沈烈初,江蘇常州人,1955 年畢業(yè)于清華大學(xué)機械系,1960年獲前民主德國德累斯頓高等工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位。回國后,歷任第一機械工業(yè)部機床研究所研究室副主任,沈陽第三機床廠副總工程師、副廠長,第一機械工業(yè)部機床局副處長、科技司副司長,機械工業(yè)部副部長,國務(wù)院機電產(chǎn)品出口辦公室主任,國家機電產(chǎn)品進出口辦公室主任,第九屆全國政協(xié)委員、教授級高級工程師。
中國電工技術(shù)學(xué)會原理事長、名譽理事長、特聘顧問,中國機械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會原名譽會長,中國表面工程協(xié)會原理事長。
當前,能源領(lǐng)域正在經(jīng)歷深刻的變革,電力裝備作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展,諸多前沿技術(shù)與創(chuàng)新理念正在廣泛深入的影響著電工行業(yè)的未來走向。從材料創(chuàng)新到人工智能賦能,從節(jié)能低碳到教育改革,每一個領(lǐng)域的突破都可能成為推動產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵力量。其中,原機械工業(yè)部副部長、中國電工技術(shù)學(xué)會原理事長沈烈初以其在制造業(yè)領(lǐng)域前瞻性的眼光和深刻的思考,為我國電工行業(yè)的發(fā)展貢獻了寶貴智慧。
2025年7月15日,中國電工技術(shù)學(xué)會旗下產(chǎn)業(yè)技術(shù)期刊《電氣技術(shù)》就當前電工行業(yè)創(chuàng)新方向與未來發(fā)展趨勢專訪了沈烈初副部長。以下為訪談實錄。
材料創(chuàng)新:電工裝備革新的核心動力
材料的創(chuàng)新與變革往往是行業(yè)突破的起點。以新型材料石墨烯超級銅為例,導(dǎo)電率比傳統(tǒng)銅提升16%,能夠顯著降低銅線輸電過程中的損耗。而非定向硅鋼片、無輻射電磁材料、無輻射核原子材料等新型材料的出現(xiàn),更是為電工裝備帶來了飛躍性革新的可能。這些材料不僅能推動裝備性能的全方位提升,更與綠色制造、雙碳目標的實現(xiàn)緊密相連,是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基石。
材料工業(yè)的發(fā)明發(fā)現(xiàn)正在不斷拓展行業(yè)邊界。超薄輕如紙的柔性光伏電池打破了傳統(tǒng)光伏設(shè)備的形態(tài)限制;核電子領(lǐng)域的核反應(yīng)堆技術(shù)、電機設(shè)計中對徑向與軸向磁力線的優(yōu)化利用,都在以低碳、節(jié)材、高效利用為目標推動著技術(shù)進步。這些創(chuàng)新并非孤立存在,它們共同指向一個核心——通過材料升級和結(jié)構(gòu)優(yōu)化助力裝備體系技術(shù)革命、提升能源效率,而這正是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。
人工智能賦能:落地難題與突破路徑
人工智能是未來科技發(fā)展的重要驅(qū)動力,但人工智能的技術(shù)迭代和廣泛應(yīng)用也會導(dǎo)致電力消耗的顯著增長。經(jīng)過一年多的探索,人工智能在電工行業(yè)的落地仍面臨巨大挑戰(zhàn),至今尚未出現(xiàn)成熟案例。要突破這一困境,需要發(fā)動各專業(yè)委員會結(jié)合自身特點,挖掘適配的應(yīng)用場景,而建立行業(yè)數(shù)據(jù)庫與企業(yè)數(shù)據(jù)庫是基礎(chǔ)——大企業(yè)在這方面具備先天優(yōu)勢,應(yīng)發(fā)揮引領(lǐng)作用。
人工智能落地的難點在于制造業(yè)的復(fù)雜性與多樣性,通用的 AI 大模型難以直接解決行業(yè)具體問題。因此,發(fā)展行業(yè)模型、企業(yè)微模型成為關(guān)鍵。這需要企業(yè)與研究機構(gòu)深度合作,既要了解企業(yè)的實際需求,也要具備相應(yīng)的技術(shù)儲備。相較于電動汽車領(lǐng)域在電池、電控、電機等明確方向上的集中突破,電工行業(yè)的 AI 應(yīng)用仍缺乏系統(tǒng)性的總結(jié)和典型場景的應(yīng)用牽引,各專業(yè)委員會需加強關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用研究,推動建設(shè)行業(yè)共性技術(shù)創(chuàng)新平臺,主動探索可行路徑。
裝備與產(chǎn)業(yè)升級:發(fā)展目標與技術(shù)路徑
無論從材料創(chuàng)新出發(fā),還是依靠人工智能賦能,未來產(chǎn)業(yè)將始終圍繞著綠色制造與節(jié)能低碳作為發(fā)展目標。節(jié)能電機、永磁電機等革命性創(chuàng)新產(chǎn)品,正是以強電為動力傳輸載體,在提高利用率、減少損耗方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。除電機外,節(jié)能變壓器、節(jié)能爐窯等節(jié)能技術(shù)裝備,也在助力產(chǎn)業(yè)提質(zhì)降耗、降低成本、提升能效方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
