對于任何技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)而言，研發(fā)能力是決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展走勢和企業(yè)競爭力的一大關(guān)鍵因素，風電也不例外。注重自主創(chuàng)新的中國海裝，對此有著深刻的理解。
中國海裝研究院院長張凱在接受本刊記者采訪時多次言及，風電是一個充分競爭的市場，企業(yè)要想站穩(wěn)腳跟，就必須掌握屬于自己的核心關(guān)鍵技術(shù)。
基于這樣的認識，自成立之日起，中國海裝執(zhí)著于打磨研發(fā)體系，依托國家級科研創(chuàng)新平臺的建設(shè)以及重大科研項目的實施，不斷增強自身的技術(shù)實力。
始于引進，著眼實現(xiàn)自主研發(fā)
與其他風電企業(yè)的發(fā)展軌跡相似，成立伊始，中國海裝的技術(shù)主要依靠從國外引進。然而，脫胎于軍工系統(tǒng)的天然屬性促使其十分清楚自主掌握核心技術(shù)的重要性。因此，在引進的同時，這家企業(yè)積極進行同步開發(fā)，圍繞2MW 機組開展加大風輪直徑、擴展應(yīng)用范圍等工作，迅速增進對風電技術(shù)的認知。
“引進―消化―吸收，固然可以快速提升自己短期的技術(shù)能力，但要真正實現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新的良性循環(huán)，關(guān)鍵技術(shù)的掌握是必不可少的。”張凱指出，“企業(yè)必須結(jié)合自身的能力開展科技攻關(guān)，來提高自己的市場競爭力。尤其是對重大科研項目的攻關(guān)，有助于完善研發(fā)體系，能夠很好地培養(yǎng)高素質(zhì)的研發(fā)隊伍。應(yīng)該說，一路走來，我們都在朝著這個方向前行。”
經(jīng)過17 年的發(fā)展，中國海裝已經(jīng)具備陸上與海上風電機組的正向設(shè)計能力，并確立“市場引領(lǐng)、技術(shù)驅(qū)動”的發(fā)展思路，實現(xiàn)從引進向自主設(shè)計的蛻變。
這背后，離不開人才、機制等方面的保障。
目前，中國海裝擁有近230 名研發(fā)人員。其中，研究生的比例為52%，獲得中高級職稱的約占40%。該公司還通過由高校和中國船舶集團聯(lián)合設(shè)立的碩士生培養(yǎng)點和博士后工作站，培養(yǎng)和引進高水平人才。
此外，中國海裝將研發(fā)、生產(chǎn)制造、運維環(huán)節(jié)打通，形成閉環(huán)。研發(fā)人員承擔著市場推廣、生產(chǎn)技術(shù)支持、售后技術(shù)支持的任務(wù)，需要深入生產(chǎn)制造、風電場一線，去解決問題。生產(chǎn)制造中或者面向市場時出現(xiàn)的問題，也會及時被反饋給研發(fā)部門。
十多年來，依托這套體系，中國海裝完成了多款陸上與海上風電機型的自主設(shè)計，取得并網(wǎng)控制、整機控制等方面的一批重要研究成果，在相應(yīng)領(lǐng)域積聚起優(yōu)勢。
張凱認為，中國海裝的核心優(yōu)勢主要體現(xiàn)在整機的系統(tǒng)集成上，即系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)和運行控制技術(shù)。
“我們在這兩方面有一些獨特的東西，基于對風電機組傳動機制、發(fā)電理論的理解，搭建了全工況的載荷仿真和智能控制等專用設(shè)計平臺；掌握了從整機的載荷計算到零部件匹配設(shè)計的開發(fā)鏈條，通過自主研發(fā)的整機智能控制和并網(wǎng)控制技術(shù)相結(jié)合，進而實現(xiàn)機組的最優(yōu)匹配設(shè)計和高效運行。”
這也讓中國海裝在一些產(chǎn)品的開發(fā)上走在了行業(yè)的前列，比如大風輪直徑機組，其秘訣就在于單機的降載控制技術(shù)。中國海裝的科研團隊圍繞變槳的控制算法、塔筒阻尼和傳動鏈阻尼的控制算法做了大量研究工作，由此獲得的一系列專利還斬獲中國船舶集團的發(fā)明專利大獎。
兩大中心，開啟雙子星時代
2019 年年底，中國海裝的研發(fā)體系建設(shè)步入新的階段，其被認定為2019 年（第26 批）國家企業(yè)技術(shù)中心。
