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。

　　如ru何he最zui大da地di降jiang低di這zhe種zhong自zi身shen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，在zai電dian機ji行xing業ye專zhuan心xin探tan求qiu數shu十shi年nian的de曲qu榮rong海hai教jiao授shou用yong一yi句ju話hua來lai回hui答da：“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deGE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

　　duiquronghailaishuo，dangchushenzangneixinshenhoudeqinghuaqingyuanyuanfumeiguo，zhishiweilejintiandehouzhonghuigui。erzhexienianlaidexinkuqiuxuehekeyangongzuo，yedouzhiyouyigemubiao，najiushizhenxingzhongguodianjichanye，rangzhongguoyounenglishengchanchushijiedingjidianji，chedibaituoduiyuguowaidejishuyilai。

　　在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)，他(ta)的(de)努(nu)力(li)也(ye)為(wei)他(ta)帶(dai)來(lai)了(le)一(yi)般(ban)人(ren)難(nan)以(yi)企(qi)及(ji)的(de)成(cheng)就(jiu)。數(shu)十(shi)年(nian)來(lai)
，曲(qu)榮(rong)海(hai)以(yi)高(gao)參(can)數(shu)複(fu)雜(za)電(dian)磁(ci)結(jie)構(gou)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)係(xi)統(tong)為(wei)研(yan)究(jiu)對(dui)象(xiang)
，進(jin)行(xing)多(duo)種(zhong)新(xin)型(xing)特(te)種(zhong)電(dian)機(ji)的(de)設(she)計(ji)與(yu)研(yan)發(fa)
，先(xian)後(hou)提(ti)出(chu)了(le)多(duo)種(zhong)新(xin)原(yuan)理(li)和(he)新(xin)方(fang)法(fa)，發(fa)明(ming)了(le)多(duo)種(zhong)新(xin)型(xing)電(dian)機(ji)拓(tuo)撲(pu)，其(qi)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)處(chu)於(yu)國(guo)際(ji)領(ling)先(xian)水(shui)平(ping)，在(zai)電(dian)磁(ci)場(chang)耦(ou)合(he)機(ji)電(dian)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)理(li)論(lun)研(yan)究(jiu)
、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。

　　2004年nian，曲qu榮rong海hai再zai創chuang新xin高gao，發fa展zhan了le高gao電dian磁ci參can數shu電dian磁ci裝zhuang置zhi的de設she計ji和he運yun行xing理li論lun，發fa明ming了le多duo種zhong超chao導dao電dian機ji拓tuo撲pu結jie構gou。超chao導dao發fa電dian機ji是shi一yi種zhong采cai用yong超chao導dao體ti替ti代dai常chang規gui導dao體ti製zhi造zao的de電dian機ji，由you於yu超chao導dao材cai料liao中zhong可ke以yi流liu過guo很hen大da的de電dian流liu


，建jian立li很hen強qiang的de勵li磁ci磁ci場chang
，因yin此ci它ta能neng極ji大da地di提ti高gao發fa電dian機ji的de功gong率lv密mi度du，使shi發fa電dian機ji結jie構gou更geng加jia緊jin湊cou
，體ti積ji和he重zhong量liang顯xian著zhu降jiang低di。值zhi得de一yi提ti的de是shi，它ta在zai非fei額e定ding負fu載zai情qing況kuang下xia的de效xiao率lv也ye較jiao高gao，這zhe一yi點dian對dui於yu功gong率lv隨sui風feng速su隨sui機ji波bo動dong的de風feng力li發fa電dian機ji尤you為wei重zhong要yao。同tong時shi
，超chao導dao發fa電dian機ji還hai具ju有you低di振zhen動dong、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

、海hai底di電dian機ji等deng至zhi關guan重zhong要yao
，對dui此ci他ta提ti出chu了le一yi套tao在zai惡e劣lie工gong況kuang下xia提ti高gao電dian磁ci裝zhuang置zhi可ke靠kao性xing的de設she計ji原yuan理li
，並bing將jiang其qi應ying用yong於yu新xin型xing高gao容rong錯cuo能neng力li航hang空kong永yong磁ci發fa電dian機ji和he一yi種zhong新xin型xing大da功gong率lv海hai底di永yong磁ci電dian機ji的de設she計ji當dang中zhong。

　　……

　　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

　　“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)。”

　　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9月yue正zheng式shi成cheng立li華hua中zhong科ke技ji大da學xue創chuang新xin電dian機ji技ji術shu研yan究jiu中zhong心xin。該gai中zhong心xin定ding位wei於yu基ji礎chu和he應ying用yong研yan究jiu，立li足zu國guo際ji科ke技ji前qian沿yan，以yi滿man足zu國guo家jia重zhong大da戰zhan略lve需xu求qiu為wei出chu發fa點dian，力li爭zheng在zai電dian機ji設she計ji和he驅qu動dong控kong製zhi技ji術shu方fang麵mian成cheng為wei世shi界jie一yi流liu的de科ke技ji創chuang新xin研yan究jiu平ping台tai。

　　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shu4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1haomi，dannijiagongbule，najiushishejidebuhao，bushiyong，jiushiyizhonglangfei。zaizhefangmian，womenyidingyaoyouzuoshejidejingdaxisuan，zuijiandandelijiejiushizuishaotouruhezuidachanchu。

　　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)。