小新说
1月15日,国务院国资委党委发布2024年度“央企楷模”。“央企楷模”信仰坚定、忠于职守,担当作为、乐于奉献,坚定冲锋在建设科技强国、铸就大国重器、服务人民群众、履行社会责任前沿,以实际行动和优异成绩集中体现了央企人的精神追求,充分展示了国有企业大国顶梁柱的良好形象,是中央企业全体干部职工的先进代表,是中央企业学习的模范榜样。
小新推出四期系列报道,带您走近楷模,详细了解他们的奋斗历程和崇高精神。第二期为您介绍哈电集团首席科学家覃大清、中国五矿材料领域首席科学家严大洲两位科学家,他们胸怀报国之志,投身科研事业,勇攀科技高峰,服务国之所需,担当领军,为推进高水平科技自立自强不懈奋斗。
勇攀世界水电技术珠峰的领军人
哈电集团首席科学家 覃大清
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拳拳赤子心,
殷殷报国志。
铸国之重器,
开辟自主水电新纪元,
破世界难题,
勇攀水电技术新高峰。
鲜衣怒马岁月驰,
两鬓斑白志未移。
从奋力追赶到勇闯无人区,
你超越自我,挑战极限;
从逐梦三峡到圆梦白鹤滩,
你不负使命,再创辉煌。
让一个个“不可能”
变成“非凡奇迹”,
让中国水电名片闪耀世界之巅!
央/企/楷/模
覃大清,哈电集团首席科学家,水力发电设备全国重点实验室主任、中央企业劳动模范、国家大型抽水蓄能机组成套设备研制创新团队负责人、黑龙江省“头雁”团队“水力发电设备高端装备产品开发团队”负责人,长期奋战在我国水电设备技术研究工作最前沿,带领团队创造了国内乃至世界多个“首台”。2024年1月19日,在人民大会堂召开的“国家工程师奖”表彰大会上,哈电集团首席科学家覃大清被授予“国家卓越工程师”称号,并作为获奖代表在会上发言。
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“如果能参与到三峡工程,就是豁出一辈子也值了”
覃大清上大学时,葛洲坝电站开始投运,三峡工程呼之欲出,当时作为水力机械专业学生,一个坚定的理想信念深深植根在他的心里:我要去探索专业技术的源头,去专业最前沿的地方,更好地为国家服务。
“如果能参与到三峡工程,就是豁出一辈子也值了”,“三峡梦”此刻已悄然在覃大清心中萌生。
为了这个梦,1987年,大学毕业的他只身一人来到离家六千里之遥的哈尔滨电机厂,通过不断丰富自身的知识储备和技术准备,潜心研究水轮机组的水力特性。技术储备十年,终于迎来了三峡工程主机招标。奋进不息,理想的光辉终将照进现实。1997年,时任哈尔滨大电机研究所水轮机室主任的覃大清,组建了以党员为主要成员的大型混流式机组研发攻关团队,承担了三峡右岸机组的水轮机水力开发工作。
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成就伟大事业的道路从来不是一帆风顺的,横亘在研发团队面前的是三峡左岸进口机组也未能解决的水轮机高部分负荷压力脉动这一世界难题。面对挑战和压力,覃大清没有退缩,凭借着不懈追求、忘我工作的拼搏精神,团队经过5年的攻关,在20多个优化方案和上百次的试验中,终于攻克了混流式水轮机高部分负荷压力脉动这个犹如水力技术“癌症”的世界难题,研制出L型叶片转轮。
在与发达国家同台对比中,该转轮综合性能最优、稳定性最好,最终取代三峡左岸国外技术,成功应用在三峡右岸机组中。正是此项技术,使我国在大型混流式水电机组研制方面从以往的跟跑、并跑,开始走向了领跑,为我国水电装备制造业在短短几年时间跨越二三十年的差距奠定了坚实基础。
圆了“三峡梦”的覃大清并未停止脚步,而是把“梦”做得越来越大。2003年到2007年,覃大清带领团队乘胜前行,成功自主研制了溪洛渡、向家坝水轮发电机组,将世界水轮发电机组的最大容量从70万千瓦提升到80万千瓦,并开始为白鹤滩项目设计研发水轮发电机组,目标设定为100万千瓦。
“我们登上了水电领域珠穆朗玛峰”
2021年6月28日8时8分,由哈电集团研制的全球单机容量最大的白鹤滩水电站右岸14号机组带负荷100万千瓦成功,成为全球首台实现100万千瓦满负荷发电的机组。
中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺信,指出:“全球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组,实现了我国高端装备制造的重大突破。”“你们发扬精益求精、勇攀高峰、无私奉献的精神,团结协作、攻坚克难,为国家重大工程建设作出了贡献。”
