央企創(chuàng)客祝文姬：開啟電動汽車無線充電新時代

·毛雨賢

央企創(chuàng)客祝文姬：開啟電動汽車無線充電新時代

·毛雨賢

編者按：

祝文姬，中央企業(yè)新一代科研人員的杰出代表，一個巾幗不讓須眉的年輕創(chuàng)客。

2011年7月，祝文姬拿到了博士學位，離開湖南大學的校門，走進廣西電網(wǎng)。

2016年初，她和她的團隊成功攻克了電動汽車無線充電供電這一前沿技術(shù)，讓電動汽車“無線充電，即停即充，邊走邊沖”的夢想走進現(xiàn)實。

短短五年，祝文姬和她的團隊實現(xiàn)在電動汽車無線充電歷史上劃時代的革新，開啟了電動汽車無線充電新時代。這是怎樣的一個奇跡？又走過了怎樣一條攻堅克難、不斷超越的創(chuàng)新之路？

習近平總書記指出，要實現(xiàn)中國夢，必須依靠辛勤勞動、誠實勞動、創(chuàng)造性勞動。創(chuàng)造性勞動的核心則是創(chuàng)新，創(chuàng)新是民族進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動力。

實踐證明，任何創(chuàng)新，都來自于對理論和現(xiàn)實的深刻把握，都來自于百折不回的毅力和腳踏實地的勞動，祝文姬和她的團隊以行動和成果做了很好的詮釋。

“功崇惟志，業(yè)廣惟勤?！眽粝朦c燃激情，創(chuàng)造成就未來。推動創(chuàng)新驅(qū)動，時代呼喚更多的學習型、復(fù)合型的實干者，企業(yè)需要更多嚴謹務(wù)實、思維開闊、關(guān)注時代發(fā)展、不斷追求進步的“祝文姬”。

隨著國家對電動汽車產(chǎn)業(yè)支持力度不斷加大，電動汽車充電技術(shù)引起了越來越多的關(guān)注，新技術(shù)更是層出不窮。而在電動汽車還處于有線充電的當下，有多少人敢大膽“幻想”——甩開充電的“尾巴”，開啟無線充電新模式呢？

“人總是要有夢想的，作為科研人員更要引領(lǐng)時代，以前想不到的事情，說不定哪天就真的實現(xiàn)了。”一位央企新一代科研工作者、年輕女博士祝文姬，憑著一股敢想敢做敢較勁的科研勁頭，僅用四年時間，便在今年初成功攻克了電動汽車無線充電這一前沿技術(shù)，研制了駐停式電動車無線充電裝置，成功建成了國內(nèi)第一條電動汽車無線供電小型試驗車道。從此，電動汽車“無線充電、即停即充、邊走邊充”的美妙夢想闖進了現(xiàn)實，成為電動汽車充電歷史上劃時代的革新。

祝文姬，廣西電力科學研究院高級工程師，一位年僅三十出頭的年輕女博士，穿便裝時象個高校女學生，溫文典雅，說起話來總是一臉甜甜的笑容。2011年湖南大學博士畢業(yè)后，她進入廣西電力科學研究院智能電網(wǎng)及需求側(cè)研究所工作，從2012年開始便加入“面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)”科研團隊，并擔任技術(shù)負責人。在4年的科學探索中，她始終走在科技的前沿，“穿越”在電動汽車無線充電的夢想與現(xiàn)實之中，以滴水穿石的毅力，攻克了無線充電供電技術(shù)的一道道難題，以執(zhí)著的追求書寫著人生的厚度，彰顯了新一代科技勞動者的絢麗風采。

打開未知的世界

隨著全球石油資源的日益緊缺和自然環(huán)境的不斷惡化，尋找解決能源和環(huán)境問題的高效方法和技術(shù)，成為當今世界最熱門的研究課題之一。而電動汽車具有零排放特點，被認為是最有發(fā)展前景的一種交通工具。

但是，電動汽車也面臨著充電難的困境。祝文姬介紹，當前的電動汽車主要采用傳導(dǎo)充電方式。這種充電方式需要使用充電電纜連接充電機和電動汽車，而且這種帶“尾巴”的充電方式存在諸多缺點。如充電時需要先停車，再將充電機上的充電電纜連接至電動汽車上的充電接口，操作繁瑣且費時費力；在電纜出現(xiàn)老化、雨雪天氣、充完電后忘記拔除接插件和不小心拉扯到連接電纜等情況下，也容易引起漏電，嚴重的還會引發(fā)安全事故。同時，受目前電池技術(shù)的限制，電動汽車本身還存在價格昂貴、車身笨重、電池組所占空間大、續(xù)航里程短、一次性充電時間長以及充電頻繁等問題。

