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全球首列氢能源市域列车完成满载运行试验

▲我国首列氢能源市域列车在位于长春的中车长客试验线进行运行试验

3 月21 日，全球首列氢能源市域列车在中车长客股份公司（以下简称“中车长客”）试验线上进行了时速160 公里满载运行试验。

当日试验过程中，车以160 km/h 速度运行的列车，每公里实际运行平均能耗仅为5 千瓦时，最高续航里程可达1 000 km 以上。这是在全球范围内，首次实现了时速160 km 氢能列车全系统、全场景、多层级性能验证。

据介绍，氢能市域交通具有清洁环保、运维简单、建设周期短、固定投资少等优势，具备高速度、大运量、快速乘降、安全智慧等特点。

该列车由中车长客自主研制，2022 年12 月正式下线。该车内置氢能动力系统，应用多储能、多氢能系统分布式的混合动力供能方案，同时采用了中车长客自主开发的氢电混动能量管理策略和控制系统。

“我们在完成氢能源市域列车氢动力系统及其关键部件耐久、高低温、振动、电磁兼容、防火安全等方面试验验证的基础上，进一步开展了不同速度等级下能耗、续航里程、可靠性、牵引、制动、动力学等整车试验。”中车长客国家轨道客车工程研究中心新技术研究部副部长王健介绍，此次还首次验证了氢能列车在（-25~35）℃环境温度下的实际性能，试验结果显示各指标均达到车辆设计要求，车辆性能指标达到国际领先水平。

业内人士介绍，氢能源市域列车试验工作的高质量完成，是我国轨道交通行业和氢能源技术研发应用的重要里程碑，将进一步助推高端交通载运装备关键技术实现自主可控。

（来源：科技日报）

工信部等四部门联合印发《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年）》

工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局等四部门近日联合印发《通用航空装备创新应用实施方案（2024-2030 年）》（以下简称《实施方案》），提出到2027 年，我国通用航空装备供给能力、产业创新能力显著提升，现代化通用航空基础支撑体系基本建立，高效融合产业生态初步形成，通用航空公共服务装备体系基本完善，以无人化、电动化、智能化为技术特征的新型通用航空装备在城市空运、物流配送、应急救援等领域实现商业应用。

一是创新能力显著提升。绿色化、智能化、新构型通用航空器研制创新达世界先进水平，形成一批通用航空领域产学研用联合实验室、科技创新中心及科技创新服务平台。通用航空法规标准体系和安全验证体系基本建立。

二是示范应用成效明显。航空应急救援、物流配送实现规模化应用，城市空中交通实现商业运行，形成20个以上可复制、可推广的典型应用示范，打造一批低空经济应用示范基地，形成一批品牌产品。

三是产业链现代化水平大幅提升。打造10 家以上具有生态主导力的通用航空产业链龙头企业，培育一批专精特新“小巨人”和制造业单项冠军企业，通用航空动力实现系列化发展，机载、任务系统及配套设备模块化、标准化产业配套能力显著增强。

《实施方案》提出，到2030 年，以高端化、智能化、绿色化为特征的通用航空产业发展新模式基本建立，支撑和保障“短途运输+电动垂直起降”客运网络、“干—支—末”无人机配送网络、满足工农作业需求的低空生产作业网络安全高效运行，通用航空装备全面融入人民生产生活各领域，成为低空经济增长的强大推动力，形成万亿级市场规模。

（来源：新华网）

锂电池高安全性电解液研究获重要进展

3 月22 日，中国科学技术大学化学与材料科学学院任晓迪教授团队联合火灾科学国家重点实验室王青松教授团队，研究发现利用分子间氢键的相互作用可以显著改善醚基电解液在电极界面的稳定性，并可有效抑制锂金属电池热失控过程。

锂金属电池具有超高的能量密度，被视为下一代电池技术的有力竞争者。但它在电解液稳定性和安全性方面还面临着不小的挑战。传统的碳酸酯类电解液虽然在锂离子电池中得到广泛应用，却难以兼容活泼的锂金属负极。提高电解液浓度虽然可以在一定程度上改善醚的电化学稳定性，却带来了成本增加、低温性能衰减等问题。更为棘手的是，大量阴离子的存在会引发热失控等安全问题。

针对上述难题，研究人员提出一种全新的分子锚定策略，有望同时解决醚基电解液的高压和安全难题。他们在乙二醇二甲醚中加入含强极性碳—氢基团的氟代醚溶剂，发现两者可以通过分子间的“锚定”作用，有效降低醚键上氧原子的电子云密度，大幅提高溶剂的抗氧化能力。

