·毛雨贤

央企创客祝文姬：开启电动汽车无线充电新时代

·毛雨贤

编者按：

祝文姬，中央企业新一代科研人员的杰出代表，一个巾帼不让须眉的年轻创客。

2011年7月，祝文姬拿到了博士学位，离开湖南大学的校门，走进广西电网。

2016年初，她和她的团队成功攻克了电动汽车无线充电供电这一前沿技术，让电动汽车“无线充电，即停即充，边走边冲”的梦想走进现实。

短短五年，祝文姬和她的团队实现在电动汽车无线充电历史上划时代的革新，开启了电动汽车无线充电新时代。这是怎样的一个奇迹？又走过了怎样一条攻坚克难、不断超越的创新之路？

习近平总书记指出，要实现中国梦，必须依靠辛勤劳动、诚实劳动、创造性劳动。创造性劳动的核心则是创新，创新是民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。

实践证明，任何创新，都来自于对理论和现实的深刻把握，都来自于百折不回的毅力和脚踏实地的劳动，祝文姬和她的团队以行动和成果做了很好的诠释。

“功崇惟志，业广惟勤。”梦想点燃激情，创造成就未来。推动创新驱动，时代呼唤更多的学习型、复合型的实干者，企业需要更多严谨务实、思维开阔、关注时代发展、不断追求进步的“祝文姬”。

随着国家对电动汽车产业支持力度不断加大，电动汽车充电技术引起了越来越多的关注，新技术更是层出不穷。而在电动汽车还处于有线充电的当下，有多少人敢大胆“幻想”——甩开充电的“尾巴”，开启无线充电新模式呢？

“人总是要有梦想的，作为科研人员更要引领时代，以前想不到的事情，说不定哪天就真的实现了。”一位央企新一代科研工作者、年轻女博士祝文姬，凭着一股敢想敢做敢较劲的科研劲头，仅用四年时间，便在今年初成功攻克了电动汽车无线充电这一前沿技术，研制了驻停式电动车无线充电装置，成功建成了国内第一条电动汽车无线供电小型试验车道。从此，电动汽车“无线充电、即停即充、边走边充”的美妙梦想闯进了现实，成为电动汽车充电历史上划时代的革新。

祝文姬，广西电力科学研究院高级工程师，一位年仅三十出头的年轻女博士，穿便装时象个高校女学生，温文典雅，说起话来总是一脸甜甜的笑容。2011年湖南大学博士毕业后，她进入广西电力科学研究院智能电网及需求侧研究所工作，从2012年开始便加入“面向智能电网的无线电能传输关键技术”科研团队，并担任技术负责人。在4年的科学探索中，她始终走在科技的前沿，“穿越”在电动汽车无线充电的梦想与现实之中，以滴水穿石的毅力，攻克了无线充电供电技术的一道道难题，以执着的追求书写着人生的厚度，彰显了新一代科技劳动者的绚丽风采。

打开未知的世界

随着全球石油资源的日益紧缺和自然环境的不断恶化，寻找解决能源和环境问题的高效方法和技术，成为当今世界最热门的研究课题之一。而电动汽车具有零排放特点，被认为是最有发展前景的一种交通工具。

但是，电动汽车也面临着充电难的困境。祝文姬介绍，当前的电动汽车主要采用传导充电方式。这种充电方式需要使用充电电缆连接充电机和电动汽车，而且这种带“尾巴”的充电方式存在诸多缺点。如充电时需要先停车，再将充电机上的充电电缆连接至电动汽车上的充电接口，操作繁琐且费时费力；在电缆出现老化、雨雪天气、充完电后忘记拔除接插件和不小心拉扯到连接电缆等情况下，也容易引起漏电，严重的还会引发安全事故。同时，受目前电池技术的限制，电动汽车本身还存在价格昂贵、车身笨重、电池组所占空间大、续航里程短、一次性充电时间长以及充电频繁等问题。

所以，当特斯拉电动汽车问世的时候，曾经有许多人爱在心头却不敢“出手”。就算近几年来，电动汽车越来越火——比亚迪、Smart等相继亮相博弈市场，大多数购买者也仍然在观望，人们在期待着更便捷、更安全可靠的充电方式——无线充电。就这样，在万众期待中，祝文姬和她的科研团队踏上了“面向智能电网的无线电能传输关键技术”项目的研究之路，打开“无线充电供电技术”这个未知的世界。

祝文姬和她的科研团队

甩掉充电的“尾巴”

电动汽车无线充电供电技术是“面向智能电网的无线电能传输关键技术”项目研究的一个重点，将以无直接导线接触的方式，甩掉充电的“尾巴”，实现电网电源到电动汽车的电能接入，打通电动汽车充电的“最后一米”。