所以，當特斯拉電動汽車問世的時候，曾經(jīng)有許多人愛在心頭卻不敢“出手”。就算近幾年來，電動汽車越來越火——比亞迪、Smart等相繼亮相博弈市場，大多數(shù)購買者也仍然在觀望，人們在期待著更便捷、更安全可靠的充電方式——無線充電。就這樣，在萬眾期待中，祝文姬和她的科研團隊踏上了“面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)”項目的研究之路，打開“無線充電供電技術(shù)”這個未知的世界。

祝文姬和她的科研團隊

甩掉充電的“尾巴”

電動汽車無線充電供電技術(shù)是“面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)”項目研究的一個重點，將以無直接導(dǎo)線接觸的方式，甩掉充電的“尾巴”，實現(xiàn)電網(wǎng)電源到電動汽車的電能接入，打通電動汽車充電的“最后一米”。

2015年12月13日，還有幾天“面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)”項目就要進行結(jié)題了。晚上10點，廣西電力科學研究院智能電網(wǎng)及需求側(cè)研究所的辦公室燈火通明，祝文姬和課題組成員還在努力準備結(jié)題的材料。祝文姬說：“那段時間，每天只能睡上四五個小時。整理材料的時候，字都是跳的。”作為課題的技術(shù)負責人，祝文姬比其他成員都緊張，因為探究電動汽車如何實現(xiàn)無線充電，這是她近四年以來最重要的工作。

科研就像一場賽跑，不管付出多大的努力，都有可能被別人搶先一步。“很長一段時間，祝博士每天都上網(wǎng)關(guān)注這方面的新聞，看有沒有人發(fā)表類似的成果。”廣西電力科學研究院智能電網(wǎng)及需求側(cè)研究所新能源專責肖靜說。

經(jīng)過四年艱辛的研究，2015年12月18日，面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究項目驗收完成，祝文姬和她的科研團隊開發(fā)了無線電能傳輸系統(tǒng)工程設(shè)計平臺，研制了駐停式電動車充電裝置，成功建成了國內(nèi)第一條電動汽車無線供電小型試驗車道?！耙院蟠蠹铱梢砸贿呴_車一邊充電，甚至電動汽車沒有車載電池也能解決電源的問題?！弊Ｎ募Ы榻B說，在她們研發(fā)的國內(nèi)第一條無線供電小型試驗車道上，可以實現(xiàn)大家夢寐以求的“邊走邊充”，這無疑開創(chuàng)了電動汽車無線充電的嶄新時代。

中國無線電能傳輸技術(shù)權(quán)威專家、重慶大學教授、博士生導(dǎo)師孫躍說：“南方電網(wǎng)廣西電力科學研究院開展的‘面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究’科研項目是我國首次將無線電能傳輸技術(shù)（WPT）應(yīng)用在電動汽車充電供電和高壓電力線路狀態(tài)實時監(jiān)測中，在國內(nèi)甚至國際上都具有技術(shù)引領(lǐng)的作用。該項目的實施，為解決電氣化交通工具實時充電與便捷充電問題提供了有效的解決方案，成功解決電動交通工具推廣應(yīng)用的瓶頸問題。同時，該技術(shù)可以推廣到很多固定線路在線供電應(yīng)用領(lǐng)域如AGV、地鐵、輕軌、高鐵等，應(yīng)用前景明確，經(jīng)濟效益巨大。在電網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用無線供電技術(shù)實現(xiàn)了高壓桿上控制箱的穩(wěn)定持續(xù)供電，消除了采用儲能和新能源方式供電的穩(wěn)定性差、維護費用高等諸多問題，大幅度降低了電網(wǎng)的運維成本。”

華南理工大學電力學院副院長、教授、博士生導(dǎo)師張波說：“電動汽車充電是一個非常大的問題，無線電能電動汽車的充電可以解決現(xiàn)在有線充電的一些難題，特別是動態(tài)無線充電可以使得我們的充電方便，便捷，走向市場有很好的前景。而且我覺這項技術(shù)目前從進展來看，在國內(nèi)外都屬于一個具有示范性的、領(lǐng)先的項目。未來他們繼續(xù)努力下去的話，可以在國內(nèi)保持非常領(lǐng)先、甚至世界上保持非常領(lǐng)先的水平?！?/p>

