當前，我國各類中高壓電氣設備廣泛應用六氟化硫氣體作為介質(zhì)，超高壓大容量開關領域絕緣和滅弧介質(zhì)由六氟化硫氣體一統(tǒng)天下。然而，六氟化硫是一種嚴重的溫室效應氣體，同時也是導致全球氣候變暖的重要因素之一。假如將目前電氣設備中126 千伏電壓等級的六氟化硫斷路器替換為由我國自主研發(fā)的真空斷路器，全國一年將減少約1129噸六氟化硫氣體的排放，意味著將減少2698萬噸二氧化碳溫室效應氣體的使用。
由西安交通大學牽頭、平高集團有限公司參與完成的項目“輸電等級單斷口真空斷路器關鍵技術及應用”因為攻克了這一關鍵技術難題，斬獲2018年度國家技術發(fā)明獎二等獎。西安交大—平高研究院也因此成為校企合作的典范。事實上，該項目只是西安交大與平高集團開展校企合作聯(lián)合攻關的成功案例之一。雙方自2013年牽手合作以來，致力于國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，積極面向國家重大需求和科技前沿，助推電氣設備綠色環(huán)?；?，已解決多項電力行業(yè)發(fā)展中的 “短板”和“卡脖子”關鍵性技術問題。
戰(zhàn)略：跨過成果轉化“死亡谷”
長期以來，校企合作動能不足是制約科技成果轉化的瓶頸因素。優(yōu)勢科技資源集中在高校和科研院所，追求技術指標的先進性是高校和科研院所作為成果供方的主要動力。企業(yè)自主創(chuàng)新能力雖歷經(jīng)市場化改革但依然嚴重不足，成果的適用性和實用性是企業(yè)對科技成果市場價值的主要評價尺度。在科技成果轉化過程中，高校及科研院所認為行業(yè)產(chǎn)業(yè)對高新技術需求動力不足，而行業(yè)產(chǎn)業(yè)則認為高校及科研院所技術不成熟、不適用，從而形成難以跨越的成果轉化“死亡谷”。
西安交大始終圍繞服務區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展及國家重大戰(zhàn)略持續(xù)發(fā)力，建成的電氣工程專業(yè)是全國僅有的兩個A+學科之一。平高集團是電力設備制造行業(yè)的龍頭企業(yè)，代表行業(yè)發(fā)展的前沿方向。雙方的合作定位為從戰(zhàn)略層面向“死亡谷”發(fā)起沖擊的全面合作，承載著學科發(fā)展與行業(yè)革新的國家使命，而不僅僅是在單一或系列項目上開展的散點合作。
“我們不希望大學的科研成果僅僅躺在圖書館、專利局，掉進技術與產(chǎn)業(yè)化之間的‘死亡谷’，而是更希望能無限接近行業(yè)產(chǎn)業(yè)的需求，并以此為動力解決產(chǎn)業(yè)關鍵核心重大技術問題。” 西安交大副校長榮命哲介紹，他本人也是西安交大—平高研究院校方智囊團的一員。
這與平高集團的發(fā)展理念不謀而合。以126千伏真空斷路器為代表的一系列環(huán)境友好型真空開關設備的研發(fā)，并不會為平高集團帶來直接顯著經(jīng)濟效益的增長，相反需要投入大量的研發(fā)成本及人力成本。但雙方認為此領域的合作具有重大戰(zhàn)略意義：為我國研制更高參數(shù)、更高電壓等級真空開關設備積累豐富經(jīng)驗，奠定堅實基礎，為我國履行國際公約、占領真空開斷技術國際制高點提供技術支撐。
“西安交大—平高研究院就是要在強強聯(lián)手的合作中，把更多的論文和成果寫在祖國大地上，也希望能給后學之輩留下更多‘中國創(chuàng)造’‘自主研發(fā)’的故事。”平高集團總工程師鐘建英動情地說。
碩果：卓絕攻克“卡脖子”難題
中壓直流配電系統(tǒng)在提高電網(wǎng)的可靠性、提升能源利用效率、改善電能質(zhì)量方面具有突出的優(yōu)勢,已成為世界各國電力系統(tǒng)未來發(fā)展的重要方向。西安交大—平高研究院根據(jù)集團發(fā)展需求，提前進行直流配電技術方面的戰(zhàn)略布局，借助于高校理論和試驗研究基礎，爭取各項資源，通過前瞻性科技項目的開展及直流配網(wǎng)開關設備新產(chǎn)品的研發(fā)，逐步具備直流配網(wǎng)開關研發(fā)能力，并為平高集團培養(yǎng)了直流方面的專業(yè)團隊，為集團行業(yè)引領奠定基礎。
立項之初，國內(nèi)對于中壓直流開關設備研究剛剛起步，直流開斷技術方面的參考資料尚無借鑒，設計、工藝及制造面臨前所未有的難題。項目研發(fā)團隊兩年時間沒有休過一次完整節(jié)假日，從總體方案設計到圖紙繪制、從樣機裝配到產(chǎn)品型式試驗，攻克一個又一個技術難關。歷時兩年，他們終于研制出國內(nèi)首臺10千伏中壓直流負荷開關及10千伏中壓直流快速隔離開關。其中，10千伏中壓直流快速隔離開關產(chǎn)品研制完成后第一時間用于張北柔直示范工程，現(xiàn)場運行良好，產(chǎn)品鑒定為國際領先。目前，攻關團隊正在進一步完善產(chǎn)品體系，開展系列化中壓直流開關設備研制工作。