2015年12月13日，还有几天“面向智能电网的无线电能传输关键技术”项目就要进行结题了。晚上10点，广西电力科学研究院智能电网及需求侧研究所的办公室灯火通明，祝文姬和课题组成员还在努力准备结题的材料。祝文姬说：“那段时间，每天只能睡上四五个小时。整理材料的时候，字都是跳的。”作为课题的技术负责人，祝文姬比其他成员都紧张，因为探究电动汽车如何实现无线充电，这是她近四年以来最重要的工作。

科研就像一场赛跑，不管付出多大的努力，都有可能被别人抢先一步。“很长一段时间，祝博士每天都上网关注这方面的新闻，看有没有人发表类似的成果。”广西电力科学研究院智能电网及需求侧研究所新能源专责肖静说。

经过四年艰辛的研究，2015年12月18日，面向智能电网的无线电能传输关键技术研究项目验收完成，祝文姬和她的科研团队开发了无线电能传输系统工程设计平台，研制了驻停式电动车充电装置，成功建成了国内第一条电动汽车无线供电小型试验车道。“以后大家可以一边开车一边充电，甚至电动汽车没有车载电池也能解决电源的问题。”祝文姬介绍说，在她们研发的国内第一条无线供电小型试验车道上，可以实现大家梦寐以求的“边走边充”，这无疑开创了电动汽车无线充电的崭新时代。

中国无线电能传输技术权威专家、重庆大学教授、博士生导师孙跃说：“南方电网广西电力科学研究院开展的‘面向智能电网的无线电能传输关键技术研究’科研项目是我国首次将无线电能传输技术（WPT）应用在电动汽车充电供电和高压电力线路状态实时监测中，在国内甚至国际上都具有技术引领的作用。该项目的实施，为解决电气化交通工具实时充电与便捷充电问题提供了有效的解决方案，成功解决电动交通工具推广应用的瓶颈问题。同时，该技术可以推广到很多固定线路在线供电应用领域如AGV、地铁、轻轨、高铁等，应用前景明确，经济效益巨大。在电网监测网络中应用无线供电技术实现了高压杆上控制箱的稳定持续供电，消除了采用储能和新能源方式供电的稳定性差、维护费用高等诸多问题，大幅度降低了电网的运维成本。”

华南理工大学电力学院副院长、教授、博士生导师张波说：“电动汽车充电是一个非常大的问题，无线电能电动汽车的充电可以解决现在有线充电的一些难题，特别是动态无线充电可以使得我们的充电方便，便捷，走向市场有很好的前景。而且我觉这项技术目前从进展来看，在国内外都属于一个具有示范性的、领先的项目。未来他们继续努力下去的话，可以在国内保持非常领先、甚至世界上保持非常领先的水平。”

让科技创新走进生活

“科学研究不是为了研究而研究，而是带着需求开展研究。”电动汽车无线充电供电技术看起来既高大上又很神秘。但是，这一技术不但上通“天气”，而且下接“地气”，是一项推广前景广阔的实用技术。

电动汽车无线供电车道可在固定行驶的公交车路线、高速路、景区道路上推广使用。“无线供电车道类似于加油站，当电动汽车电量不足时，就可以驶入铺设有无线供电系统的车道上，边走边充电，而且全过程不需要驾驶者下车操作。”祝文姬说。而驻停式电动汽车无线充电装置则可以建设在车库、停车场、公交车停靠站等，电动汽车停靠在停车站点上就可以直接充电，简直太方便了。此外，还可以通过系统随时远程调节充电时长、实时监控车辆状态，充满电后自动断电。

“只要汽车不离开车道，即使没有车载电池，车道也可以为汽车供电行驶。车道没有冗长的电缆，雨雪和潮湿等恶劣天气也可以正常使用。”对于大家最关心的安全问题，祝文姬表示，电能传输过程中没有导线的直接接触，不存在电力安全隐患；至于电磁辐射，在系统设计之初就进行了考虑，经过第三方检测机构测试后不但满足国际辐射标准，还比标准低一半，不会危害驾驶人身体健康。

电动汽车无线供电车道还解决了老百姓关心的很多问题。如它不挑剔、不娇气，任何品牌的电动汽车都可以使用，只需安装无线接收装置。充电时间大大减少，以总电池容量为24千瓦时的电动汽车为例，如果以30千瓦的功率进行充电，不到1小时就可以充满电。“以后大家可以一边开车一边充电，甚至电动汽车不需要车载电池也能解决电源的问题。”祝文姬说。

