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【壮丽70年 奋斗新时代】擦亮科技皇冠上的明珠——江西理工大学用科技创新服务区域经济发展
发布时间:[2019-09-26] 作者:[] 来源:[新闻中心] 访问:[]

本网讯 9月17日,由江西理工大学、西南交通大学科研团队联合研发的新型高效智能永磁磁浮轨道交通系统(简称“虹轨”),在北京召开科技成果评价会,中国工程院干勇院士担任组长,李卫院士和北京交通大学贾利民教授担任副组长,技术成果评价专家组一致认为,该项成果首次提出了一种新型稀土永磁磁浮轨道交通系统,建成了载人运行的技术验证线,填补了国内外空白,整体技术达到国际先进水平。

这些评价,对一所地处欠发达地区的“非985、211”高校来说,真是一种莫大的鼓舞。这项成绩的取得标志着江西理工大学的科技创新能力的大幅提升,在磁浮交通系统关键技术上取得了重要突破,是该校党委贯彻落实习近平总书记关于“要加大科技创新工作力度,不断提高开发利用的技术水平,延伸产业链,提高附加值,加强项目环境保护,实现绿色发展、可持续发展”重要指示精神,坚定不移推进党中央决策部署落地见效的重要举措。

初心:产业需求激发创新活力

江西理工大学坐落在被誉为“世界钨都”、“稀土王国”的红土地赣州,作为国内最早设立的八大冶金本科高校之一,江西理工大学始终坚持有色金属产业的发展需求来开展人才培养、科学研究和社会服务。

稀土特别是南方离子型中重稀土是我国重要的战略资源,如何为稀土的高效开发和利用服务一直是江西理工大学的重要任务。稀土虽然是一个战略性新兴产业高度关联的特色产业,同时也是产能严重过剩的产业。由于长期开采使用,我国积累了大量稀土工业品产能,据中国稀土行业协会副秘书长陈占恒介绍,目前全国稀土分离企业产能达30多万吨,而市场需求仅在12万-15万吨之间。早期因稀土行业管理失控所带来的产能过剩,已经对下游产业造成深远影响。要真正解决稀土产能过剩的问题,关键在于加快稀土下游加工产业的升级改造,通过技术研发,构建高附加值的后端产业链。

江西理工大学校长杨斌教授是稀土领域的专家,早在2012年就主持了国家“863”计划重大主题专项项目“稀土资源绿色提取与环境保护技术与集成”,经费达2800万元,是当时江西省除国防军工项目外获得资助经费最多的项目。涉足稀土领域多年的杨斌团队,一直都在思考如何延伸产业链、提高稀土有效利用率问题。

在石油资源日益枯竭、交通拥堵日益严重、空气治理迫在眉睫的情况下,大力发展轨道交通系统,特别是安全高效、节能环保的智能化轨道交通系统,将是我国今后相当长一段时间内交通事业发展的主旋律。针对当前城市轨道交通在中小城市应用中面临的问题,解决城市交通拥堵和公共交通“最后一公里”问题,2014年,江西理工大学提出了“新型高效智能永磁磁浮轨道交通系统”方案,并通过了专家论证。2015年财政部、工业和信息化部、国土资源部等三部委稀土开发利用综合试点项目立项支持建设,2016年联合西南交通大学等单位共同制造,2019年初完成。

担当:平台载体汇聚创新力量

磁悬浮技术是一门很复杂的多学科综合的技术,被誉为“现代科技皇冠上的明珠”。现有磁浮技术可以简要分为电磁悬浮(常导)、超导磁浮和永磁磁浮三类。电磁悬浮以长沙磁悬浮线和德国技术的上海磁悬浮线;超导磁浮以日本的山梨线为典型代表,这两者技术已相对比较成熟。而永磁磁浮具有“零功率”悬浮的典型特征,但是其加工难度大、控制难度高。近年来,随着永磁材料、电子信息、精密机械加工等技术的突飞猛进,永磁磁浮技术再次受到业内的广泛关注。

稀土资源综合开发与利用是江西理工大学的四大特色和优势之一,学校率先在全国开办了第一个稀土本科专业,现拥有国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心等多个研究平台。学校的稀土磁性材料及器件研究所已研发了新能源汽车用磁钢、风力发电磁钢、伺服电机磁钢、磁悬浮轨道交通专用磁钢、粘结钕铁硼磁粉等新材料、新产品,取得了较好的经济效益和社会效益。在此基础上,学校党委决定攻关难度较大的永磁磁浮技术。

永磁悬浮依靠永磁体的斥力能实现“零功率”悬浮,悬浮功耗接近于零。我国现投入运营的中低速磁浮交通悬浮能耗占了系统总能耗的四成,与之相比,永磁磁浮的“零功率”悬浮可谓是一枝独秀。但是如何克服永磁磁场控制难的缺陷,科研团队在这个问题上下了很大的力气。

项目执行人、电气学院副院长杨杰还清楚地记得,为了研究和验证悬挂式磁悬浮列车的控制方法,经常在户外试验。夏天户外温度高达四十多度,而冬天,由于临江,试验场地上寒风凛凛。由于时间紧迫,研究团队丝毫未受天气的影响,反复试验。从2016年到2019年,整整三年半时间,试验场地周围的树叶绿了又黄,冬去春来,不变的是团队的坚持。

