科技创新对于企业的价值,到底是什么?企业如何在科技创新上,保持持续投入的热情?用户如何收获来自企业科技创新的惊喜?这一系列问题,在中国轻工业联合会最新发布的2023年度科学技术奖获奖项目名单中找到了答案。《中国企业报》记者看到,此次美的集团共有7项科技创新成果摘得科技进步奖,涵盖压缩机、电机等核心零部件高效节能静音,以及空气健康除菌技术和微蒸烤一体机健康烹饪等多个维度,实现对主流消费的精准洞察和满足。
其中美的家用空调事业部牵头的“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”、美的工业技术事业群美芝压缩机牵头的“高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化”分获一等奖,美的工业技术事业群威灵电机牵头的“新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”,美的洗衣机事业部牵头的“滚筒洗衣机衣物低磨损和健康无污染关键技术研究及产业化”项目与“高性能小尺寸换热系统干衣机技术应用”项目获得二等奖,美的家用空调事业部牵头的“家用空调压缩机运行超高温控制技术研究及应用”和美的微波和清洁事业部牵头的“微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用”则分获三等奖。
来自美的集团上述科技进步奖的获奖项目团队,在接受《中国企业报》记者采访时纷纷表示:一方面,美的集团在科技创新上“走远路”和长期主义的理念,给予科研人员非常宽松的创新空间,可以更安心地聚焦行业首创科技成果突破;另一方面,美的集团聚焦科技创新在企业建立四级研发体系和“研发一代、储备一代、研究一代”三个一代产品落地体系,保证前沿技术到原创成果的产业快速转化。此外,美的集团通过年度科技月等活动,特别是科技成果和科技明星表彰与奖励,形成非常好的创新氛围让研发人员可以“心无旁骛”。最终,在科技创新过程中美的直达用户的“市场调查、用户研究和市场企划”,确立科技创新最大价值是让用户有获得感和体验感。
长时间投入,成就行业首创科技
“从材料选型、材料配方研制、材料工艺研制以及最后的产品研制,我们团队从全链条推动,实现端到端落地,单单技术突破就用了2年时间,但整体项目投入则长达5年时间”。
作为此次中轻联科技进步奖一等奖的技术成果,美的家用空调事业部牵头的“分子催化与电力协同无耗材空间净化关键技术研究及产业化”项目负责人陈新厂告诉《中国企业报》记者,围绕这一成果的技术研发团队30多人,一半是博士一半是硕士研究生,大家内心深处希望通过一些基础性研究,实现个人价值与社会价值的共振。所以这一科技成果的研究方向,一是基于人居环境和家居环境的舒适性,二是针对当前空气质量的优化。
这一科技成果,创造性地聚焦物理、化学以及微生物三类性质的污染物展开,通过物理、化学、材料等多专业的协同耦合,对环境进行高效净化,打造室内环境的“好空气”,从而多维度满足用户对于健康舒适环境的追求。《中国企业报》记者了解到,基于材料创新物化协同的无耗材空间净化技术,首创室温无耗材除甲醛技术、等离子体安全高效空气杀菌技术、高选择性电解实现杀菌因子可控释放的仿生氯氧消杀技术,以及摩擦电无耗材除尘技术等四大技术,实现无耗材高效率的室内空间净化,在国际上也处在领先水平。
陈新厂则告诉《中国企业报》记者,“目前,这一科技成果已经广泛应用到家用空调、家用中央空调,以及空气消毒机等多个产品上,目前在行业还没有看到同类技术的出现。”
直击用户痛点,为客户创造更大价值
作为空调“心脏”的压缩机,过去核心技术一直掌握在日韩等外资企业手中,近年来随着美的集团旗下美芝压缩机的强势崛起,中国企业开始掌握空调压缩机的话语权。近年来,在全球“双碳”政策和消费升级趋势下,空调的高效节能、绿色噪音成为趋势,作为关键驱动力的压缩机“高能效、低噪音”成为重中之重。
高适配性静音变频压缩机关键技术研究及产业化这一科技成果的关键,正是美的集团工业技术事业群美芝压缩机技术团队,通过对系统能量流动及噪音振动的降维分析,回归第1性原理,在源头上解决压缩机系统振动大、噪音高的问题。