据悉，无线供电技术还可应用于输配电线路上的监测终端设备，如覆冰预警在线监测系统、雷电定位系统、故障指示仪等，使这些智能监控装置由太阳能供能转为使用高压线上的感应电，就算遇到无光照或其它恶劣天气也能保证有稳定可靠的电能供给。目前，祝文姬和她的科研团队已研制了国内首套输配电线路监测终端无线供电系统，分别在广西电网柳州供电局、贺州供电局5条输电线路和5条配电线路上使用，示范工程运行良好。

绝不草率结题

一项技术，开创了一个新时代。一项成果，凝聚的是科研人员创新的智慧和技术的积累。回想“面向智能电网的无线电能传输关键技术”项目研究四年的日日夜夜，祝文姬说，这对于她来说既幸运又充满挑战。

电动汽车无线供电技术的基本原理是从电网把电能接入原级电能变换装置，电能经过变换后输入耦合机构，再由耦合机构传输到车载电能变换装置，最后给电动汽车供电。其中耦合机构是关键，这是电能发射、拾取的机构。这个一发一接的机构看似简单，其实它是一个决定着功率大小、电能转换效率、电磁辐射、传输距离等多目标同时优化的复杂系统。“系统里面，光是关键参数就有近20个，其它小参数多达100余个。这些参数就像一个不可分割的联盟，牵一发而动全身，某个参数变了，其它参数就得跟着变。也就是说每一次的试验，这100多个大小参数都要全部调整。所以，每一次试验，都得缜密思考，一点一点地修改。”祝文姬说。

与修改参数一样，系统中的材料选择及其工作方式的设计也是一件非常“折磨人”的事。祝文姬说：“为了提高电动汽车无线供电系统中发射机构和拾取机构之间的能量聚合度，轨道导磁材料我们先后更换了五六种，供电导轨也尝试了三种绕制方式，前后花了一年时间。”还有，无线供电小型试验车道的导轨铺设也经历了多次推翻重来的挫折。“从整条铺设到分段铺设，从分段铺设到添加辅助装置，这个方案不行又开始新的方案，不厌其烦地反复修正、试验。”祝文姬说。

“试验过程遇到这么多的反复推倒重来，有没有想过放弃或者中途退出？”面对这样的问题，祝文姬一脸认真地说：“科研允许有失败，但我不会轻易放弃。无线供电充电技术的方向是正确的，研究过程将会遇到许多新问题也是我能想到的。但是，在困难之前我没有时间想怎么逃避和放弃，想得更多的是要把这个事情做好，拿出大家认可的成果。”

记者采访了解到，在2013年，项目原计划要结题的时间节点，祝文姬发现，电动汽车无线供电技术要解决的前沿问题越来越多，电能转换效率也还有潜力可挖。“当时1度电从电网传输到汽车上，除掉一些不可避免的损耗，汽车能接收到75%。虽然比立项前的65%提升了不少，但我渴望能突破80%的大关。”祝文姬说：“科研成果最终是要推广应用的，我们不能就这么草率结题，要做就要做到最好！”本着对项目负责的态度，她主张向南方电网公司申请将课题延迟2年结题。

在接下来的日子里，为了提高电能的转换效率，祝文姬常常泡在实验室里，一点一点地修改系统参数，最终将效率由75%提高到了85%。为了降低电磁辐射，她不断更换材料、反复试验，最后把电磁辐射值降到0.57微特斯拉，微乎其微，远远低于国际标准27微特斯拉。为了提高电动汽车无线供电小型试验车道导轨切换电压的稳定性，她查阅了国内外几十万字的资料，然后做理论推导、仿真以及大量的试验……

科学研究就是这样反复试验不断推翻重来的心路历程。但是，祝文姬永不言放弃，以滴水穿石的精神，锲而不舍地坚持，一个难题一个难题地攻破，从一个小芯片到小模块，再到小系统、大系统，最终先人一步成功攻克了电动汽车无线供电充电技术，打通了电动汽车充电的“最后一米”。

科学没有捷径可走

“科研就像在黑暗中摸索，研究中哪怕是遇到了一点点问题，都得重头再来，每一个关键点都不能马虎。”对待科研工作，年轻的祝文姬却像一个久经考验的老工匠般，对自己的作品总是精雕细琢、精益求精，有着近乎严苛的态度。

为了提高电动汽车无线供电系统中发射机构和拾取机构之间的能量聚拢，和小型试验车道导轨切换电压的稳定性，祝文姬查阅了国内外几十万字的资料，然后做理论推导、仿真以及大量的实验。每一次实验，都是在实验室里调试成功后，才到室外进行实地操作。但往往由于室外瞬息万变的天气和实验室里的条件完全不一样，实验室通过的方案往往一拿到室外就被推翻了。

