導讀：電(dian)機(ji)涉(she)及(ji)到(dao)方(fang)方(fang)麵(mian)麵(mian)，從(cong)發(fa)電(dian)，到(dao)用(yong)電(dian)。任(ren)何(he)一(yi)點(dian)電(dian)機(ji)效(xiao)率(lv)的(de)提(ti)高(gao)對(dui)行(xing)業(ye)來(lai)講(jiang)都(dou)特(te)別(bie)重(zhong)要(yao)。中(zhong)國(guo)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)電(dian)機(ji)生(sheng)產(chan)國(guo)
，但(dan)是(shi)中(zhong)國(guo)電(dian)機(ji)的(de)出(chu)口(kou)和(he)整(zheng)體(ti)水(shui)平(ping)，跟(gen)國(guo)外(wai)還(hai)有(you)不(bu)少(shao)的(de)差(cha)距(ju)，特(te)別(bie)是(shi)效(xiao)率(lv)和(he)材(cai)料(liao)消(xiao)耗(hao)方(fang)麵mian。要yao想xiang最zui大da地di降jiang低di損sun耗hao，最zui大da效xiao率lv利li用yong能neng源yuan，高gao效xiao節jie能neng電dian機ji無wu疑yi是shi最zui好hao的de選xuan擇ze。但dan是shi由you於yu成cheng本ben較jiao高gao
，其qi市shi場chang普pu及ji率lv並bing不bu高gao。麵mian對dui這zhe個ge問wen題ti，來lai看kan專zhuan家jia如ru何he回hui答da。

   人類目前使用的絕大部分電能都是由發電機產生的

，據統計，全世界工業用電動機消耗了總發電量的30%—40%，在我國
，超過60%的年發電量被各種各樣的電動機所消耗
，轉換為機械動力。

　　ruhezuidadijiangdizhezhongzishensunhao，zuidaxiaolvliyongnengyuan，gaoxiaojienengdianjiwuyishizuihaodexuanze。danshiyouyuchengbenjiaogao
，qishichangpujilvbingbugao。mianduizhegewenti，zaidianjixingyezhuanxintanqiushushiniandequronghaijiaoshouyongyijuhualaihuida：“降低研發成本，降低材料成本，降低自身能源損耗
，提高輸出效率”。而這，也正是這位務實專注的科學家一直在做的事情。

　　“心有多大
，路有多遠。”有些人的人生曲線
， 注定要與眾不同。

　　從(cong)意(yi)氣(qi)風(feng)發(fa)的(de)草(cao)原(yuan)兒(er)郎(lang)成(cheng)為(wei)上(shang)世(shi)紀(ji)八(ba)十(shi)年(nian)代(dai)的(de)清(qing)華(hua)驕(jiao)子(zi)
，從(cong)求(qiu)學(xue)就(jiu)職(zhi)十(shi)多(duo)年(nian)的(de)水(shui)木(mu)清(qing)華(hua)再(zai)到(dao)大(da)洋(yang)彼(bi)岸(an)的(de)美(mei)國(guo)威(wei)斯(si)康(kang)辛(xin)大(da)學(xue)，從(cong)讓(rang)人(ren)夢(meng)寐(mei)以(yi)求(qiu)的(de)GE研發中心總部高級工程師到華中科技大學教授
，他的腳步橫跨了半個地球
，但是當你細細察看，每個腳印裏都隻有四個字：中國電機。

