科学演讲秀 为汽车打造“心脏”

  在第二十五届北京青年学术演讲比赛决赛即将到来之际，为弘扬科学家精神，彰显科技界担当，让更多感人的故事、励志的青年走向台前，为青年人才开展跨学科交流、展现前沿科技成果、弘扬科学家精神搭建平台，科协频道继续推出“”栏目，展示青年科技工作人员风采，让我们一起看看上届决赛选手的精彩表现。

  截至2023年底，中国新能源汽车保有量达到2041万辆，新能源汽车年销量达到949.5万辆，均占全球总量一半以上。在快速地增长态势背后，蕴含着国家对新能源汽车产业的重视，也反映了人们对未来低碳生活的美好憧憬。科幻作品中的未来新能源汽车或可以无人驾驶，或可以在空中、在水上、甚至高楼大厦表面行驶，这些桥段在首钢技术研究院轧钢技术高级工程师李硕看来并非遥不可及——他的工作，正是为新能源汽车打造强劲的“心脏”。

  如果说燃油车的“心脏”是发动机，新能源车的“心脏”就是电机。像做手术一样把这颗“心脏”解剖开，就不难发现它是由硅钢片一层层叠压起来的。硅钢被誉为钢铁产品中的工艺品，具有极强的导磁性，可以将电能转化为机械能。能量转化率高的“心脏”才能让新能源汽车动力更强、续航更久，而制造这种“心脏”的硅钢片要足够薄、硅含量要足够高、厚度要足够均匀，生产难度非常大。为保证成功率，过去全世界都用直径较小的单机架二十辊轧机反复轧制5到6次，生产效率非常低。

  李硕所在的团队力图提高生产效率，研制能一次轧制产品成型的产线。该怎么样将硅钢轧的足够薄？如何避免薄规格硅钢在轧制过程中断裂？如何使硅钢和轧机在高温环境下不同时受热膨胀？由于没任何技术经验可以借鉴，他们必靠自己的创新解决这些难题。

  通过另辟蹊径地在传统轧机的基础上增加一个提供额外的拉力的张力辊，装上实时监测硅钢变形不均匀程度的板形仪，在轧制前用电磁感应方式加热硅钢以提高塑性，及专门设计硅钢和轧机分开的冷却系统，团队历时六年实现了颠覆性的技术创新，自主设计建设了世界上首条生产高牌号硅钢的六机架连轧产线。

  新产线的生产效率是普通轧机的8倍，可以使每吨钢的生产所带来的成本减少1/4，年总利润增加8亿元，是硅钢生产史上革命性的突破。它的厚度精度达到和红细胞直径相当的3微米，也代表着每年可节约8亿度电，减少68万吨二氧化碳排放量，种植1884公顷的森林。

  李硕仍对研制产线时从一筹莫展到重拾信心的历程记忆犹新。六机架轧机调试冲刺阶段，一次连夜排查完活套内断带问题后，在返程班车上看到的冲破云端、照耀于湖面之上的红日成为了他记忆中最美的日出。如今，市场上每三辆新能源汽车，其中一辆的“心脏”就由首钢打造。李硕知道，在看不见的新能源汽车机箱里，那颗“心脏”的每一次“跳动”都承载着轧钢人几十年如一日的坚守和创新，凝聚着中国制造走出国门、走向世界的决心和力量，寄托着新时代科技工作人员探索美好未来的憧憬和希望。

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