两项经开区企业科技成果获市科学技术奖
本报讯(融媒体中心 李啸)全市科技大会暨科学技术奖励大会近日在京召开,19位科学家、196项成果获得2023年度北京市科学技术奖。其中,由北京经开区企业北京枭龙科技有限公司独立完成的“增强现实(AR)光栅波导显示光学器件的研发及产业化”项目,以及由北京金风科创风电设备有限公司牵头的“大容量长柔叶片弯扭耦合技术开发与应用研发”项目荣获北京市科学技术进步奖二等奖。
增强现实(Augmented Reality,AR)技术作为一种将计算机实时生成的虚拟信息无缝融合到真实世界中的技术,为显示和交互技术带来了颠覆式革新。未来三到五年将成为继PC和智能手机之后的下一代移动计算平台,将深刻改变人们的工作和生活方式。AR近眼显示技术的广泛应用需要一种兼具视场角大、显示效果好、体积小、重量轻、批量生产成本低等优点的光学透视式近眼显示器件。光栅波导技术是目前唯一可实现上述要求的核心技术,也是制约AR技术发展和应用的关键技术。
面向AR近眼显示的广阔发展前景,枭龙科技项目团队针对光栅波导显示光学器件的设计和制备工艺开展研究。项目攻克了大视场角纳米光栅波导仿真设计、硅基纳米压印模板制备、纳米压印批量制备工艺等“卡脖子”关键核心技术,成功研发出AR光栅波导显示光学器件,光学技术指标与显示效果达到国际领先水平,在国内率先实现该技术攻克与批量制备,打破国外技术垄断,为我国光学透视型近眼显示技术的应用发展奠定了基础。枭龙科技已成为继美国微软公司后,全球范围内极少数掌握衍射光栅波导核心原理和工艺的公司之一。
作为一家专注于AR核心技术及产品研发的国家高新技术企业,枭龙科技拥有来自国内外著名高校的百余人研发团队,已取得AR领域核心技术专利140余项,获批科技部“国家重点研发计划”专项及北京市重大科技专项,已成功研发多款行业领先的重量级AR产品,广泛应用于工业、安防、教育、军工等领域。
在风电领域,叶片是风力发电机的重要组成部分,决定机组的捕风能力。在风电机组大型化趋势下,如何在风电叶片越来越长的同时保证叶片轻量化、稳定性,对于我国风能行业发展至关重要。业界认为,需要通过在叶片结构设计、材料、工艺和整机智能化等一系列优化,设计出所谓超长柔性叶片。金风科创有关负责人表示:“普通叶片的变形方向更多是朝一个方向弯曲,而长柔叶片更复杂,会出现弯扭组合的变形。目前,我国风电叶片长度已经进入到‘无人区’,这要求我们风电企业主动开展技术创新,依靠自身能力解决一系列的技术挑战。”
在此背景下,项目团队围绕超长柔性叶片在翼型、弯扭耦合设计及气弹仿真等方面的技术挑战,完成高性能低粗糙敏感翼型族、超长柔性叶片扭转刚度高精度预测和低载设计技术研究。经过长期的技术攻关,团队使得叶片的粗糙敏感性显著降低,风洞实验条件下,设计升力提高20%,粗糙敏感性降低10%,提高了风电机组的效率和稳定性,延长叶片使用寿命;完成柔性叶片扭转刚度仿真和实验测试,使扭转刚度仿真精度达到95%以上;利用弯扭耦合效应在降载和提升发电性能方向的技术优势,提升大型柔性叶片在性能、载荷、成本三大综合方向上的最优设计水平。该负责人进一步解释道:“弯扭耦合是指当叶片承受较强气动载荷,发生变形时,由于内部特殊结构设计或材料设计,使得叶片扭转角度发生适应性改变,减小总体气动载荷,提高叶片安全性。”
据悉,这一创新成果已在行业实践中“落地开花”。目前,依据该项目技术成果开发的“超大容量16兆瓦级海上风电机组”已刷新多项世界纪录,且已实现批量化应用,为海上风电技术创新和验证积累了宝贵经验,与国产大飞机C919等成果一同被评为“2022年度十大国之重器”。作为金风科技股份有限公司的控股子公司,金风科创经过多年发展,已成为国内领军、国际领先的风电整体解决方案供应商,截至2023年底累计有2737件(项)专利获授权,先后参与、承担国家863计划、国家科技重大专项、国家重点研发计划、工信部智能制造专项等8项国家级科研项目。
从源头创新到产业化落地,两项具有突破性的成果瞄准行业发展未来趋势,为产业提质增效打下了扎实的技术根基。北京经开区科技和产业促进局有关负责人表示,目前,经开区基金集群规模已超500亿元,包括规模2亿元的种子基金、规模10亿元的科创基金等,初步形成了直投基金、市场化子基金、并购基金、CVC基金等较为完备的基金投资体系,构建了覆盖企业发展种子期、天使期、VC和PE阶段全生命周期的健康基金生态,同时围绕技术创新、企业培育、产业发展、人才保障等多方面持续加强政策集成,支持拥有关键核心技术、科技创新能力突出的企业持续发展壮大。接下来,经开区将会继续加大前沿创新支持力度,进一步强化企业科技创新主体地位,助力关键核心技术攻关,推动更多具有突破性意义的成果从实验室走向应用场。
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