原標題：結合産業需求在應用場景中搞研發 哈工大如何將科研成果轉化為“重慶造”産品

　　發展新質生産力，需要及時將科技創新成果應用到具體的産業上。怎樣走通從科技創新到産業應用的道路，讓原創性、顛覆性科技創新成果走出實驗室，走進生産一線？

　　位於兩江協同創新區明月湖畔的哈爾濱工業大學重慶研究院，落戶3年來，重點圍繞汽車與新能源、智慧化裝備、新材料、信息技術和應急環保五大領域匯聚了15支科研團隊，將一批又一批科技創新成果成功轉變為“重慶造”技術和産品。

　　近日，記者來到哈爾濱工業大學重慶研究院（以下簡稱研究院），打探從創新成果到産業應用的轉變過程。

　　把來流變成動力系統散熱的“風扇”

　　氫動力無人機“青鷗”最長續航時間達9小時

　　在研究院2樓的實驗室裏，記者見到了研究院研發的青鷗30B氫動力複合翼無人機。它有流線型的纖細機身，平直的雙翼，顯得很輕盈。

　　不過，這臺外表輕盈的無人機，卻具備強大的實力：最長續航9小時，最大載荷7千克。經持續飛行測試，其續航時間可達到同等級鋰電池無人機的3—4倍。在輸電線路、石油管道巡檢等場景中具有很大優勢。

　　研發團隊相關負責人介紹，相較于傳統的鋰電池，氫燃料電池重量更輕，更適合用於無人機。但開發用於長續航無人機的航空氫動力系統，有兩個難點：其一，要在不增加電池重量的情況下，盡可能提高電量利用率；其二，無人機在飛行過程中，可能會有懸停、投放物資等動作，動力系統的功率會發生波動，極易造成能量浪費。

　　換言之，如果不攻克這兩個難點，氫動力無人機産業化的路就走不通。怎麼辦？研發團隊選擇到應用場景中去尋找。

　　無人機翱翔藍天，機頭會遇到迎面而來的氣流，術語稱之為“來流”。來流也會給飛行造成阻力，消耗氫電池的能量。

　　第一個難點的破題思路就源於來流——從飛行的角度來看，來流是阻力；但從節能的角度來看，來流還可以是用於散熱的“風扇”！

　　經過精細計算後，研發團隊在青鷗30B的機頭迎風位置開了一個橢圓形的氣窗，讓來流進入機頭內部，通過管道，對安裝在機頭中的氫動力系統進行冷卻。

　　如此一來，就形成了進氣/散熱一體化航空氫動力系統結構，使得動力系統的功率重量比大幅提高。在電量不變的情況下，為無人機提供了更長的續航能力。

　　第二個難點的解法，則是在青鷗30B上採用混動系統。即主電池採用氫燃料電池，同時配備一塊較小的鋰電池，作為電量“蓄水池”。在電量充裕時，鋰電池可以儲備能量；在電量不足時，鋰電池則反過來為氫燃料電池補能。

　　這對電池“搭檔”結合研發團隊的能量管理技術，讓青鷗30B“身輕如燕”又行動敏捷：雖然它是一架翼展超過4.2米的大塊頭無人機，但能量管理模組僅有一本書那麼大。起飛時，它的系統能量輸出功率從0%提升到100%，僅需1秒。

　　目前，青鷗30B已經進入量産階段。

　　以“大力出奇跡”克服枝晶難題

　　寬溫區高安全凝膠固態電池不懼穿刺、彎折和剪切

　　如果説青鷗30B抓住了低空經濟的風口，那麼，研究院的另一款研發成果則是緊緊對標智慧網聯新能源汽車産業——寬溫區高安全凝膠固態電池。

　　其中，“寬溫區”指的是電池可以在零下40℃至80℃的環境中工作，並通過了黑龍江漠河的實地極寒測試；“高安全”則是指電池在被穿刺、彎折、剪切時，本體不起火、不冒煙、不發生熱失控。

　　並且，這款電池還具有大倍率充放電能力，峰值放電倍率可達5C。電池可應用於大型動力系統的高功率發電，也可以實現新能源汽車快充，經測試，它僅需5分鐘就能為主流品牌新能源汽車續航上百公里路程。

　　這樣一款“全能型”電池，背後還是原創性科技創新。一方面，電池採用無溶劑法製備固態電極技術和原位一體化製備電芯技術，可相容現有鋰離子電池製造工藝，大幅減少製造成本；同時採用凝膠化技術，能夠有效防止電解液泄漏。

　　不過，研發團隊當初同樣遇到了技術難題：傳統鋰電池的負極大多使用石墨材料，而寬溫區高安全凝膠固態電池負極使用金屬鋰材料，能量密度是石墨理論能量密度的10倍。

　　可是金屬鋰有一個缺點：太“好動”。在電池供電的過程中，鋰離子會在電池正負極之間來回“亂跑”並彼此“抱團”，凝固成樹枝狀的結晶，術語稱為“枝晶”。而枝晶會刺破電池的電解質隔膜，造成電池短路。

　　對此，研發團隊做了大量試驗，最終將破題關鍵鎖定在電池隔膜材料上。他們研發了高強度機械性能的電解質隔膜，用“大力出奇跡”的方式，壓制電池內部枝晶的生長，使其無法刺破隔膜。

　　“通俗地説，電解質膜更‘耐造’，電池也更‘皮實’。”研發團隊相關負責人介紹，經過第三方檢測，這款電池已具備了可以應用的實力。目前，電池處於小試線試製及驗證、中試線建設階段，電池模組作為人形機器人的動力電池已完成兩批次交付。

　　研發緊扣實際需求

　　將培育新質生産力落到服務地方産業升級發展上

　　“從2020年落戶以來，我們就秉承科教産一體化的發展思路。我們認為，新質生産力要落地，核心還是服務地方産業升級發展。”哈爾濱工業大學重慶研究院副院長柯瑞表示，作為新型研發機構，研究院致力於服務産業化，特別是把原創性、顛覆性創新成果進行産業轉化。

　　目前，哈爾濱工業大學重慶研究院有職工300多人，其中核心團隊40余人，包括兩院院士5名、國家級人才15人，教授級專家30人，具有博士及副高級職稱以上103人。研究院招收的第一屆研究生也將於今年9月入學。並且，依託研究院成立的明月湖·紫丁香科創園已經孵化科技型企業約100家，年産值過億元。

　　柯瑞介紹，下一步，在繼續做好科創成果轉化的同時，作為重慶培育軟體人才“超級工廠”的成員之一，研究院還將深入了解長安望江工業集團等成員單位軟體人才需求，建立“核心素養+能力本位+成果導向+持續改進”的産教融合型人才培養模式，培養出具備多元化知識結構、具有豐富實踐經驗、能夠跨學科工作的精技術、懂管理、善協作、能創新的複合型人才，為培育新質生産力提供更多人才支撐。（記者 申曉佳）