目前,風(風電)光(光伏)水(水電)核(核能)是我國非化石能源的四種主要發(fā)電形式。但是,風電、光伏等新能源發(fā)電因其波動性、間歇性和不可預(yù)測的特點,高比例接入電網(wǎng)后易帶來安全運行風險,在儲能實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用前,火電仍需承擔電網(wǎng)調(diào)峰的主要責任。此外,核能發(fā)電具有穩(wěn)定、高效、低碳的優(yōu)勢,能有效滿足大規(guī)模、長期性的能源需求,可減少我國對進口化石能源的依賴,具有巨大的發(fā)展?jié)摿椭匾默F(xiàn)實意義。現(xiàn)階段,第四代先進核能系統(tǒng)使用釷基熔鹽堆技術(shù),具有安全性高、資源分布廣的特點,可以大幅降低爆炸和泄漏的風險,在工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
除了傳統(tǒng)的技術(shù)路徑,仿生學(xué)的應(yīng)用為機(機械)電(電子)儀(傳感器)系統(tǒng)的發(fā)展提供了新思路,如國防科技大學(xué)設(shè)計的蚊子大小的微型飛行器,核心技術(shù)在于極致微型化與仿生驅(qū)動的融合,拓展了裝備的應(yīng)用場景,這種微機電儀系統(tǒng)是對機電儀一體化的又一次升級躍變。同時,深空、深地、深水、深海等特殊環(huán)境對電工裝備提出了更高要求,動力系統(tǒng)的適應(yīng)性創(chuàng)新將成為重要研究方向。這些創(chuàng)新或許看似微小,卻能為行業(yè)注入新的活力,正如我國的815A電子偵察船、超薄型光電設(shè)備、小型核動力電池、非定向硅鋼片等技術(shù),都是從點滴突破中積累起行業(yè)變革的力量。
教育改革與實踐:行業(yè)發(fā)展的人才根基
行業(yè)的進步離不開人才的支撐,而教育模式的革新則是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。沈烈初結(jié)合自己在德國求學(xué)和成長的經(jīng)歷談到,與發(fā)達國家相比,我們的人才在理論上沒有太大差距,但是動手能力、思維能力卻有顯著差異。德國的工程教育強調(diào)理論與實踐的緊密結(jié)合,學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)理論知識,還要參與大量的實驗和實踐項目,這么做能夠明顯提升學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新思維。現(xiàn)階段,這一理念在部分國內(nèi)高校得以探索和嘗試,如福耀科技大學(xué)采用本碩博八年貫通的培養(yǎng)模式,從本科階段開始為學(xué)生配備導(dǎo)師,根據(jù)興趣、特長設(shè)計課程體系和科研路徑,把科研育人和產(chǎn)教融合融入學(xué)生的培養(yǎng)體系中;同時,根據(jù)市場和企業(yè)需求,由企業(yè)主導(dǎo)建設(shè)實驗室,讓學(xué)生提前參與前沿技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新實踐。這些做法打破了傳統(tǒng)教育模式的束縛,為培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才開辟了新路徑。
國內(nèi)高校在實踐與生產(chǎn)勞動結(jié)合方面做了許多探索和努力,但仍有較大的改進空間。當前,教育改革需注重個性化培養(yǎng),將知識與生產(chǎn)勞動緊密結(jié)合,讓高校與研究所的人才既能掌握高層次理論,又能扎根產(chǎn)業(yè)實際。中國電工技術(shù)學(xué)會應(yīng)發(fā)揮在教育領(lǐng)域的紐帶作用,連接高校與企業(yè),推動理論研究與工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化,為行業(yè)輸送既懂技術(shù)又懂實踐的高級工程技術(shù)人才和復(fù)合型管理人才。
協(xié)同創(chuàng)新:未來的機遇與挑戰(zhàn)
未來,綠色化、智能化、低碳化將是電工行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。中國電工技術(shù)學(xué)會和各專業(yè)委員會應(yīng)主動收集國內(nèi)外前沿技術(shù)信息,圍繞國家重大需求,在材料、器件、系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新,人工智能落地賦能,裝備和產(chǎn)業(yè)升級、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育等方面持續(xù)發(fā)力,讓電工行業(yè)在新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展中貢獻更大力量。
總之,電工行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期,機遇與挑戰(zhàn)并存。只有精準把握技術(shù)發(fā)展趨勢,推動產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新,才能實現(xiàn)電工行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,為保障國家能源安全、實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展提供有力支撐。
本文由中國電工技術(shù)學(xué)會副秘書長閆卓、《電氣技術(shù)》雜志社編輯張鑫根據(jù)對沈烈初副部長的訪談?wù)矶伞I蛄页醺辈块L提出,本文僅代表他的個人觀點,一家之言,請大家指教!