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在首台机组研制阶段,覃大清带领科研团队日夜攻关,废寝忘食,研发出了11台模型转轮。历经一次次传感器拆换、试验数据采集、设备运行诊查等试验工作。功夫不负有心人,终于,覃大清团队成功研发出世界单机容量最大的100万千瓦混流式水电机组长短叶片转轮,使我国巨型混流式水轮机研制处于世界领先水平,步入世界巨型水电机组研制的“无人区”。
作为水力开发的负责人,覃大清受邀登上央视《对话》栏目和纪录片《大国重器》第三季。他饱含深情地说:“我们登上了水电领域的珠穆朗玛峰。依托白鹤滩工程,我们不但锻炼了队伍,更凝练了敢为天下先的精神、勇于担当的责任心、不达目的誓不罢休的信念,破除了‘迷信’于外国人的固有思维。外国没有的,我们中国可以有;外国人没做到的,我们中国人一定能做到。”
“这片土地没有辜负我,我唯恐辜负了这片土地”
同事的敬重、徒弟们的爱戴,源自于覃大清的技术水平、科研能力,更源自于他的人格魅力。
多年来,覃大清坚持要求自己不断提升水平、持续求索,也带领身边年轻人成长提升、钻研创新。他用思想引导,用行动示范,还在具体工作中给予大力支持,充分的信任和及时的鼓励使年轻同志快速成长。他带领团队助力哈电集团电机公司攻克技术难题、取得荣誉的同时,还为多所高校学生授课、讲座、指导毕业设计和论文撰写,为国家、为企业培育了大量的工程技术人才。
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“把得了方向,做得了项目,带得了队伍”,有人如此评价覃大清。他常说,自己要在创新道路上为国家培养出更多更加优秀的水电人才。
覃大清,这个全职业生涯扎根龙江的壮族人,在矢志奋斗中实现了自己的梦想、实现了人生的价值。在他看来,这些都是国家和龙江这片沃土赋予他的。“这片土地没有辜负我,我唯恐辜负了这片土地。每想到此,我心里便充满了大大的成就感——当初的选择是正确的。”
践行硅业报国的卓越工程师
中国五矿材料领域首席科学家 严大洲
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为了不受制于人,
你从“零”出发,追光而行,
成功开启中国光伏发电平价上网新时代。
为了高水平自立自强,
你勇攀高峰,玉汝于成,
不断超越硅基材料纯度极限打造中国芯。
璞石无光,你点石成金,
创新维艰,你披荆斩棘。
从石器时代,到硅器时代,
你说这是一个伟大的新时代!
央/企/楷/模
严大洲,中国五矿先进材料领域首席科学家、中国恩菲工程技术有限公司副总工程师、中原学者、中国中冶专业技术领域(多晶硅材料)首席专家,兼任硅基材料制备技术国家工程研究中心主任、中国光伏行业协会监事会主任、SEMI PV标委会核心委员。严大洲及项目团队长期致力于多晶硅材料领域技术研究及产业化,主持完成了国家“863”课题、科技支撑计划、电子基金课题、国家强基工程、省市科研课题和国家发改委产业化示范工程等30多项,创建了“物料闭路循环、能量综合利用”原创多晶硅技术体系,建成了我国第一条多晶硅产业化示范线,打破了国外的技术封锁和市场垄断,实现了国家战略性材料逐步自给和产业转型升级。
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投身事业,缘起硅业报国决心
2002年,光伏行业的多晶硅产业关键核心技术受制于国外技术封锁,国内市场几乎全部依赖进口,给中国光伏行业和集成电路产业的发展带来了巨大影响。这激发了严大洲为我国的光伏产业做点事情的决心。
为了改变产业关键核心技术受制于人的局面,2002年底,中国恩菲决定与洛阳单晶硅厂合作,在洛阳建设年产300吨多晶硅项目。被任命为总设计师和副总经理的严大洲委重投艰,与一批恩菲技术专家来到河南洛阳,开启了产业化多晶硅的梦想。
生产厂区设在了偏僻的偃师石牛村,因为资金有限,当时他们只能租用农民家的民房,一边办公,一边听着外面拖拉机“突突突”声是家常便饭。即使这样,为了尽快投产,他和团队扎根在农村,奋斗在黄土弥漫的厂区,一干就是两年多。
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年产300吨多晶硅生产线项目建设现场
此时,严大洲面对的,不仅是恶劣的工作环境,还有近乎为零的相关技术基础。项目规模为年产多晶硅300吨,在当时的国内绝无仅有。面对艰难困苦,严大洲没有气馁,他立即投身到了国内首台12对棒还原炉的自主研发中,率领团队反复核算热场、流场的合理分布,自主研究设计并委托辽宁一家企业制造出了第一台12对棒还原炉。