　　他就是華中科技大學電氣與電子工程學院副院長、博士、博士生導師曲榮海教授，國家“千人計劃”特聘專家
，強磁場工程與新技術國家重點實驗室副主任，IEEE高級會員


，IEEE多個會議和期刊審稿人

，Sigma Xi會員，中國電工技術學會高級會員
，擁有中國

、美國
、日本
、歐盟等10個國家和地區的發明專利幾十項……盡管有這一長串成就，他卻始終給人一種如沐春風的感覺。走近他

，他的儒雅有致、條理分明使得交流都成為一種學習和享受
，那枯燥辛苦的科學探求之路也讓他以淺顯風趣的語言娓娓道來

　　遠渡重洋，漫漫電機探索路

　　對(dui)曲(qu)榮(rong)海(hai)來(lai)說(shuo)，當(dang)初(chu)深(shen)藏(zang)內(nei)心(xin)深(shen)厚(hou)的(de)清(qing)華(hua)情(qing)緣(yuan)遠(yuan)赴(fu)美(mei)國(guo)，隻(zhi)是(shi)為(wei)了(le)今(jin)天(tian)的(de)厚(hou)重(zhong)回(hui)歸(gui)。而(er)這(zhe)些(xie)年(nian)來(lai)的(de)辛(xin)苦(ku)求(qiu)學(xue)和(he)科(ke)研(yan)工(gong)作(zuo)，也(ye)都(dou)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)目(mu)標(biao)
，那(na)就(jiu)是(shi)振(zhen)興(xing)中(zhong)國(guo)電(dian)機(ji)產(chan)業(ye)，讓(rang)中(zhong)國(guo)有(you)能(neng)力(li)生(sheng)產(chan)出(chu)世(shi)界(jie)頂(ding)級(ji)電(dian)機(ji)，徹(che)底(di)擺(bai)脫(tuo)對(dui)於(yu)國(guo)外(wai)的(de)技(ji)術(shu)依(yi)賴(lai)。

　　zaizhegeguochengzhong
，tadenuliyeweitadailaileyibanrennanyiqijidechengjiu。shushinianlai，quronghaiyigaocanshufuzadiancijiegouzhuangzhiyuxitongweiyanjiuduixiang，jinxingduozhongxinxingtezhongdianjideshejiyuyanfa
，xianhoutichuleduozhongxinyuanlihexinfangfa，famingleduozhongxinxingdianjituopu，qiyanjiuchengguochuyuguojilingxianshuiping，zaidiancichangouhejidiannengliangzhuanhuanlilunyanjiu、大型永磁風力發電機

、新型大功率海底永磁電機
、高電磁參數電磁裝置等領域均取得了標誌性成果。

　　而他在電機領域的探索亦早已顯露出了非凡的天份。早在2003年，曲榮海剛剛進入美國GE公司全球研發中心總部
，就一鳴驚人地根據多電磁場耦合機電能量轉換原理，發明了新型高功率密度雙側（雙轉子或雙定子）電機拓撲，並形成了完整的理論和設計方法。與普通單側電機相比，該電機功率密度提高了80%以上，成功排除了大型直驅式電機向更高功率發展的障礙。該技術後來應用在了由美國能源部支持的3.5兆瓦永磁直驅風電機組的研製中，是世界範圍內首次將雙側電機技術應用於風電領域。憑借這項發明，他榮獲了GE全球研發中心技術成就獎，發表的相關學術論文獲得2002年IEEE IAS電機委員會頒發的最佳論文獎。

　　2004nian
，quronghaizaichuangxingao，fazhanlegaodiancicanshudiancizhuangzhideshejiheyunxinglilun，famingleduozhongchaodaodianjituopujiegou。chaodaofadianjishiyizhongcaiyongchaodaotitidaichangguidaotizhizaodedianji
，youyuchaodaocailiaozhongkeyiliuguohendadedianliu，jianlihenqiangdelicicichang
，yincitanengjidaditigaofadianjidegonglvmidu
，shifadianjijiegougengjiajincou，tijihezhongliangxianzhujiangdi。zhideyitideshi，tazaifeiedingfuzaiqingkuangxiadexiaolvyejiaogao，zheyidianduiyugonglvsuifengsusuijibodongdefenglifadianjiyouweizhongyao。tongshi，chaodaofadianjihaijuyoudizhendong、低噪聲、電壓波形正弦性好等優點。

　　風力發電機的研發是提高風電機組技術水平和核心競爭力的關鍵。2003至2010年期間，曲榮海基於電磁結構與機械傳動結構一體化設計原理
，成功研發了多種大型永磁風力發電機，包括高速、中速和直驅式永磁發電機，同時發明了多種電機拓撲結構、磁鋼保護方法
、線圈繞製方法等
，並應用於實際
；在中速發電機中
，曲榮海將變速箱和永磁發電機集成一體化，縮短了機組軸向長度，提高了機組效率，顯著降低了機組的製造

、運輸和安裝成本。該技術是目前世界上風力發電機領域最先進的技術之一
，代表著中高速風電機組的重要發展方向。

　　在航空及海底電機技術研究上
，高可靠性對於航空電機、haididianjidengzhiguanzhongyao，duicitatichuleyitaozaieliegongkuangxiatigaodiancizhuangzhikekaoxingdeshejiyuanli，bingjiangqiyingyongyuxinxinggaorongcuonenglihangkongyongcifadianjiheyizhongxinxingdagonglvhaidiyongcidianjideshejidangzhong。

