在剛剛揭曉的首屆全球“未來產業之星”大賽獲獎者中，張定華及其率領的中車艾森迪海洋裝備研發團隊研制的可燃冰深海探採機器人，雙雙斬獲人才組和項目組的最高獎“超能獎”，成為來自全球共536個團隊中最耀眼的星，終使深海探採這一小眾賽道被置於聚光燈下。

招賢納士

十年前，30多歲的張定華已是變流技術國家工程研究中心從事高壓電能變換及品質治理技術方向的技術專家，並拿下多個“國內首創”的科技成就。“科技含量高、風險挑戰大，隻有發達國家有少數企業有基礎，這個國內空白領域值得搞”讓張定華毅然決然“押寶”探索深海未知空間這一賽道。

“高風險、定制化、挑戰大”是這個未來賽道的三大標簽，一開始大家都不看好這個特種細分方向，而且短期業績拓展和增長空間非常有限，在地理位置上，臨港新片區遠離市中心，在創業初始階段，吸引優秀的專業人才加入難度較大。”作為中車艾森迪的技術創始人，張定華一口氣說了橫在創業之初路上的“三座大山”。

基礎班底靠集團行政指令外派至上海，一群勇往直“潛”的有為青年“拋家棄口”來到臨港，開始艱難的技術攻關和潛伏。“大家有過油氣價格下跌時市場行業慘淡后的迷茫、技術討論過程中的面紅耳赤、廠房和實驗室建設過程的群策群力，終於從平台搭建、系統構造、部件開發到工藝制造，到2018年完成整機下線是第一個裡程碑。”在張定華看來，這些堅持苦盡甘來。

隨著首套業績的突破、國內客戶的認可以及各種扑面而來的機會，同時也在大環境背景下，上海臨港新片區人才促進政策頻出，團隊近三年時間進入了發展的快車道，從當初的12人發展到182人，並吸引了一大批一流高校畢業的碩、博士加盟，伴隨著產業開發應用迭代的過程，團隊也成為該細分方向國內專業深海機電液控一體化團隊的佼佼者，並成功開創了我國深海重型作業裝備的產業方向。

“靈活寬鬆的政策環境也給予企業更大的發展空間，主動關懷解決了大家的后顧之憂。”張定華介紹，區域內採購的相互供應的退稅政策，激勵了區域內供應鏈之間的互相配合和協作﹔臨港新片區的科技項目由企業自主擇提申報，沒有指南約束，使得特種細分方向能獲得機會，使得其能更好的與實際相結合﹔管委會高科處定期來指導和解決生產生活的難點，讓大家備受鼓舞。

2018年7月，中車艾森迪在上海揭牌，並宣布由其生產的250馬力的無人遙控潛水器下線。這是中國中車“下海”后，在國內研制生產的首台套深海裝備，它不僅能潛入數千米深的海底，還能提起幾噸重物，堪稱深海的“大力士”。而后公司又陸續發布了6000米級的深海探採作業機器人、3000米級的深海管纜挖溝機、2000米級的電纜敷設犁、全電驅的6000米採礦機器人等整機裝備，還有配套海工甲板裝備電驅動布纜機、水下維修作業系列工具產品。

勇開先河

張定華認為，產業發展過程中應帶著技術找場景，或是帶著場景找技術，“而我們是帶著戰略找技術和場景。”張定華進一步解釋，中國高鐵成為國家名片后，中車圍繞高鐵技術的同心多元化戰略，將深海作業裝備作為“海底裡的高鐵”新定位。於是，帶著高鐵技術和打造“深海高鐵”的戰略任務，中車艾森迪嘗試尋找在海工領域的應用場景，“我們發現傳統的海工產業都是以液力為主，面對電氣器件成本優勢和能耗優勢，於是便提出了以高鐵電控技術與傳統船舶海工技術相融合的電動化技術路線。”

