近日,由中國工程院院士、中國中車首席科學家丁榮軍院士牽頭的湖南省科技重大專項“深海礦產資源開采關鍵裝備技術研究與示范應用”通過綜合驗收,驗收結果為優秀。
專家組認為,項目攻克了多項行業技術難題,推動深海作業形成了系列裝備技術成果,為未來智能化、電動化和高效化深海開采打下了堅實基礎,對推動建設我國深海礦產資源開發未來產業具有重要意義。
該專項于2021年啟動,研究團隊聚焦3000至6000米深海礦產資源開發,重點攻克了深海礦產資源勘探裝備、采集/輸送裝備等2項關鍵裝備技術,以及支撐這些關鍵裝備的“數字仿真”“全電驅動”“智能控制”等3項關鍵共性技術,研制了6000米級智能電驅動深海重載采礦車輛平臺、多點位移動式鉆探取樣裝備、光纖地震拖纜系統、海洋地震電磁聯合勘探裝備、深海沉積物原位測試裝備、深海采礦智能作業與運維系統裝備等重要裝備。
在本項目中,由中車株洲所時代電氣上海中車艾森迪負責承擔的子項“分布式電能網絡關鍵技術及全電驅動系統”,主要為深海作業提供電直驅行走、作業動力及電機、遠程變頻供電技術及裝置的研制,支撐深海作業的電動高效化。在丁榮軍院士的指導下,在公司軌道交通技術中心、基礎中心與上海中車艾森迪全體項目成員的共同努力下,經過兩年的研發,項目組研發出水下高壓整流器、水下變頻器、水下永磁電機、水下磁齒輪等深海自適應高壓強的關鍵電力變換及動力驅動裝備,并實現了在6000m深海采礦系統中的應用。
隨著交通電氣化的不斷發展,稀土和貴金屬出現短缺問題。作為緩解該問題的主要途徑,深海采礦近年來成為行業研究的熱點,也是海洋強國建設的重要方向。中車株洲所時代電氣作為課題單位,承擔了科技部“十三五”深海項目,并與國內優勢單位共同完成了1306米海底結核礦石的收集、破碎、提升、脫水等全流程示范,同時主持科技部“十四五”深海采礦關鍵項目,擔任國家隊動力總設計承擔單位,繼續與國內優勢同行對5500米的原位采礦發起新的挑戰。
本項目的研發成功將為后續深海采礦的電動化提供技術支撐,同時,該項目中所研制的中頻供電及水下全電驅系統可移植應用于中車株洲所時代電氣自主開發的深海電動機器人(ROV)、海底纜管挖溝敷埋裝備,將有效助力全球深海裝備的綠色低碳、電動化、智能化發展,加速海洋強國的建設。