　　……

　　在(zai)他(ta)看(kan)來(lai)
，現(xian)有(you)的(de)成(cheng)績(ji)並(bing)非(fei)終(zhong)點(dian)，而(er)隻(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)準(zhun)備(bei)
，一(yi)種(zhong)為(wei)今(jin)日(ri)所(suo)做(zuo)事(shi)業(ye)的(de)必(bi)經(jing)過(guo)程(cheng)。不(bu)同(tong)的(de)是(shi)，過(guo)去(qu)他(ta)是(shi)一(yi)個(ge)人(ren)在(zai)努(nu)力(li)，而(er)現(xian)在(zai)，他(ta)正(zheng)致(zhi)力(li)於(yu)使(shi)更(geng)多(duo)的(de)人(ren)對(dui)這(zhe)個(ge)學(xue)科(ke)更(geng)加(jia)了(le)解(jie)、熱愛，與他並肩而戰。

　　人才建設，引領技術創新潮

　　“dianjishejidaofangfangmianmian
，congfadian，daoyongdian。renheyidiandianjixiaolvdetigaoduixingyelaijiangdoutebiezhongyao。zhongguoshishijieshangzuidadedianjishengchanguo
，danshizhongguodianjidechukouhezhengtishuiping，genguowaihaiyoubushaodechaju
，tebieshixiaolvhecailiaoxiaohaofangmian。”

　　整個采訪過程中，他提到最多的是技術核心的原始創新：“我wo們men要yao做zuo就jiu要yao做zuo純chun粹cui中zhong國guo血xue統tong的de
，要yao做zuo就jiu做zuo最zui好hao的de，當dang然ran也ye是shi最zui適shi應ying中zhong國guo市shi場chang的de。這zhe其qi中zhong最zui為wei關guan鍵jian的de，還hai是shi人ren才cai
，我wo國guo這zhe方fang麵mian的de人ren才cai太tai稀xi缺que了le
，現xian在zai人ren才cai梯ti隊dui建jian設she刻ke不bu容rong緩huan。”

　　為此
，2010年8月中組部引進風電領域“千人計劃”xiangtapaochuganlanzhishi，talijifangxiazhengzhengrishangdeshiye，likaizaimeiguodeqiziheqiuxuedehaizi，gushenfeihuizuguo，quanzhijiaruhuazhongkejidaxuedianqiyudianzigongchengxueyuan。zuoweilingjunren，quronghaiyituohuazhongkejidaxuedianqiyudianzigongchengxueyuan，yu2011年9yuezhengshichenglihuazhongkejidaxuechuangxindianjijishuyanjiuzhongxin。gaizhongxindingweiyujichuheyingyongyanjiu，lizuguojikejiqianyan，yimanzuguojiazhongdazhanlvexuqiuweichufadian
，lizhengzaidianjishejihequdongkongzhijishufangmianchengweishijieyiliudekejichuangxinyanjiupingtai。

　　僅(jin)僅(jin)兩(liang)年(nian)的(de)時(shi)間(jian)
，在(zai)學(xue)院(yuan)支(zhi)持(chi)和(he)他(ta)的(de)個(ge)人(ren)努(nu)力(li)之(zhi)下(xia)
，中(zhong)心(xin)的(de)建(jian)設(she)已(yi)經(jing)初(chu)具(ju)規(gui)模(mo)。在(zai)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)方(fang)麵(mian)，搭(da)建(jian)了(le)三(san)個(ge)特(te)種(zhong)電(dian)機(ji)測(ce)試(shi)平(ping)台(tai)
，購(gou)置(zhi)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)相(xiang)關(guan)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)，為(wei)今(jin)後(hou)的(de)科(ke)研(yan)課(ke)題(ti)研(yan)究(jiu)打(da)下(xia)了(le)必(bi)要(yao)的(de)物(wu)質(zhi)基(ji)礎(chu)；在人才培養方麵，他正在培養十位碩士、八位博士研究生和一位博士後



，同時正在引進海外電機人才，包括一名國家“青年千人計劃”專家、一名湖北省特聘專家等，並積極聯合院係內二十多位教師、十多位教授參與課題研發；在教學方麵，針對學生對電機設計知識的缺乏
，計劃開設一門電機設計全英語課程，以推動教學質量的全麵提高
；在學術交流方麵，具有長期海外工作經曆的他充分利用國際資源，開展了多次交流活動
，包括邀請國外著名教授來訪考察、參加頂尖國際會議
、受邀至國外高校發表學術報告等。