張定華表示，由於對深海的高壓強環境及其他風浪涌流潮的多變性，沒有標准、沒有先例的情況下，摸索是唯一的“笨辦法”——從開發水下自承壓永磁電機、磁齒輪到水下電力電子變壓器等電能變換裝備，從動力系統到嵌入式控制系統，從水下機器人本體到水面收放系統，通過逐步摸索、借鑒、融合，直到開發出多類型的部件和整機產品。“這為我國的‘深海高鐵’裝備夢打下了基礎，為國家深海資源的安全開發和運維提供了利器，彌補了我國科技在該方向布局欠缺。”張定華深知，深海管線是實現對遠洋油氣、通信、能源輸送的生命線，對其進行深埋是最直接、經濟、有效的保護手段。

“深海採礦作為緩解我國電動化和儲能產業井噴發展帶來的稀土貴金屬不足的有效途徑，我們作為深海採礦國家隊核心成員，核心參與了由大洋協會牽頭的十三五國家深海多金屬結核採礦項目，主要負責動力輸配及中央控制系統研發。”張定華自豪表示，為了實現我國深海礦區的開採，目前公司正與國內優勢團隊共同探索5500米的深海採礦工程化途徑。

攻堅克難

然而，深海資源開採面臨著高壓、黑暗、強腐蝕等諸多困境，如何在“不可能”的空間探索資源開採的“可能性”？關鍵“密鑰”為何？

“首先，就是智能控制算法的測試問題。”張定華一語道破關鍵。“深海環境復雜，出海成本高，因此不能接受產品的樣機測試。”換言之，一次出海必須一擊即中，但實際大家對深海作業的認知遠遠不夠。“為了解決控制系統和控制算法的有效性問題所需要的測試環境，大家通過頭腦風暴的集思廣益和持續的討論，發明建立虛擬海洋環境和機器人模型，與真實的控制器相匹配，搭建一套半實物仿真平台，這樣通過積累的海底水文地質參數，可以虛擬構造出不同的海況，同時根據具體的作業任務可以對控制算法進行有效的調試，確保控制系統出海就能干活的目標。”張定華解釋道。

為了實現高效的直流供電和深海電機直接驅動，自承受高壓強的電能變換技術是第二隻“攔路虎”。“在深海，如何利用海底散熱的優勢，又如何讓所有的部件、元器件隨著不同深度承受不同的壓力，每一步都需要試驗對比。”

再者，則是系統輕量化的問題。張定華介紹，水下機器人並不是長期工作在水下，因此它需要反復回到水面甲板和返回水下工作這一反復的過程，而母船甲板和水下機器人就像孕期的母親和孩子一樣，需要有一個臍帶纜進行連接，而這根臍帶纜的重量隨著深度增加越來越大，這不僅增加了臍帶纜自身的重量和成本，還增加了甲板上收放絞車的重量，限制了機器人作業的靈活性。

“為了解決這個問題，我們大膽採用了非承重的纖維鎧裝纜來取代傳統的鋼絲纜，但新的問題又來了：機器人失去了承重纜的保護，需要入水后就立即需要自己浮游控制，並達到作業水深﹔飛濺區如何和布系統形成受力連接，保証機器人能吊出水面的難題。”為了解決這兩個問題，中車艾森迪研制出水下游車進行入水連接和解鎖，實現甲板和機器人在水下的受力連接和解鎖，完成了水下安全布放回收。

構建地球深部、深海空間和深空觀測的“三深”格局是我國科技戰略遠景目標，“深海開發”則是在“深海進入”和“深海探測”后工程化實施的深藍經濟終極目標，深海作業裝備和技術已經成為敏感和尖端科技的代表，張定華帶領團隊已經成為這個行業的領跑者，實現了“中國深海作業裝備臨港智造”的目標，目前他的公司也成為了熱門的科技考察地點。

對於未來，張定華坦言，將帶領團隊圍繞著深海經濟強國這一個經濟主戰場，全力為海洋強國建設提供裝備支持，“我們會圍繞著既有的科考、救撈、海上油氣和風電市場繼續做深和做大，同時逐步推動產業走向世界。”張定華表示。

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