讓科技創(chuàng)新走進生活

“科學研究不是為了研究而研究，而是帶著需求開展研究?！彪妱悠嚐o線充電供電技術(shù)看起來既高大上又很神秘。但是，這一技術(shù)不但上通“天氣”，而且下接“地氣”，是一項推廣前景廣闊的實用技術(shù)。

電動汽車無線供電車道可在固定行駛的公交車路線、高速路、景區(qū)道路上推廣使用?！盁o線供電車道類似于加油站，當電動汽車電量不足時，就可以駛?cè)脘佋O(shè)有無線供電系統(tǒng)的車道上，邊走邊充電，而且全過程不需要駕駛者下車操作?！弊Ｎ募дf。而駐停式電動汽車無線充電裝置則可以建設(shè)在車庫、停車場、公交車?？空镜龋妱悠囃？吭谕＼囌军c上就可以直接充電，簡直太方便了。此外，還可以通過系統(tǒng)隨時遠程調(diào)節(jié)充電時長、實時監(jiān)控車輛狀態(tài)，充滿電后自動斷電。

“只要汽車不離開車道，即使沒有車載電池，車道也可以為汽車供電行駛。車道沒有冗長的電纜，雨雪和潮濕等惡劣天氣也可以正常使用?！睂τ诖蠹易铌P(guān)心的安全問題，祝文姬表示，電能傳輸過程中沒有導(dǎo)線的直接接觸，不存在電力安全隱患；至于電磁輻射，在系統(tǒng)設(shè)計之初就進行了考慮，經(jīng)過第三方檢測機構(gòu)測試后不但滿足國際輻射標準，還比標準低一半，不會危害駕駛?cè)松眢w健康。

電動汽車無線供電車道還解決了老百姓關(guān)心的很多問題。如它不挑剔、不嬌氣，任何品牌的電動汽車都可以使用，只需安裝無線接收裝置。充電時間大大減少，以總電池容量為24千瓦時的電動汽車為例，如果以30千瓦的功率進行充電，不到1小時就可以充滿電。“以后大家可以一邊開車一邊充電，甚至電動汽車不需要車載電池也能解決電源的問題?！弊Ｎ募дf。

據(jù)悉，無線供電技術(shù)還可應(yīng)用于輸配電線路上的監(jiān)測終端設(shè)備，如覆冰預(yù)警在線監(jiān)測系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)、故障指示儀等，使這些智能監(jiān)控裝置由太陽能供能轉(zhuǎn)為使用高壓線上的感應(yīng)電，就算遇到無光照或其它惡劣天氣也能保證有穩(wěn)定可靠的電能供給。目前，祝文姬和她的科研團隊已研制了國內(nèi)首套輸配電線路監(jiān)測終端無線供電系統(tǒng)，分別在廣西電網(wǎng)柳州供電局、賀州供電局5條輸電線路和5條配電線路上使用，示范工程運行良好。

絕不草率結(jié)題

一項技術(shù)，開創(chuàng)了一個新時代。一項成果，凝聚的是科研人員創(chuàng)新的智慧和技術(shù)的積累?；叵搿懊嫦蛑悄茈娋W(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)”項目研究四年的日日夜夜，祝文姬說，這對于她來說既幸運又充滿挑戰(zhàn)。

電動汽車無線供電技術(shù)的基本原理是從電網(wǎng)把電能接入原級電能變換裝置，電能經(jīng)過變換后輸入耦合機構(gòu)，再由耦合機構(gòu)傳輸?shù)杰囕d電能變換裝置，最后給電動汽車供電。其中耦合機構(gòu)是關(guān)鍵，這是電能發(fā)射、拾取的機構(gòu)。這個一發(fā)一接的機構(gòu)看似簡單，其實它是一個決定著功率大小、電能轉(zhuǎn)換效率、電磁輻射、傳輸距離等多目標同時優(yōu)化的復(fù)雜系統(tǒng)?！跋到y(tǒng)里面，光是關(guān)鍵參數(shù)就有近20個，其它小參數(shù)多達100余個。這些參數(shù)就像一個不可分割的聯(lián)盟，牽一發(fā)而動全身，某個參數(shù)變了，其它參數(shù)就得跟著變。也就是說每一次的試驗，這100多個大小參數(shù)都要全部調(diào)整。所以，每一次試驗，都得縝密思考，一點一點地修改。”祝文姬說。