　　有夢想，才有可能成功！這些具體的工作
，可謂繁重龐雜，但曲榮海卻樂在其中，因為，他離自己的夢想更近了。

　　“做最好的新型高效節能電機，爭取早日實現中國從電機大國向電機強國的跨越！”，這(zhe)看(kan)似(si)口(kou)號(hao)的(de)一(yi)句(ju)話(hua)卻(que)在(zai)曲(qu)海(hai)榮(rong)心(xin)中(zhong)響(xiang)了(le)二(er)十(shi)多(duo)年(nian)。對(dui)當(dang)年(nian)那(na)個(ge)青(qing)澀(se)的(de)清(qing)華(hua)學(xue)子(zi)來(lai)說(shuo)，這(zhe)也(ye)許(xu)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)夢(meng)想(xiang)
，如(ru)今(jin)，卻(que)已(yi)然(ran)成(cheng)為(wei)他(ta)的(de)事(shi)業(ye)理(li)想(xiang)，也(ye)是(shi)他(ta)從(cong)未(wei)改(gai)變(bian)的(de)方(fang)向(xiang)。

　　對 話

　　問：我國在電機研發方麵

，同國際先進技術相比有哪些方麵的差距？對行業影響有多大
？

　　曲榮海：就中小型異步電機來說，跟國外的比，我國一個同等性能的電機多用10%—20%的材料，而中國的產量每年大約有1.3億千瓦，僅此一項每年就浪費了約10億多元。可是我們賣的價格還相對低，這樣利潤就會降低很多。我國的中小型電機的效率平均大約89%，而高效電機的效率平均可達94%，我國因此每年多耗電530億(yi)多(duo)千(qian)瓦(wa)時(shi)。這(zhe)還(hai)隻(zhi)是(shi)大(da)眾(zhong)產(chan)品(pin)，雖(sui)然(ran)成(cheng)本(ben)很(hen)高(gao)但(dan)還(hai)能(neng)做(zuo)出(chu)來(lai)
，還(hai)有(you)很(hen)多(duo)是(shi)做(zuo)不(bu)出(chu)來(lai)的(de)。比(bi)如(ru)說(shuo)中(zhong)國(guo)的(de)高(gao)鐵(tie)很(hen)發(fa)達(da)吧(ba)，高(gao)鐵(tie)裏(li)的(de)牽(qian)引(yin)電(dian)機(ji)也(ye)是(shi)國(guo)產(chan)的(de)
，但(dan)原(yuan)始(shi)技(ji)術(shu)卻(que)是(shi)進(jin)口(kou)的(de)。很(hen)多(duo)的(de)基(ji)礎(chu)建(jian)設(she)和(he)大(da)型(xing)設(she)備(bei)，我(wo)們(men)為(wei)什(shen)麼(me)不(bu)能(neng)進(jin)行(xing)原(yuan)始(shi)設(she)計(ji)原(yuan)始(shi)創(chuang)新(xin)
，一(yi)定(ding)要(yao)從(cong)國(guo)外(wai)引(yin)進(jin)？特(te)別(bie)是(shi)一(yi)些(xie)尖(jian)端(duan)技(ji)術(shu)，在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)技(ji)術(shu)都(dou)是(shi)封(feng)鎖(suo)的(de)，我(wo)們(men)又(you)該(gai)怎(zen)麼(me)辦(ban)

？這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)困(kun)惑(huo)了(le)我(wo)很(hen)多(duo)年(nian)，也(ye)激(ji)勵(li)了(le)我(wo)很(hen)多(duo)年(nian)。

　　好(hao)在(zai)現(xian)在(zai)我(wo)們(men)國(guo)家(jia)已(yi)經(jing)意(yi)識(shi)到(dao)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)的(de)嚴(yan)重(zhong)性(xing)，前(qian)段(duan)時(shi)間(jian)我(wo)看(kan)到(dao)國(guo)務(wu)院(yuan)一(yi)個(ge)文(wen)件(jian)就(jiu)是(shi)加(jia)快(kuai)改(gai)進(jin)，提(ti)高(gao)電(dian)機(ji)的(de)轉(zhuan)換(huan)效(xiao)率(lv)