這一成果實現(xiàn)了國內(nèi)在中壓直流開關設備方面“零”的突破，極大提升了我國企業(yè)中壓直流設備核心競爭力，支撐我國智能電網(wǎng)發(fā)展，促使國內(nèi)輸配電企業(yè)走出國門，占據(jù)國際直流輸電技術和產(chǎn)業(yè)的制高點。
在西安交大和平高集團的聯(lián)合攻關下，一個個“卡脖子”難題迎刃而解：126千伏無氟環(huán)保型氣體絕緣金屬封閉開關設備的研制有效降低了溫室效應氣體在GIS上的用量，大大提升我國環(huán)保類開關的研制水平；以126千伏真空斷路器為代表的一系列環(huán)境友好型真空開關設備，為我國研制更高參數(shù)、更高電壓等級真空開關設備積累豐富經(jīng)驗，奠定堅實基礎，為我國履行國際公約、占領真空開斷技術國際制高點提供技術支撐；±200千伏超高速機械開關、1800千伏軌道交通直流斷路器、10千伏中壓直流斷路器、直流負荷開關及直流快速隔離開關柜等重要開關產(chǎn)品……每一項成果都刻印著“中國創(chuàng)造”。
除了在產(chǎn)品技術上取得重大突破，雙方還在重大專項承擔、基礎與應用研究、行業(yè)領域國際影響力提升方面收獲頗豐。西安交大與平高集團聯(lián)合申報項目費用累計1.7億元，開展了高壓開關電弧特性、溫升發(fā)熱特性、電壽命在線檢測技術、絕緣材料沿面閃絡特性、混合氣體電氣性能以及多物理場耦合仿真計算等10余項基礎研究項目。
據(jù)了解，西安交大—平高研究院累計發(fā)表核心論文30余篇，申報專利40余項，其中國家技術發(fā)明獎二等獎1項、教育部獎1項，有效形成了對前沿技術的知識產(chǎn)權保護。
典范：打造全新“產(chǎn)學研結合—校企合作”模式
高級工程師趙曉民是平高集團的一位科研骨干，但他日常的辦公地點卻在西安交大電氣工程學院。他是西安交大—平高研究院的集團方院長，與他一起常駐西安交大辦公的還有11位優(yōu)秀的平高集團技術骨干。他們的主要職責就是代表平高集團做好校企合作項目的組織協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌推進。“我們的實體合作看得見、摸得著，有機構、有團隊、有機制、有保障。”趙曉民這樣評價雙方的實質(zhì)性合作。
西安交大教授王小華是126千伏無氟環(huán)保型氣體絕緣金屬封閉開關設備的研發(fā)帶頭人，也是西安交大—平高研究院的校方院長。西安交大有三十余位來自電氣工程、機械工程、電子信息等諸多相關學科的教授率科研團隊參與研究院的聯(lián)合攻關項目。他們不僅在校企合作中愈加明晰產(chǎn)業(yè)行業(yè)的發(fā)展前沿，也在學科交叉融合中找到了新的學科增長點。
“強強聯(lián)合的基因，產(chǎn)學研結合—校企合作的模式，保障雙方成功打造了校企合作的典范。”王小華介紹。西安交大和平高集團的高層管理者直接參與研究院戰(zhàn)略管理及發(fā)展規(guī)劃。雙方成立了研究院管理委員會，每年至少舉辦兩次戰(zhàn)略發(fā)展研討會，研討學科發(fā)展和行業(yè)發(fā)展的前沿方向、制定研究院的中長期規(guī)劃、及時調(diào)整合作方向，以使其更適應國家重大需求和搶占國際前沿的需求。通過項目合作，雙方也在實戰(zhàn)中培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才。西安交大的青年教師、研究生有更多機會參與承擔重大項目科研任務；平高集團技術人員得以在校企合作中繼續(xù)深造，攻讀工程碩士、在職博士學位。雙方不斷擴充后備人才隊伍，為拓展更大格局的合作研究積累人才優(yōu)勢。
知識產(chǎn)權歸屬一直是制約校企合作深度開展的難題，但西安交大—平高研究院在探索中找到了合適的解決方案。雙方以共享為原則，約定成果以各自關切的領域為主，偏基礎研究的成果以西安交大為先，而偏產(chǎn)業(yè)應用的成果以平高集團為先。嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、周密的合作協(xié)定保障雙方合作有序高效進行。除了在項目成果層面展開合作，雙方還整合各自領域的資源優(yōu)勢，定期舉辦學界及業(yè)界的頂尖學術研討會，不斷擴大雙方在學界、業(yè)界的綜合影響力。
2019年是西安交大牽頭建設的中國西部科技創(chuàng)新港進駐元年。西安交大—平高聯(lián)合電力裝備研究院也進駐創(chuàng)新港，開啟新的合作起點。
“創(chuàng)新港是西安交大探索一流大學建設新形態(tài)的開創(chuàng)之舉，聯(lián)合電力裝備研究院也將在這片土地上開展‘頂天’‘立地’的合作研究。”榮命哲介紹。下一步，聯(lián)合研究院將探索建立獨立法人研究院，將面向高壓大容量真空型發(fā)電機斷路器關鍵技術、泛在電力物聯(lián)網(wǎng)智能感知與運維技術、能量收集與新能源發(fā)電技術等前沿方向展開科技攻關。
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