科创服务向“新”冀丨一场工程机械的“电动革命”

　　天业通联公司生产的起重量710吨的架桥机。河北经济日报记者 吴新光 摄

　　河北经济日报记者 吴新光 通讯员 张燕 佟计强 田凯

　　组装车间外，起重量710吨的架桥机如钢铁巨人般巍然屹立；组装车间内，矿用防爆车、船厂平板车等特种运输车正进行最后调试——这是秦皇岛天业通联重工科技有限公司（以下简称“天业通联”）传统制造业智能化变革的前沿阵地。

　　“郭博士来了！”10月17日下午，组装车间的工人们热情地向走进车间的郭锐打招呼。这位燕山大学机械工程学院的博士生导师，如今还有另一个身份——天业通联博士创新站的领衔博士。

　　“最近基本上两三天就要来一趟。”郭锐轻车熟路地穿过正在组装的特种运输车，“公司订单排得满，博士创新站的研发任务更满。”

　　传统制造的智能化困局

　　天业通联组装车间内，一台大吨位抱罐车即将发往土耳其某大型钢厂。抱罐车又称渣罐车，是钢渣处理生产线上的关键设备，主要运输温度约1300摄氏度的钢渣或其他固态物体。

　　天业通联公司工人在组装船厂平板车。河北经济日报记者 吴新光 摄

　　天业通联公司总经理助理、研究院院长王大江却在这片繁忙中道出隐忧：“我们的产品远销全球40多个国家和地区，但在数字化时代，老工程机械装备如何智能化升级？‘双碳’目标下企业新的增长点在哪里？”

　　这个问题，困扰着许多传统装备制造企业。天业通联作为非标多领域重大高端装备一体化解决方案供应商，产品从桥梁装备、起重装备到特种车辆、隧道施工装备，每一个都是“大块头”，每一个也都是能耗大户。

　　“我们的产品都是以传统柴油发动机作为动力。”王大江指着车间内一台正在组装的提梁机说，“柴油机带动液压泵，液压泵再带动液压马达。这种模式已经延续了几十年。”

　　2025年7月初，转机来临。秦皇岛市科协找到企业，邀请申报河北省博士创新站建设项目。天业通联随即找到合作20多年的燕山大学机械工程学院，双方一拍即合。

　　“公司技术人员主要是干工程机械应用出身。”王大江说，“需要和高校产学研结合，利用高校的智力资源，加上公司的工程经验，把博士创新站做好，共同开发新课题、新产品。”

　　一场“电动革命”的诞生

　　在天业通联，一场工程机械领域的“电动革命”正在悄然上演。

　　博士创新站的建立，为企业带来了新的研发模式：企业提供场地、人员和资金支持，高校则提供智力资源和前沿技术。

　　天业通联博士创新站的领衔博士郭锐（右）与天业通联公司总经理助理、研究院院长王大江察看产品。河北经济日报记者 吴新光 摄

　　在公司的试制区域，一台运送混凝土管片的双头运输车正在进行混动改造。“工程机械电驱化，可以说是‘弯道超车’。”郭锐认为，以前受电机驱动技术制约，现在电机技术已经很成熟，野外作业完全没有问题，大型工程机械装备电驱化的春天来了。

　　郭锐博士的研究方向是流体传动与控制。他形象地打了个比方：“就像家用汽车的新能源化一样，我们正在让这些‘大块头’也换上新能源动力。”

　　传统的柴油动力系统，不仅有尾气污染、噪声大，野外作业时对周边环境的影响也不容忽视。而电驱化改造后，能量密度比柴油机更高，传动效率也显著提升。

　　“大型工程机械装备电驱化后，预测节能30%以上，使用成本也降低了。”郭锐说，“更重要的是，电驱化让智能化成为可能。”

　　“以前双方在高速铁路施工装备、架桥机设备、特种运输车等方面都有合作，基础很好。”王大江说，如今在博士创新站的平台上，合作将更加紧密和高效。

　　目前，双方合作的高铁提梁机新能源化项目已经进行了一年多，从理论验证、算法到图纸，再到样机，取得了实质性进展。

　　然而，这条创新之路并非一帆风顺。“这些‘大块头’配置的电池大，电池的能源管理系统、电机的动力输出系统等都得大。”郭锐坦言，“由于具有高功率、大容量、大载重、高转速等特点，将这些智能化产品整合到大型工程机械设备上，也会出现一些新问题。”

　　天业通联公司研发人员正在进行理化试验。河北经济日报记者 吴新光 摄

　　最大的难点来自技术路径的根本性变革。

　　“几十年来，液压泵都是针对柴油机2000转以下的转速适配的。”王大江表示，现在要让电机带动液压泵，一般电机转速要高出2倍，甚至好几倍，虽然效率高了，但匹配难度也加大了。

　　在博士创新站的实验室里，郭锐带领团队日夜攻关，能量回收成为他们重点突破的方向之一。

　　“在设备下落过程中会产生大量的势能，如果不回收，电机端会发热。”郭锐在白板上画着示意图，“我们研究的是电机在悬挂系统处于下降动作或行走系统进行制动时，将多余的动能再转化为电能，并储存至电池组中。”

　　“科创中国”的河北实践

　　天业通联博士创新站的建设，是河北省推进“科创中国”试点的一个缩影。

　　今年，河北省成功入选第二批“科创中国”博士创新站建设试点省份。博士创新站试点建设是中国科协打造的重点人才创新服务项目，旨在激发科协基层组织活力，推动高校、科研院所博士与中小微企业开展建站合作和技术攻关。

　　“博士创新站有效打通了高校、科研院所与企业的人才流动通道。”河北省科技工作者服务中心负责人表示，这既解决了中小微企业缺技术、缺人才的难题，也解决了博士缺项目、缺实践的困境。

　　据了解，进站博士团队将与建站企业紧密协作，聚焦河北省八大重点产业（现代化钢铁、绿色化工、生物医药、电子信息、新能源和智能网联汽车、机器人、空天信息和卫星互联网、数字产业）、107个重点特色产业集群及相关领域发展需求，推动博士人才与企业技术需求精准对接。

　　博士创新站的建立，不仅为企业带来了技术创新，更点燃了传统制造业转型升级的希望之火。在博士创新站的推动下，天业通联正在从传统的装备制造商，向智能化、绿色化的整体解决方案提供商转型。那些曾经笨重的“大块头”，在智能化的赋能下，正变得越来越“聪明”、越来越绿色，成为中国制造走向世界的新名片。

　　“我们将继续围绕工程机械装备的绿色、低碳、节能、智能进行研发。”郭锐表示，今后还将探索更多前沿技术在工程机械领域的应用。