與修改參數(shù)一樣，系統(tǒng)中的材料選擇及其工作方式的設(shè)計也是一件非?！罢勰ト恕钡氖?。祝文姬說：“為了提高電動汽車無線供電系統(tǒng)中發(fā)射機構(gòu)和拾取機構(gòu)之間的能量聚合度，軌道導(dǎo)磁材料我們先后更換了五六種，供電導(dǎo)軌也嘗試了三種繞制方式，前后花了一年時間?！边€有，無線供電小型試驗車道的導(dǎo)軌鋪設(shè)也經(jīng)歷了多次推翻重來的挫折?！皬恼麠l鋪設(shè)到分段鋪設(shè)，從分段鋪設(shè)到添加輔助裝置，這個方案不行又開始新的方案，不厭其煩地反復(fù)修正、試驗?！弊Ｎ募дf。

“試驗過程遇到這么多的反復(fù)推倒重來，有沒有想過放棄或者中途退出？”面對這樣的問題，祝文姬一臉認真地說：“科研允許有失敗，但我不會輕易放棄。無線供電充電技術(shù)的方向是正確的，研究過程將會遇到許多新問題也是我能想到的。但是，在困難之前我沒有時間想怎么逃避和放棄，想得更多的是要把這個事情做好，拿出大家認可的成果?！?/p>

記者采訪了解到，在2013年，項目原計劃要結(jié)題的時間節(jié)點，祝文姬發(fā)現(xiàn)，電動汽車無線供電技術(shù)要解決的前沿問題越來越多，電能轉(zhuǎn)換效率也還有潛力可挖。“當時1度電從電網(wǎng)傳輸?shù)狡嚿?，除掉一些不可避免的損耗，汽車能接收到75%。雖然比立項前的65%提升了不少，但我渴望能突破80%的大關(guān)?！弊Ｎ募дf：“科研成果最終是要推廣應(yīng)用的，我們不能就這么草率結(jié)題，要做就要做到最好！”本著對項目負責的態(tài)度，她主張向南方電網(wǎng)公司申請將課題延遲2年結(jié)題。

在接下來的日子里，為了提高電能的轉(zhuǎn)換效率，祝文姬常常泡在實驗室里，一點一點地修改系統(tǒng)參數(shù)，最終將效率由75%提高到了85%。為了降低電磁輻射，她不斷更換材料、反復(fù)試驗，最后把電磁輻射值降到0.57微特斯拉，微乎其微，遠遠低于國際標準27微特斯拉。為了提高電動汽車無線供電小型試驗車道導(dǎo)軌切換電壓的穩(wěn)定性，她查閱了國內(nèi)外幾十萬字的資料，然后做理論推導(dǎo)、仿真以及大量的試驗……

科學研究就是這樣反復(fù)試驗不斷推翻重來的心路歷程。但是，祝文姬永不言放棄，以滴水穿石的精神，鍥而不舍地堅持，一個難題一個難題地攻破，從一個小芯片到小模塊，再到小系統(tǒng)、大系統(tǒng)，最終先人一步成功攻克了電動汽車無線供電充電技術(shù)，打通了電動汽車充電的“最后一米”。

科學沒有捷徑可走

“科研就像在黑暗中摸索，研究中哪怕是遇到了一點點問題，都得重頭再來，每一個關(guān)鍵點都不能馬虎?！睂Υ蒲泄ぷ?，年輕的祝文姬卻像一個久經(jīng)考驗的老工匠般，對自己的作品總是精雕細琢、精益求精，有著近乎嚴苛的態(tài)度。

為了提高電動汽車無線供電系統(tǒng)中發(fā)射機構(gòu)和拾取機構(gòu)之間的能量聚攏，和小型試驗車道導(dǎo)軌切換電壓的穩(wěn)定性，祝文姬查閱了國內(nèi)外幾十萬字的資料，然后做理論推導(dǎo)、仿真以及大量的實驗。每一次實驗，都是在實驗室里調(diào)試成功后，才到室外進行實地操作。但往往由于室外瞬息萬變的天氣和實驗室里的條件完全不一樣，實驗室通過的方案往往一拿到室外就被推翻了。

為此，祝文姬和科研團隊就反復(fù)地修改設(shè)計方案，反復(fù)校正，直到完全滿足室外惡劣條件為止。比如為了檢驗防水防潮的效果，她們模擬連續(xù)暴雨下電路板被水泡的情形，將設(shè)計好的電路板直接丟進水里浸泡然后充電，前前后后反復(fù)進行了無數(shù)次。