據(jù)悉，國家企業(yè)技術(shù)中心是國家根據(jù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展要求和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整需要，對創(chuàng)新能力強、創(chuàng)新機制好、引領(lǐng)示范作用大、符合條件的企業(yè)技術(shù)中心予以認定，同時對企業(yè)的創(chuàng)新技術(shù)研究、生產(chǎn)經(jīng)營等方面給予政策扶持，鼓勵引導行業(yè)骨干企業(yè)帶動產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和創(chuàng)新能力提高，發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用，建立健全企業(yè)主導產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新的體制機制。
梳理相關(guān)要求可以看出，國家企業(yè)技術(shù)中心的申報門檻高、難度大，每個省份的推薦名額不超過6 個。中國海裝與重慶市的50 余家企業(yè)展開同臺競爭，最終得以入圍。在全國競爭中，通過國家發(fā)展改革委核分修正、國家統(tǒng)計局科技報表修訂備案、國家各相關(guān)部委對企業(yè)經(jīng)營合規(guī)性審查等評審后，中國海裝于2019 年12 月獲得國家發(fā)展改革委的網(wǎng)上認定文件。
張凱表示，“被認定為國家企業(yè)技術(shù)中心，既是對中國海裝科技創(chuàng)新能力和自主研發(fā)水平的充分認可，也是希望通過該中心帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈和行業(yè)的發(fā)展。”
為達成建設(shè)目標，中國海裝正在有序推進技術(shù)中心的規(guī)劃性工作。
需要注意的是，這是中國海裝繼2014 年建成國家海上風力發(fā)電工程技術(shù)研究中心之后，再次獲批建設(shè)國家級研發(fā)平臺，開啟了中國海裝國家級科技創(chuàng)新平臺的“雙子星”時代。
事實上，早在2010 年1 月，科技部就正式對國家海上風力發(fā)電工程技術(shù)研究中心立項批復(fù)，由中國海裝負責建設(shè)。該中心是海上風電裝備技術(shù)研究、系統(tǒng)設(shè)計、集成制造及海上風電場工程技術(shù)研究的專業(yè)機構(gòu)，旨在形成海上風電整機核心技術(shù)體系，實現(xiàn)海上風電核心技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新。
張凱認為，投用至今，這一中心發(fā)揮出多重價值：將優(yōu)質(zhì)資源整合起來，包括邀請專家定期參加研討會，為行業(yè)建言獻策，指明技術(shù)的發(fā)展方向；實施國家的重大課題，比如“5MW 海上風電機組整機設(shè)計、集成示范及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”等。
目前，國家海上風力發(fā)電工程技術(shù)研究中心已初步形成技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、信息交流、人才培養(yǎng)四大功能；先后承擔國家、地方科研項目30余項，包括7 項國家級項目，19 項省部級項目，4項集團項目，10 余項科技成果獲得國家及省部級獎項；主持編制海上風電國家標準2 項，參與編制國際標準7 項、行業(yè)標準10 余項。
深度合作，共同開展協(xié)同創(chuàng)新
當下，進行廣泛的產(chǎn)學研合作成為多數(shù)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的主流模式，這一點在風電行業(yè)表現(xiàn)得尤為明顯。一方面，風電涉及眾多學科和環(huán)節(jié)，有賴于所有參與者的緊密協(xié)作；另一方面，中國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了“引進―消化―吸收―再創(chuàng)新”的演變，全球合作貫穿其中。
張凱認為，“風電必須進行協(xié)同，沒有哪家整機企業(yè)可以把所有活全部干完，這也不符合行業(yè)發(fā)展的趨勢?！?/p>
他指出，中國海裝的誕生是軍民融合的產(chǎn)物，最初就建基于中國船舶集團的技術(shù)實力以及研發(fā)體系?！拔覀兣c生俱來有這樣的良好條件，大家在一個集團里，是一家人，比較容易協(xié)調(diào)?！?/p>