基于分子锚定概念设计的电解液，展现出优异的高压性能。为了揭示其机制原理，研究人员开展了系统的表界面分析。结果表明，在分子锚定电解液中，溶剂分子之间通过氢键形成稳定复合物，有利于提升电解液的热力学稳定性。此外，由于减少了活泼阴离子的使用，分子锚定电解液在高电压正极表面诱导形成的界面膜也更薄更稳定。

研究人员进一步考察了电解液的安全性能。在锂金属软包电池中，当温度升高到140 摄氏度左右时，高浓电解液与锂金属剧烈反应并放出大量热量，而分子锚定电解液与锂的相容性得到大幅提升。分子锚定电解液可以将热失控开始的温度提高到209 摄氏度以上。

研究人员表示，设计合理的分子间相互作用可以从根本上改变电解液的性能，为未来电池电解液的分子工程提供新的方向。

（来源：科技日报）

研制可复用火箭迈出关键一步

日前，蓝箭航天空间科技股份有限公司（以下简称蓝箭航天）自主研发的朱雀三号可重复使用垂直起降回收验证火箭（以下简称试验箭）在这里点火升空。1 min 后，火箭从三百多米的高空垂直返回，着陆平稳，落点准确，状态良好，国内起飞规模最大垂直起降试验箭试验成功。

沉淀积累可复用火箭研制经验

“如果说可复用火箭的研制是一段长跑，那么对蓝箭航天来说，研制一子级垂直回收试验箭就是我们迈出的第一步。”朱雀三号可复用火箭型号副总师董锴说。

2023 年12 月，蓝箭航天朱雀二号遥三液氧甲烷运载火箭在酒泉发射中心圆满完成发射任务，将三颗商业卫星顺利送入预定轨道。朱雀二号成为全球首款连续、稳定发射成功的液氧甲烷运载火箭。当天，蓝箭航天正式发布了下一代可重复使用液氧甲烷运载火箭——朱雀三号。

“朱雀三号的动力系统采用我们自主研制的天鹊系列液氧甲烷发动机。其中，一子级配备9 台海平面推力1 000 kN 的天鹊12B 发动机，一子级设计复用次数不少于20 次……”在蓝箭航天创始人兼董事长张昌武的介绍下，朱雀三号的“模样”逐渐清晰，并正式进入公众视线。其实，对于蓝箭航天来说，在大型液氧甲烷可重复使用火箭这条道路上，他们早已踏上征程。

对这样一个具有探索创新性质的项目，蓝箭航天管理层在明确预期目标和预算范围后，给予了研制团队极高的设计自由权限和试错空间。这个项目也一定程度上为日后朱雀三号的研制提供了经验。

“从一开始，试验箭的定位就是跨过小吨位的原理样机，直接采用与最终入轨箭一样的全尺寸大推力发动机进行火箭垂直返回关键技术的验证。事实上，只有通过这种方式取得的验证结论，才具有实际的工程应用价值。而彼时的蓝箭航天得益于朱雀二号研制的积累，已经具备扎实的技术基础。80 吨级的天鹊液氧甲烷发动机已经完成多次地面试车考核，酒泉自建的发射场系统也已竣工并全面投入使用。”董锴说。

多项创新技术护航试验任务

相较于以往火箭的点火、上升，试验箭需要多完成一个环节——平稳落地。

蓝箭航天火箭研发部控制仿真工程部总监钟友武说：“顺利落地需要考虑到很多方面的问题，包括控制返回过程中燃料的消耗量尽可能少，并控制火箭在落地瞬间的飞行速度、高度和姿态的精度同时满足平稳着陆的要求。这些都是试验箭需要验证的关键技术。”

对于商业航天企业来说，成本可控是火箭高频次发射的基本要求。在控制成本的同时，保证技术方案的可靠性也是试验箭的主攻方向。在箭体结构材料选择上，团队经过多次讨论，最终选择了国内火箭领域尚未涉足的不锈钢材料。

钟友武介绍：“不锈钢是我们生活中常见的材料，具有高强度、耐高温、抗腐蚀的特性。不锈钢的广泛使用代表了箭体结构材料的工艺体系更为成熟、配套成本更为低廉，能够有效解决火箭结构的产能问题，从而进行更高效率的迭代。相比传统箭体结构材料铝合金，不锈钢箭体结构可以大幅降低火箭的制造成本，缩短生产周期。耐高温的特性使它在火箭多次返回、重复使用上具有突出的优势。”