，這(zhe)方(fang)麵(mian)已(yi)經(jing)很(hen)迫(po)切(qie)了(le)。

　　問：如果國內的所有電機技術能更新，每年能節約多少能源？

　　曲榮海：如果都能提高一點，哪怕1%

，那全國的整體效益非常大。很多人認為，電機就是個器械
，我買了用就行，大家沒有在意，也許你的電機多花了15%，多(duo)花(hua)點(dian)錢(qian)
，不(bu)在(zai)意(yi)。但(dan)大(da)家(jia)沒(mei)意(yi)識(shi)到(dao)電(dian)機(ji)在(zai)中(zhong)國(guo)的(de)工(gong)業(ye)裏(li)無(wu)所(suo)不(bu)在(zai)，涉(she)及(ji)麵(mian)太(tai)廣(guang)。比(bi)如(ru)變(bian)頻(pin)空(kong)調(tiao)技(ji)術(shu)，被(bei)評(ping)為(wei)國(guo)家(jia)級(ji)獎(jiang)
，為(wei)什(shen)麼(me)它(ta)能(neng)評(ping)獎(jiang)呢(ne)，就(jiu)是(shi)因(yin)為(wei)節(jie)能(neng)，那(na)麼(me)多(duo)空(kong)調(tiao)都(dou)提(ti)高(gao)5%
，能節省多少
？規模效益，但是空調這種的電機在所有電機裏占的還是很小的一部分。我國中小型電機因為效率問題，每年多耗電530億多千瓦時，浪費相當驚人
，任何運動的東西沒有不用到電機的
，所以這個行業還有很多事情要做。我現在做的比如牽引電機、風電發電機、永磁電機和超導電機、伺服電機等，這幾個方向都是比較熱門的，也有很多的工作要做。

　　我現在正在作一個調研報告，各種電機和國際標準差多少，然後材料浪費了多少

，但這個想做詳細
、準確了很難，需要很多方麵的支持。我現在想做的就是把中國電機行業的整體水平調研出來。

　　問：在目前的研發過程中，您最重視的是什麼？您現在產業化方麵開始進行了嗎？有什麼想法
？

　　曲榮海：優化。我經常說，你買國外設計，那是對他來說最好的產品
， 但對你來說不一定是最好的。產品是怎麼設計的，要有很多優化。優化什麼
？優化的目標是什麼？

　　首(shou)先(xian)，在(zai)滿(man)足(zu)功(gong)能(neng)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，盡(jin)量(liang)降(jiang)低(di)重(zhong)量(liang)和(he)成(cheng)本(ben)。比(bi)如(ru)說(shuo)，我(wo)們(men)設(she)計(ji)一(yi)個(ge)電(dian)機(ji)

，本(ben)來(lai)一(yi)個(ge)電(dian)機(ji)應(ying)該(gai)設(she)計(ji)成(cheng)直(zhi)徑(jing)大(da)一(yi)些(xie)，短(duan)一(yi)些(xie)，這(zhe)樣(yang)設(she)計(ji)是(shi)最(zui)優(you)化(hua)的(de)

，產(chan)品(pin)最(zui)輕(qing)，用(yong)料(liao)最(zui)少(shao)。但(dan)是(shi)國(guo)外(wai)的(de)高(gao)速(su)公(gong)路(lu)隻(zhi)能(neng)運(yun)輸(shu)4米的長度，那運輸成本就漲上去了。對比一下
，還不如設計成細一點長一點
，運輸成本能降低很多
，整體成本也會下降。在中國可能是4.2米，也可能是3.8米，這個結果是不同的。所以我們設計的時候要考慮到很精細的程度，這就是優化。

　　功能做到了，還有很多東西要細化。比如具體到每一個尺寸，做到什麼程度，是和生產加工工藝有關的。我們能加工到1毫米，那就設計1毫米。如果你設計的是1毫hao米mi，但dan你ni加jia工gong不bu了le，那na就jiu是shi設she計ji得de不bu好hao，不bu實shi用yong
，就jiu是shi一yi種zhong浪lang費fei。在zai這zhe方fang麵mian
，我wo們men一yi定ding要yao有you做zuo設she計ji的de精jing打da細xi算suan，最zui簡jian單dan的de理li解jie就jiu是shi最zui少shao投tou入ru和he最zui大da產chan出chu。

　　產chan業ye化hua目mu前qian還hai沒mei有you
，因yin為wei我wo希xi望wang先xian做zuo好hao技ji術shu，根gen據ju我wo國guo的de特te點dian設she計ji出chu好hao產chan品pin
，然ran後hou再zai產chan業ye化hua。好hao的de東dong西xi做zuo出chu來lai是shi不bu愁chou市shi場chang的de。目mu前qian來lai講jiang，需xu要yao項xiang目mu出chu來lai了le再zai去qu產chan業ye化hua
，這zhe樣yang才cai比bi較jiao有you意yi義yi。我wo們men現xian在zai做zuo的de東dong西xi，不bu僅jin僅jin是shi一yi個ge發fa現xian，而er是shi一yi個ge係xi統tong工gong程cheng，這zhe需xu要yao一yi個ge過guo程cheng和he時shi間jian。