洛陽雙瑞風電葉片有限公司總經(jīng)理史俊虎以其為中國海裝5MW 機型配套研制、長度達83.6m 的葉片為例介紹說，從論證到選型，再到中間的反復(fù)迭代，雙方互動得十分頻繁。
據(jù)了解，這家成立于2008 年的企業(yè)，主要從事風電葉片、機艙罩和特種非金屬復(fù)合材料制品的研制、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，以及產(chǎn)品、技術(shù)的進出口業(yè)務(wù)。目前，其擁有8 個生產(chǎn)基地，葉片年產(chǎn)能達到1500 套，年產(chǎn)值超過20 億元。
為了進一步整合資源，中國船舶集團專門建立了風電事業(yè)群，聯(lián)合所屬的31 家機構(gòu)，由中國海裝作為牽頭單位，確定年度研發(fā)規(guī)劃，從設(shè)計階段即開始協(xié)同。
目前，這套機制有效加速著新產(chǎn)品的研發(fā)，其推出的10MW 海上風電機組就是由中國船舶集團立項。
與此同時，中國海裝還不斷深化全球合作?！拔覀兣c國外機構(gòu)的合作非常廣泛，涵蓋機組設(shè)計、關(guān)鍵部件供應(yīng)、核心軟件開發(fā)、前沿技術(shù)探索等。”張凱說。
舍弗勒大中華區(qū)工業(yè)事業(yè)部南區(qū)銷售總監(jiān)樂斌旺告訴記者，2007 年至今，舍弗勒與中國海裝持續(xù)密切合作，成為后者軸承解決方案的主要供應(yīng)商。
“從最初的2MW 機組開始，我們就建立起很好的合作基礎(chǔ)。在后續(xù)的機組研發(fā)中，舍弗勒也給予了全方位的支持?！彼硎荆斑@同樣是一個彼此學習與提升的過程，不單純是技術(shù)層面，我們也能夠吸收中國海裝在海上風電、供應(yīng)鏈管理等方面的豐富經(jīng)驗，他們的供應(yīng)鏈管理非常成熟?！?/p>
2019 年10 月，基于雙方長期建立的高度互信，中國海裝與舍弗勒簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，將利用雙方的核心競爭力建立全面戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。
布局未來，創(chuàng)新空間依然可觀
雖然風電技術(shù)取得過長足進步，但在張凱看來，從子系統(tǒng)到整機，未來的創(chuàng)新空間仍十分廣闊，比如軸承、齒輪箱等部件的可靠性提升以及主控軟件、變槳驅(qū)動軟件的開發(fā)。
“特別是在國產(chǎn)化的過程中，無論是部分關(guān)鍵部件的可靠性，還是核心軟件的自主設(shè)計能力，都有很大的進步空間。”他說。
為此，張凱建議，企業(yè)應(yīng)當加大投入，國家也有必要聯(lián)合第三方推動公共測試平臺等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為滿足行業(yè)的共性需求提供支撐。
而作為風電機組制造企業(yè)，中國海裝始終將研發(fā)的重心放在整機的系統(tǒng)集成上。其中，海上風電無疑是未來的重點方向之一，基于“裝備一代、研制一代、預(yù)研一代、探索一代”的策略，在擁有5MW、6.X MW 等成熟平臺的基礎(chǔ)上，這家企業(yè)又相繼推出8MW、10MW 機型。
針對海上風電即將走向平價上網(wǎng)的現(xiàn)實，中國海裝正在與相關(guān)設(shè)計院進行海上風電一體化設(shè)計的探索。記者了解到，由于在海上風電項目中，基礎(chǔ)成本所占的比重較大，因此，通過對整機和基礎(chǔ)進行一體化仿真，能夠有效減小整體的冗余設(shè)計，降本效果更為明顯。
此外，為了適應(yīng)未來深遠海開發(fā)的需要，充分釋放海上風電的價值，中國海裝還圍繞漂浮式風電、海上風電制氫等前沿領(lǐng)域開展研究。
值得一提的是，2018 年，中國海裝申報的“海上浮式風電裝備研制”項目獲得工信部立項，這是風電領(lǐng)域國家撥款規(guī)模最大的科研項目。目前，已經(jīng)在示范工程、浮體設(shè)計、一體化仿真等方面取得突破。
“只有持續(xù)開展原創(chuàng)性、高起點、高水平、前瞻性的科技創(chuàng)新活動，才能保持企業(yè)的創(chuàng)新活力，讓企業(yè)在行業(yè)內(nèi)保持領(lǐng)先地位。只有加強科技成果的轉(zhuǎn)化和對行業(yè)的帶動作用，打通產(chǎn)業(yè)鏈進行協(xié)同創(chuàng)新，才能更好地引領(lǐng)行業(yè)前進。”張凱強調(diào)。
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