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劉棟良有兩個身份，一個是杭州電子科技大學自動化學院副研究員，另一個是臥龍電氣驅動集團（以下簡稱臥龍）全球中央研究院副總裁。比起“劉總”這個稱呼，他更喜歡別人叫他“劉老師”。

“我更感興趣的是培養人才。”劉棟良告訴《中國科學報》，“電機研究的產業化，既需要把論文寫在課堂上，也需要把論文寫進企業里。二者不僅不沖突，還相互促進。”

研究“結緣”

劉棟良和臥龍的“結緣”始于博士后期間的研究工作。

2005年3月，劉棟良在浙江大學獲得控制理論與控制工程博士學位后，進入臥龍博士后工作站，從事交流伺服系統及非線性控制策略的研發工作。

他說：“伺服驅動技術是高性能自動化裝備的核心技術，伺服驅動產品在現代先進制造業中已成為智能控制、精密驅動的最優執行元件，當時國內在該領域還沒有實現規模化生產。”

為此，劉棟良將讀博士學位期間從事的永磁交流伺服驅動、控制策略、無傳感器運行等研究工作在臥龍開展進一步的探索。

2006年，劉棟良牽頭研發的交流永磁伺服電機與全數字化伺服驅動器產品，通過國家電控配電設備質量監督檢驗中心檢測，并實現了全數字通用交流伺服系統產品產業化，形成年產8000套的生產能力。

劉棟良在2007年加入杭州電子科技大學，但他與臥龍的合作研發仍在繼續。

2009年，劉棟良團隊針對高壓變頻效率不高、可靠性較差、無知識產權等問題，成功研發了矩陣式高壓變頻器的核心技術和生產工藝。這項技術打破了長期以來國外的技術壟斷。

2012年，劉棟良開始致力于光伏產品的技術突破，著重研究分布式光伏系統的結構、電網的特性、光伏的安全運行及光伏逆變裝置等，帶領臥龍科研團隊成功研發出1~2千瓦、3~5千瓦、10~17千瓦光伏并網逆變器，并順利通過光伏行業多項國際認證。

調研機構HIS Markit的市場數據顯示，2020年，臥龍電驅在全球高壓電機市場的占有率約為11%，位列全球第二；在全球低壓電機市場的占有率約為6.5%，位列全球第四。

“他從不會讓我們失望。”臥龍創始人陳建成稱劉棟良是“闖將”，更是“福星”，因為公司在技術突破、業務布局時，總會首先想到劉棟良和他的團隊。臥龍從單電機到數字化產品、智能集成產品的發展道路上，都留下劉棟良和團隊的足跡。

組織“牽線”

電機是機電能量轉換的重要裝置和電氣傳動的基礎部件，簡言之，就是將電能轉化為動能，讓電力應用于工業、農業、國防、交通及家電等眾多領域。

劉棟良向《中國科學報》介紹：“大到遠洋航輪飛機，中到汽車動力，小到空調家電，電機都有廣泛應用。電機是提供動力的心臟，很幸運自己能以‘開拓者’的身份參與其中。”

2013年，浙江省委組織部等四部門推行“青年科學家培養計劃”，旨在引導和推動科技人才集聚服務企業，加快培養造就青年學術和技術帶頭人。此時，已是杭州電子科技大學自動化學院電氣工程系主任的劉棟良，成為派駐臥龍的青年科學家。

“從研究‘結緣’到組織‘牽線’，讓我對臥龍的研發工作有了更深層次的了解。”劉棟良說，“當時，我對自己的要求不僅是做一個闖將，還要做一個組織者。一是對電機應用的未來要看得更遠，二是對于集團戰略研發項目要做好帶頭組織工作，三是為集團國際化、新業務研發培養人才。”

位于浙江省紹興市上虞經濟開發區的臥龍產業園，2013年還只是兩層樓的EV（電動汽車）電機項目研發工作室，如今已經成為占地近百畝的EV電機的研發、生產基地。每年從這里出產30萬臺以上EV電機，并運往全球各地。

劉棟良帶領研發團隊在這里克服了諸多電機技術難題。比如，團隊研發出磁鋼退磁—反電動勢估算法、轉子過熱—電機損耗估算法、軸承異常—轉速諧波分析法等先進電機算法，實現了電機設計的平臺化、電機測試的平臺化。

“當時我們已經預測到電動汽車會迎來爆發增長期，而電機是其核心動力組件。我們研發了具有穩定性、經濟性、環保性的EV電機，并成功成為宇通、吉利、奔馳等電機供應商，為臥龍帶來數十億元的電機供應市場。”劉棟良說。

作為臥龍研發的“組織者”，劉棟良最大的成就感是，為臥龍培養出一批批研發骨干。現在劉棟良和他的團隊正在布局研發新一代船舶、飛機電機設備。

敢想敢干

在光照充足的夏季，杭州電子科技大學第六教學樓的屋頂太陽光發電系統預計一天可以發電500多度，但如果把太陽能發的電并入房屋所在的電網，實現一年四季都能持續發電就有一定困難了。

劉棟良解釋說：“這需要一整套系統支持，比如第四變電所的并網控制系統、第八教學樓四樓的綜合控制系統和一樓的柴油發電機系統、蓄電池系統、超級電容補償系統、電能質量調節器、瞬間電壓跌落補償器、干擾發生裝置等。”

2008年，劉棟良帶領學生成功開發出這一整套系統——先進穩定并網光伏發電微網系統。他告訴記者：“當年，這套系統是我國第一個光伏發電微型電網實驗研究系統，也是國際上唯一的光伏發電比例達50%、電源容量為240千瓦的實驗微型電網。”

“我首先給學生傳達的理念，是敢想——比如世界第一，然后是敢干。”劉棟良在研究生課堂上的這句話，讓他的學生屈鋒印象尤為深刻。

“沒有比直接參與企業重大技術攻關更能提升學習的了。”屈鋒告訴《中國科學報》，導師劉棟良的每一屆研究生，都要在讀研期間去臥龍等龍頭企業參與研發，如果條件具備還可以牽頭負責子研究項目。

屈鋒在臥龍做研發的一年半時間里，和導師劉棟良合作，針對電動汽車中的噪聲、振動與舒適性問題，對電動汽車電機—減速器組成的動力總成系統進行了振動與噪聲的研究。

“我的論文不僅發了核心期刊，還在臥龍面向未來的核心電機新產品上得以應用。這讓我真真切切地感受到知識能創造價值。”屈鋒感嘆道，“劉棟良老師的課堂，不局限在校內，還開設到了龍頭企業的研發實驗室里。”

這些年，劉棟良主持了多項國家自然科學基金面上項目和浙江省科技計劃重大科技專項重點工業項目。“這些項目的技術成果都已在臥龍轉化為產品，帶來了良好的經濟和社會效益。”劉棟良表示，除此之外，自己更在乎的是，在產業一線發現問題、分析問題、解決問題，并帶學生一起研究攻關，這也是為人師者的成就感。

來源：《中國科學報》