行有效的調(diào)試，確保控制系統(tǒng)出海就能干活的目標(biāo)?！睆埗ㄈA解釋道。

為了實現(xiàn)高效的直流供電和深海電機(jī)直接驅(qū)動，自承受高壓強(qiáng)的電能變換技術(shù)是第二只“攔路虎”?！霸谏詈?，如何利用海底散熱的優(yōu)勢，又如何讓所有的部件、元器件隨著不同深度承受不同的壓力，每一步都需要試驗對比?！?/p>

再者，則是系統(tǒng)輕量化的問題。張定華介紹，水下機(jī)器人并不是長期工作在水下，因此它需要反復(fù)回到水面甲板和返回水下工作這一反復(fù)的過程，而母船甲板和水下機(jī)器人就像孕期的母親和孩子一樣，需要有一個臍帶纜進(jìn)行連接，而這根臍帶纜的重量隨著深度增加越來越大，這不僅增加了臍帶纜自身的重量和成本，還增加了甲板上收放絞車的重量，限制了機(jī)器人作業(yè)的靈活性。

“為了解決這個問題，我們大膽采用了非承重的纖維鎧裝纜來取代傳統(tǒng)的鋼絲纜，但新的問題又來了：機(jī)器人失去了承重纜的保護(hù)，需要入水后就立即需要自己浮游控制，并達(dá)到作業(yè)水深；飛濺區(qū)如何和布系統(tǒng)形成受力連接，保證機(jī)器人能吊出水面的難題?！睘榱私鉀Q這兩個問題，中車艾森迪研制出水下游車進(jìn)行入水連接和解鎖，實現(xiàn)甲板和機(jī)器人在水下的受力連接和解鎖，完成了水下安全布放回收。

構(gòu)建地球深部、深?？臻g和深空觀測的“三深”格局是我國科技戰(zhàn)略遠(yuǎn)景目標(biāo)，“深海開發(fā)”則是在“深海進(jìn)入”和“深海探測”后工程化實施的深藍(lán)經(jīng)濟(jì)終極目標(biāo)，深海作業(yè)裝備和技術(shù)已經(jīng)成為敏感和尖端科技的代表，張定華帶領(lǐng)團(tuán)隊已經(jīng)成為這個行業(yè)的領(lǐng)跑者，實現(xiàn)了“中國深海作業(yè)裝備臨港智造”的目標(biāo)，目前他的公司也成為了熱門的科技考察地點(diǎn)。

對于未來，張定華坦言，將帶領(lǐng)團(tuán)隊圍繞著深海經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國這一個經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，全力為海洋強(qiáng)國建設(shè)提供裝備支持，“我們會圍繞著既有的科考、救撈、海上油氣和風(fēng)電市場繼續(xù)做深和做大，同時逐步推動產(chǎn)業(yè)走向世界?！睆埗ㄈA表示。

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