团队立足多年的技术积累，针对可复用火箭需求，开展了多项创新。据介绍，在已实现朱雀二号火箭连续成功入轨验证的天鹊12 发动机基础上，试验箭发动机增加了多次起动和深度变推功能，并进一步提升了推力和可靠性；采用具备两级缓冲功能的着陆支腿设计，满足朱雀三号可重复使用一子级40 吨级着陆质量的缓冲需求；采用低空制导、调推控制和软着陆关机策略，可精准控制火箭飞行速度和高度以达到软着陆要求。

此次试验任务的圆满完成，验证了蓝箭航天可重复使用液氧甲烷火箭一子级垂直回收总体方案的正确性，大范围变推力液氧甲烷动力系统方案，火箭控制系统与发动机调推特性的匹配性。此外，这次任务同时验证了火箭着陆段制导与控制方案的正确性，火箭软着陆缓冲机构工作性能，以及可重复使用火箭测发、回收和后处理流程的正确性。

在这次试验任务中，研究人员还获取了朱雀三号可重复使用液氧甲烷火箭关键技术的核心试验数据。这些都为后续关键技术验证、实现火箭可重复使用，积累了宝贵的经验。

（来源：科技日报）

高端装备为工业制造注入“新质生产力”

高端装备制造业是强国之基，为加快发展新质生产力、落实制造强国战略、建设现代化产业体系提供重要支撑。近年来，我国高端装备制造业不断输出先进生产力，以“新”赋能千行百业，推动我国工业制造向“新”发力。

目前，科创板高端装备制造业上市公司已超过120家，总市值超1 万亿元，涵盖航空航天、新能源车、工业机器人、工业母机、激光加工等多个重要产业链及生产环节，汇聚了各细分领域的龙头企业、“隐形冠军”，先进制造业集群初步显现。

研发创新筑牢发展根基

高端装备制造业处于价值链高端和产业链核心环节，其发展离不开高新技术引领。研发创新是推动制造业新质生产力发展壮大、工业持续转型升级的原动力。

数据显示，科创板高端装备制造业公司研发投入继续保持高位，2023 年前三季度，行业公司研发支出合计164.47 亿元，同比增长16.60 %，研发支出占营业收入比重为7.89 %。研发创新带动业绩增长，数控机床、激光器、智能检测等细分行业经营稳健，净利润分别同比增长10 %、8 %、4 %。

在持续加大研发投入的推动下，创新成果不断涌现，取得一系列重要技术突破。

工业母机发挥更强“主引擎”作用

发展新质生产力离不开生产工具的创新突破，工业母机作为制造业的基础装备，是国家工业化能力提升的重要支撑。工业母机行业企业肩负推动高端化、国产化发展的使命，专注技术突破与自主可控，提升产业链供应链韧性和安全的同时，为下游制造业加快发展新质生产力输出更强动力。

前沿技术助智能驾驶提速增“智”

智能驾驶是新质生产力赋能交通运输行业、助力交通强国的重要路径之一。新能源汽车产业链企业积极拥抱5G、人工智能技术浪潮，深度融合新的数字化技术，推动产业加快驶入“智驾时代”。

在新能源汽车应用领域，“光子领域专家”炬光科技凭借在光电行业上游核心半导体激光器元器件和微纳光学元器件方面的技术优势，设计和开发中游激光雷达发射模组，打造更强“千里眼”。

工业机器人技术屡屡突破

机器人是人工智能技术与制造业实体经济深度融合的重要领域，工业机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”，在推动制造业生产力水平跃升、推动加快工业新质生产力发展中扮演重要角色。

在工业机器人的产业链中，减速器是三大核心零部件之一。绿的谐波在国内率先实现了精密谐波减速器的技术突破，打破了国际品牌的技术垄断，在国内精密谐波减速器市场占有率超过60 %，市场占有率排名第一，全球排名第二。2023 年，公司发布AGP 自适应打磨工具和数控转台两款新品，数控转台产品实现了全球首创高性能转台减速器与高功率密度电机一体化融合。

探索新质生产力“出海”之路

近年来，我国高端装备制造业企业积极响应“一带一路”发展战略，担当作为，探索出一条成功的“出海”之路。

作为全球领先的轨道交通控制系统提供商，从海外援建第一条铁路坦赞铁路到成功实现肯尼亚蒙内铁路商业运营，从中老铁路高速运营到印尼雅万高铁、匈塞铁路的全面建设，中国通号将我国成熟的轨道交通控制技术不断推向海外，运用先进的数字化、信息化技术赋能亚、欧、非、拉美等地的二十多个国家，为当地交通出行贡献了中国技术、提供了中国产品、展示了中国标准。