为此，祝文姬和科研团队就反复地修改设计方案，反复校正，直到完全满足室外恶劣条件为止。比如为了检验防水防潮的效果，她们模拟连续暴雨下电路板被水泡的情形，将设计好的电路板直接丢进水里浸泡然后充电，前前后后反复进行了无数次。

“有些工作我们觉得差不多就行了，但祝博士不一样，遇到某个问题说不清楚时，她回头一定要翻阅一些专业书本，非要弄个明明白白。”科研团队成员肖静说。

“科学没有捷径可走。”祝文姬的一句话，让另一名科研团队成员欧世锋深深触动。在课题组，欧世锋负责输配线路监测设备无线供电系统研究，作为一个意气风发的年轻人，他凡事都喜欢找捷径，在项目中遇到难题时也不例外。但这样解决问题的方式遭到了祝博士的坚决反对，她告诉欧世峰，要解决的问题越多，就越要脚踏实地不能出错，否则就会花好几倍的时间去弥补。也正是这种不走捷径、精于求精的精神，使得祝文姬攻克的电动汽车无线供电技术达到了国内乃至世界先进水平。

用满腔激情赋予科研热度

在很多人眼里，科学设备仪器是冰冷的，科技研究是乏味枯燥的。然而，祝文姬觉得科学研究是很有意思很奇妙的。她说：“看着一个个小元件，在自己手中倒腾，就变成了一个模块，然后再变成一个小系统，最后是大系统，也就是一个小想法变成了大现实，这是一件多么神奇和令人高兴的事情啊。”

记者采访了解到，祝文姬初中时就喜欢上了实验，到了大学四年级又跟着老师做实验、做研究。“现在，科研实验做得越多越喜欢，已经舍不得了。”祝文姬说，刚接到“面向智能电网的无线电能传输关键技术”这个项目时，自己就很感兴趣。所以，在研究过程中遇到难题自己也不会退却，反而更激发她“一探究竟”的斗志。

这些年来，祝文姬就是这样，以满腔的激情赋予了科技创新无限的热度，一步步登上了电动汽车无线充电供电技术的殿堂。

当“科技范”邂逅“动漫控”

在同事的印象里，祝文姬做起科研来，条理清晰，风风火火，是一名刚毅的科技范。与祝文姬一起共事的智能电网及需求侧研究所助理专责欧世锋说，祝文姬有着科研人员特有的严谨思维、系统思维，工作十分有条理。

在祝文姬的一个本子上，密密麻麻记录着电动汽车无线供电技术研究每一项工作计划，有什么注意事项、需要组织什么人、在什么节点完成等，一目了然。一些已经完成的，她就打钩销号。她经常和同事说：“科研工作一环扣一环，我们要步步为营，不能见子打子，避免一些无谓的返工。”

“她工作有魄力，很带劲！”与祝文姬同在一间办公室工作的配网自动化专责周杨珺说，祝文姬眼光独到，视野开阔，善于从全局上看待事情，既有宏观上的概念，也有微观上的考虑，能够组织大家发挥每个人的长处，让大家做自己最擅长的事情，加快项目的进展。

当然，她也有柔情的一面。当工作中遇到困难和压力，生活上遇到一些不顺心的事时，她会跟大家说说，释放压力和寻求大家的帮助，不会把不良情绪带到工作中。

在工作之余，她则是科幻电影的“粉丝”，《地心引力》、《奇幻森林》、《冰雪奇缘》、《星球大战》等科幻大片是她比较喜欢的电影。她说：“在尽情享受震撼画面带来的刺激时，也能让自己在超现实的科幻世界里遨游着、畅想着。”有时，她还有一颗长不大的“童心”——爱上动画片。在她的桌子上就放着两个酷炫的机器人模型。

五载青春年华，五载春华秋实。五年来，祝文姬不但拿下了国内首条电动汽车无线供电车道，开创了电动汽车无线供电时代，而且还先后荣获广西壮族自治区直属企事业工会“五一巾帼标兵”、南方电网公司科技进步奖二等奖、全国电力职工技术成果奖等多项奖项，拥有国家发明专利21件、实用新型专利40余件、计算机软件著作权7项，发表的学术论文29篇。同时，入选国务院国资委组织的“十大最有故事工程师”。祝文姬说，科技研究永无止境，今后自己还有更多的科技项目进行研究，还有更远的路要走。“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，这正是祝文姬——年轻创客的心声！

（作者单位：广西电网公司新闻中心）