项目负责人李宏涛告诉《中国企业报》记者,针对压缩机行业的共性痛点“倍频噪音”问题,团队采取多维度的立体化创新手段。“一是,提高压缩机的适配性,满足对不同空调企业整机产品的系统匹配性;二是,通过降低压缩机静音,提高空调整机的低噪音;三是,多种稀土材料的创新应用,减少重稀土元素的使用,提升产品综合性能”。目前,这项科技成果产生的市场价值已突破260亿元,持续为客户创造更多的商业价值和社会效益。
在高能效、低噪音趋势下,空调压缩机的技术创新遭遇“天花板”,因为降低噪声与能效提升是一对矛盾体,降低噪音就会带来能效性能的降低,相反能效提高就会增加噪音。面对这一行业性难题,李宏涛告诉《中国企业报》记者,“技术团队的每个人都有一种不服输的竞争精神,针对技术的难点采取了两个项目组竞赛机制,一个专注低频噪音,一个专注高效技术和降噪技术,都取得突破后再将两个项目组成果拉通,最终实现整体的性能突破。”
在美的集团“全面数字化、全面智能化”转型支撑下,美芝压缩机将继续做好行业领头羊的同时,积极布局未来型技术和产品,推动高能效、静音型和小型化产品的市场推广,有力推动家电行业的“双碳转型”。
跨学科协同创新,打造共性技术
“这不只是一项硬件的创新技术,还涉及软件系统的创新;同样,这也不只是一项电机的技术,还是一个底层的共性技术,可以在工业变频器、工业电机、汽车主驱动系统,以及储能新能源管理及热管理等方面,具备广泛的应用价值”。作为新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用的团队负责人许培林,在接受《中国企业报》记者采访时表示,在美的中央研究院,以及各个产品事业部等四级研发体系支持下,很多科技在内部可以实现“跨学科、跨行业”拉通创新,充分发挥集团研发团队和资源的力量。
此次获奖的“新一代高性能永磁同步电机驱动系统关键技术研究及应用”科技成果,已经在滚筒洗衣机用电机及其驱动系统上得到广泛应用,为用户带来“超静音,低振动,高性能,低能耗”的优质产品,同时也标志着“高性能无位置传感器驱动器+高功率密度电机”构架的全新家电电机系统实现产业化应用。
许培林介绍,“这项科技成果将硬件与软件两大研发团队拉通,而且是多学科跨界,最终实现电机的高能效、低噪音和强驱动、高稳定性。作为一项电机的共性技术,除了在家电电机应用,还可以广泛用于工业变频器、工业电机、汽车主驱动系统等产品上。”
这项科技成果在滚筒洗衣机的应用已经突破2500万台,不只是实现技术的领先性、性能的标杆性,还为社会创造绿色低碳价值。
走远路,长期主义释放创新空间
“这项科技成果能立项,并且在产品上应用,最关键的就是美的集团的走远路,对于技术创新投入的长期主义,给予我们很大的空间和更多的时间,让我们可以更好地聚焦技术本身去突破和探索。”微蒸烤一体机丙烯酰胺减控关键技术及产业化应用技术团队负责人贾逾泽告诉《中国企业报》记者。
众所周知,食品热加工是最主要且不可替代的加工方式,但食品组分的复杂互作反应伴随产生AA等危害物,都会导致慢性疾病增加的风险。因此,如何让食物烹饪过程中的美味、营养与健康等“鱼和熊掌”兼得,成为不少厨电企业近年来科技创新的突破口,也面临着很大的技术难题。
这一成果的关键就是通过构建食品热加工模拟体系,系统研究食物烹饪过程中丙烯酰胺(简称AA)形成机理,提出快速升温/缩短反应时间、精准控制微波能量输入、增加空气炸的风速的减控策略等AA减控的理论基础,最终开发出石墨烯极炙烤技术,提升食材熟制效率并突破热传导效率瓶颈制约,实现烹饪过程中的“美味、营养与健康”的一举多得。
贾逾泽回忆到,“这个项目在公司最初属于先行研究,也不知道能不能走得通,会不会有成果,但是前期集团还是给予我们时间、资源和项目费用的投入,非常宽容。最终,我们通过与南开大学的技术合作,找到了突破口和方向。”
目前,采用这一科技成果的微烤技术集成烹饪平台,率先在厨房电器的烤制、微波等主流热加工式产品上覆盖,让AA的最大减控率达到60.9%,实现热加工食品中AA减控技术的重要突破,实现了食材烹饪之后健康与美味的双重保障。接下来,这一技术成果还在探索向冰箱等其它家电领域的应用。