“刚开始就没想那么多,就想竭尽全力完成。”杨杰告诉我们,整个科研团队除了春节休息几天,其他时间都在工作,大家都在紧张地按照日程表上的进度往前赶。由于学校所处地域的劣势,引进高端人才难度大,但是学校“自力更生、艰苦奋斗、团结协作、攻坚克难”的优良作风得到了很好的体现。学校党委高度重视,校长杨斌教授亲自挂帅,组建了跨单位、跨部门、跨专业的联合研发团队,分工协作,协同创新。虽然项目启动仅三年多,但背后却凝聚着学校多年来在稀土领域和交通领域的智慧、经验和技术。

凭着大家的一股韧劲,研究团队攻克了悬浮结构、走行系统、支撑系统、运控系统、通信与智能控制等关键技术等一系列关键技术,研制了一台全永磁磁浮车,开发了一套牵引和运行控制系统,可实现载人稳定运行,形成PCT国际专利5项,发明专利30余项,可填补国内外空白。首次提出了一种新型稀土永磁磁浮轨道交通系统,涵盖了永磁材料、轨道交通、人工智能、无线通信、智能制造、电机驱动等多个战略性新兴产业,应用了无人驾驶、精确定位、传感融合、云计算等新理论、新技术、新方法,实现了多技术的集成。

项目联合负责人、西南交通大学张卫华教授介绍说:“该技术成果具有绿色、智能、节能、安全、经济的特点。独立路权且造价低、占地少。”“虹轨”系统在性能上具有爬坡能力强、转弯半径小、适应范围广的优势,能实现中小城市人口密集区旅客的快速运输,为城市交通提供了一种新的解决方案;通过新材料在轨道交通领域的工程应用,推动铜铝稀土永磁产业的产能释放和地区经济增长。该成果也将带动多领域协同发展,提高创新技术集成能力。

使命:科技创新服务区域发展

“虹轨”是江西理工大学用科技创新服务区域经济发展的一个缩影。历经61年建设和发展,学校形成了矿业、冶金材料等优势学科,正好与赣州的稀土等有色金属行业高度契合。学校始终牢记建校时服务地方和行业发展的初心和使命,发挥人才、学科、科技等优势,瞄准产业需求,攻坚关键技术难题,推进科技成果转化,5年来共撬动工业产值百亿余元,获国家科技进步奖二等奖、国家技术发明二等奖等国家和省部级奖励80多项,为赣州建设革命老区高质量发展示范区作出了积极贡献。

万林生教授清楚地记得,10年前,他在大余县调研时得知,赣州本地一家钨业企业要上一个冶炼项目,但因为传统钨冶炼技术会产生重金属含量超标的废水,项目没通过环保审批。解决不了污染排放问题,整个钨冶炼产业都有可能停产。经过7年努力,历经数千次试验,万林生领衔的科技团队终于破解了白钨绿色冶炼的关键技术。项目在全国推广后,预期可减少氢氧化钠排放176万吨、氨氮排放128万吨,项目也因此获得2016年国家科技进步奖二等奖。

在江西理工大学,像万林生这样的科技工作者还有很多。他们长期扎根赣南,为企业发展“问诊把脉”,完成了一批高水平科研成果。2017年,吴子平博士团队研发的“基于柔性碳纳米管膜的可折叠电池”项目,获第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛银奖,与上市公司东旭集团达成1500万元技术转让,并促成东旭-江理先进碳材料技术研究院建立。今年2月,该校“铜及铜合金真空连续熔炼铸造装备与技术项目”8项专利成果,在鹰潭召开的全省铜产业转型升级现场推进会上进行了合作签约,转化金额2700多万元。

为推进产学研深度融合,江西理工大学制定了“一个博士教授进驻一个企业、一个学科带动一个产业、一个团队拉动一个产业群、一个学院服务一个县市区”的目标,构建以促进人才培养、协同创新、技术转移、成果转化和产业升级为导向的产学研用合作新型体系。学校建设创新创业教育实践平台和基地30余个,入驻孵化企业或项目团队69个,每年开展创新创业实践活动覆盖在校生近万人,各类创新创业实践平台孵化科技成果转化400余项。

江西理工大学坚持科研为地方服务的宗旨,不断整合资源,加强与地方政府、企业的合作,牵头组建了我省锂动力电池科技创新战略联盟,参与发起了稀土、钨、铜、有色金属资源利用节能减排、循环利用等13个行业技术创新战略联盟,与江西铜业、中国瑞林、江钨集团等重点企业共建了国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心、国家铜冶炼及加工工程技术研究中心、钨资源高效开发及应用技术教育部工程研究中心等一批高水平科技创新平台,国家级平台数量为全省高校之最。

“深度融入、全力服务区域经济社会发展,是学校不可推卸的社会责任。学校切实发挥人才、学科、科技、智力优势,全力打造对我省经济社会发展最具贡献度高校。” 党委书记罗嗣海如是说。(文/朱贤凌 编辑/陈琰)

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