“有些工作我們覺得差不多就行了，但祝博士不一樣，遇到某個問題說不清楚時，她回頭一定要翻閱一些專業(yè)書本，非要弄個明明白白?！笨蒲袌F隊成員肖靜說。

“科學沒有捷徑可走。”祝文姬的一句話，讓另一名科研團隊成員歐世鋒深深觸動。在課題組，歐世鋒負責輸配線路監(jiān)測設(shè)備無線供電系統(tǒng)研究，作為一個意氣風發(fā)的年輕人，他凡事都喜歡找捷徑，在項目中遇到難題時也不例外。但這樣解決問題的方式遭到了祝博士的堅決反對，她告訴歐世峰，要解決的問題越多，就越要腳踏實地不能出錯，否則就會花好幾倍的時間去彌補。也正是這種不走捷徑、精于求精的精神，使得祝文姬攻克的電動汽車無線供電技術(shù)達到了國內(nèi)乃至世界先進水平。

用滿腔激情賦予科研熱度

在很多人眼里，科學設(shè)備儀器是冰冷的，科技研究是乏味枯燥的。然而，祝文姬覺得科學研究是很有意思很奇妙的。她說：“看著一個個小元件，在自己手中倒騰，就變成了一個模塊，然后再變成一個小系統(tǒng)，最后是大系統(tǒng)，也就是一個小想法變成了大現(xiàn)實，這是一件多么神奇和令人高興的事情啊?！?/p>

記者采訪了解到，祝文姬初中時就喜歡上了實驗，到了大學四年級又跟著老師做實驗、做研究。“現(xiàn)在，科研實驗做得越多越喜歡，已經(jīng)舍不得了?！弊Ｎ募дf，剛接到“面向智能電網(wǎng)的無線電能傳輸關(guān)鍵技術(shù)”這個項目時，自己就很感興趣。所以，在研究過程中遇到難題自己也不會退卻，反而更激發(fā)她“一探究竟”的斗志。

這些年來，祝文姬就是這樣，以滿腔的激情賦予了科技創(chuàng)新無限的熱度，一步步登上了電動汽車無線充電供電技術(shù)的殿堂。

當“科技范”邂逅“動漫控”

在同事的印象里，祝文姬做起科研來，條理清晰，風風火火，是一名剛毅的科技范。與祝文姬一起共事的智能電網(wǎng)及需求側(cè)研究所助理專責歐世鋒說，祝文姬有著科研人員特有的嚴謹思維、系統(tǒng)思維，工作十分有條理。

在祝文姬的一個本子上，密密麻麻記錄著電動汽車無線供電技術(shù)研究每一項工作計劃，有什么注意事項、需要組織什么人、在什么節(jié)點完成等，一目了然。一些已經(jīng)完成的，她就打鉤銷號。她經(jīng)常和同事說：“科研工作一環(huán)扣一環(huán)，我們要步步為營，不能見子打子，避免一些無謂的返工。”

“她工作有魄力，很帶勁！”與祝文姬同在一間辦公室工作的配網(wǎng)自動化專責周楊珺說，祝文姬眼光獨到，視野開闊，善于從全局上看待事情，既有宏觀上的概念，也有微觀上的考慮，能夠組織大家發(fā)揮每個人的長處，讓大家做自己最擅長的事情，加快項目的進展。

當然，她也有柔情的一面。當工作中遇到困難和壓力，生活上遇到一些不順心的事時，她會跟大家說說，釋放壓力和尋求大家的幫助，不會把不良情緒帶到工作中。

在工作之余，她則是科幻電影的“粉絲”，《地心引力》、《奇幻森林》、《冰雪奇緣》、《星球大戰(zhàn)》等科幻大片是她比較喜歡的電影。她說：“在盡情享受震撼畫面帶來的刺激時，也能讓自己在超現(xiàn)實的科幻世界里遨游著、暢想著。”有時，她還有一顆長不大的“童心”——愛上動畫片。在她的桌子上就放著兩個酷炫的機器人模型。

五載青春年華，五載春華秋實。五年來，祝文姬不但拿下了國內(nèi)首條電動汽車無線供電車道，開創(chuàng)了電動汽車無線供電時代，而且還先后榮獲廣西壯族自治區(qū)直屬企事業(yè)工會“五一巾幗標兵”、南方電網(wǎng)公司科技進步獎二等獎、全國電力職工技術(shù)成果獎等多項獎項，擁有國家發(fā)明專利21件、實用新型專利40余件、計算機軟件著作權(quán)7項，發(fā)表的學術(shù)論文29篇。同時，入選國務(wù)院國資委組織的“十大最有故事工程師”。祝文姬說，科技研究永無止境，今后自己還有更多的科技項目進行研究，還有更遠的路要走?！奥仿湫捱h兮，吾將上下而求索”，這正是祝文姬——年輕創(chuàng)客的心聲！

（作者單位：廣西電網(wǎng)公司新聞中心）