还原炉造出来了,新的问题接踵而至,首先需要解决的是硅芯无法击穿的问题,这是还原反应的第一个关键环节。严大洲和电气专家一起研究调整打压系统,不断探索炉内温度、硅芯高度,最终成功将打压系统调到了万伏以上。严大洲和团队还修改了固定硅芯的卡瓣结构,有效降低了因硅芯倾斜导致的倒炉风险。他们一次次面对困难,一次次攻坚克难,又战胜了一个个挑战。2005年10月18日,年产300吨多晶硅项目终于在洛阳顺利投产,这也成为了国内首条规模化的产业线,成功打破了国外长期以来对中国多晶硅生产的技术封锁和市场垄断,帮助国家摆脱了高度依赖进口的困窘局面。
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年产300吨多晶硅项目第一炉多晶硅
持续创新,从“第一”迈向下一个“第一”
随着年产300吨多晶硅项目的建成投产,我国多晶硅行业实现了井喷式地增长。2007年,我国多晶硅产量超过1000吨,2018年,产量达到25.9万吨,全球市场占比跃升至56%,成为了世界第一大生产国。产业的快速发展,离不开一系列的技术创新。
依托设立在中国恩菲子公司洛阳中硅高科技有限公司的国家级平台“多晶硅材料制备技术国家工程实验室”,严大洲带领团队取得了丰硕成果。他们突破了多晶硅高品质难题,形成了规模化低成本制备光伏用高品质多晶硅的系统集成技术。研究确定了影响多晶硅品质的63种微量组份,发明了去除原料三氯氢硅中痕量杂质的方法;自主研究设计了选择吸附、络合精馏、高效填料及耦合精馏集成技术,成功攻克了多晶硅高速沉积、能耗物耗与硅棒品质协同难题。
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团队首创了节能还原炉系统设计方法,通过设备创新大幅降低多晶硅电耗。模拟构建了硅棒气固界面反应物料更新通道和热场、流场的动态平衡,突破了加压不利于多晶硅高效沉积的难题;成功研发了我国首套24对、36对、48对棒节能还原炉技术与装置,形成完整工艺包,填补国内空白,使每吨多晶硅生产成本从70万元降至6万元。
团队还首创四氯化硅氢化、尾气回收循环净化技术,破解行业污染难题。自主研究设计建成了3万Nm3/h过程气体处理系统,发明了吸收、吸附、溶解、蒸馏等集成技术,将含H2、HCl、三氯氢硅、四氯化硅和硅粉等成分的混合气体分5个回路分离、净化后循环使用;发明了多晶硅副产物四氯化硅氢化生产三氯氢硅的方法,相比德国、美国技术,在一次转化率、电耗、吨多晶硅耗硅等方面均实现大幅优化。
正是严大洲和团队的不懈努力,我国高纯多晶硅在绿色、低成本、大规模的生产之路上越走越远,从规模到技术均实现了世界范围内的独占鳌头。
行业引领, 瞄准高端破局而立向新而生
作为行业开拓者之一,严大洲没有躺在历史的功劳簿上,他在科研的道路上继续破浪前行。近年来,他锚定国家重大战略需求,借助国家将多晶硅材料制备技术国家工程实验室考核升级为硅基材料制备技术国家工程研究中心之机,聚力高端,与团队一起潜心研究国家紧缺的芯片用电子级多晶硅料和电子特种气体以及光纤通信行业的原材料。
严大洲与团队承担了国防军工用超高纯硅基材料、集成电路用电子气体和锂电池用硅碳负极材料等项目的研究与产业化。从理论研究、评价炉检测,到应用于还原炉的试生产,再到整个车间的稳定生产,严大洲带领科研技术人员废寝忘食在海量参数数据的计算、对比、推翻、再确定的过程中,经历着“残酷”的自我否定和惊喜的科学肯定,终于攻克了“电子化学品痕量杂质分离”“反应定向控制、反应效率”等技术难题,独创了硅基电子特气“光催化微反应-吸附络合-高效精馏”纯化新技术。
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严大洲与团队用先进技术保障了国防材料安全,解决了我国集成电路关键材料及光通讯产业基础薄弱的问题,提升了电子信息产业关键电子材料的供给保障能力 ,有力支撑了国家“十四五” 发展规划中集成电路的产业发展。
此外,严大洲和团队规范行业标准,统一了多晶硅行业的节能监察标准和程序,破解了多晶硅行业的长期低水平重复建设困局;助力“双碳”目标,实施电子功能材料专项项目,实现了高纯多晶硅的高效清洁生产。
在硅基材料的超纯研发之路上,严大洲就像一位破浪前行的领航者,以始终如一的“硅业报国”热情,引领着、激励着身边的科研工作者在助力中国电子信息产业崛起的伟大征程上不断前行。用他的话说,“人类社会发展经历了200多万年,从石头又回到石头。但这次不再是‘石器时代’,而是‘硅器时代’,一个崭新的、伟大的时代。”
楷模树模范,
榜样有力量。
“央企楷模”的动人事迹,
将激励引导中央企业广大干部职工
积极践行榜样精神,
以实际行动奋力推动国资央企高质量发展。
祝贺,学习,致敬!
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责任编辑丨杨致刚
执行主编丨刘海草 张灏然