​【最强博士后】突破页岩油气技术难题、打造航运经济效益“放大器”……这些博士后不一般！

来自湖北武汉的李梦霞是进入第二届全国博士后创新创业大赛总决赛新一代信息技术赛道的一名参赛者。谈到自己团队的参赛项目，李梦霞提到两个关键词，第一个是经济节能，另外一个是智能航行。李梦霞介绍，目前世界上90%的经济贸易是靠船舶来运输的，她希望通过参加本届全国博士后创新创业大赛，让更多的人关注船舶领域，并能够了解到通过船舶自主编队降低船舶阻力，将有效提高船舶能效，实现降低运费成本，从而达到提高航运企业经济效益的目的。

李梦霞说：“以前有一个比较有趣的诺贝尔奖，是做小鸭子划水实验，小鸭子排队划水的时候，后面的小鸭子几乎可以不靠脚向前推进。船舶编排也是这样，后面的船舶也可以节约阻力。如果后面的船舶阻力少，它消耗的能量燃料就会少，经济成本就会下降。从理论上计算的话，燃料阻力可以下降5%~20%。”

据了解，吾理智航(武汉)科技有限公司(Willead NaviTech Co Ltd)是武汉理工大学师生共创的一家高科技企业，创立于2020年8月。产品包括航行辅助决策系统、智能航行决策系统、编队航行控制系统、船舶航行管理系统等，可为不同用户需求提供针对性的解决方案。公司拥有“原理一仿真一样机-测试一产品一应用”全链条优势，核心产品均为自主研发，已实现关键设备部件国产化率95%以上，航行态势多传感器立体感知、船舶异构体协同控制等多项核心技术具有独立的知识产权。核心产品已取得12项授权发明专利(另有4项受理)、19项软件著作权登记、2项行业认证，产品技术壁垒高，优势明显。

目前产品已在三峡及易洲坝船闸、长江干线航道、江苏沿海、军事领域等10余个不同场景实现了应用。直接创造经济效益710万元，并带来亿元规模的间接经济效益。

谈到参加第二届全国博士后创新创业大赛的感受，李梦霞表示，参加这次项目之后，发现远比自己想象中的竞争更激烈，也发现了自己不足的地方，她希望能在大赛中学习到更多东西，分享给小伙伴们。同时她也希望能够通过全国博士后创新创业大赛的交流对接活动获得一些融资，让项目升级迭代，市场推广得到进一步延伸。

随着世界人口的不断增加，人类对能源开采和消费量呈现爆发式增长，由此产生能源枯竭、环境污染、温室效应等问题，对人类的可持续发展构成了严重威胁。在常规新能源中，氢能以来源丰富、能量密度高、绿色无碳等优点，已被视为21世纪最具发展潜力的能源，尤其是在新能源汽车领域表现尤为突出。

在第二届全国博士后创新创业大赛上，来自创新赛队的昆明理工大学李璐团队带来的项目命名为“倾(氢)钛极，探(碳)非凡”，主要以质子交换膜燃料电池用钛合金双极板研发为技术核心，专注于各领域用钛合金产品研发和技术推广。

据介绍，2020年，在新西兰奥克兰大学开展访问工作的本项目负责人了解到“新西兰Hiringa能源公司与总部位于美国的HYZON Motors签署了一项协议，确保Hiringa及其车队合作伙伴能够使用氢燃料电池重型货车”。氢燃料电池汽车核心部件的质子交换膜电池堆(PEMFC)，由多个电池单体组成，双极板是PEMFC的关键核心部件之一。该燃料电池采用不锈钢金属材质双极板，使得电池体积更小，续航更远。那力学、化学性能如此稳定的钛合金是否替代不锈钢被采用？项目负责人于2021年初回到国内，组建以博士后为骨干的科研团队开展预研，当年申请到云南省重点研发计划国际合作项目，进行钛合金在双极板上应用的研究，实现了双极板高导电、高强度、高耐蚀和疏水的特点，并且很快得到授权了多项专利，发表多篇科技论文。

“不锈钢的密度是7.9g/cm3，钛的密度只有4.5g/cm3。采用钛合金双极板对提高双极板耐蚀性能、电化学性能和减少电池质量与体积具有重要意义。”李璐介绍，该项目采用表面改性技术，在钛合金镀一层膜即可提高导电性能。并且，依托云南省质优价廉的钛合金原材料，价格方面更具优势。目前，以昆明理工大学为主导的钛合金双极板已经完成中试生产，并在两轮电动车上进行装机运行。

谈到未来的推广应用，李璐说“相关的配套还需要市场来支持。”比如，前端需要低成本制氢技术支撑。氢气价格以及加氢站的建设有助于进一步推广氢燃料电池技术。市场从业人员希望氢气价格未来能够达到10元/kg，这样氢燃料电池在乘用和商用车辆领域更有应用前景。

李璐表示，氢能燃料电池与锂电、风电、光伏的关系，并不是谁代替谁的关系，新能源的多能互补、深度融合，将加快建设我国新型能源体系。

10月26日上午，第二届全国博士后创新创业大赛在烟台八角湾国际会展中心正式开幕。来自中石化经纬有限公司的博士后、副研究员、旋转导向研发骨干李伟代表山东代表团参加创新赛。

李伟告诉记者，此次他参赛的项目为“页岩油气‘井工厂’轨迹控制关键技术及工业化应用”，主要是针对页岩油气的钻井开发关键技术，研发轨迹控制软件和旋转导向装备，主要应用于新页岩油气等非常规油气资源的“井工厂”模式开发。“页岩油气等非常规油气资源是传统资源的4.5倍，所以它的应用前景是比较大的。”

据李伟介绍，本项目针对油气定向钻井领域“卡脖子”技术难题，通过开展三维轨道设计方法、弹性杆管柱力学理论建模、邻井防碰扫描与实时探测、自适应井眼轨迹预测、旋转导向装备技术攻关等5项研究，突破了三维水平井轨道优化设计、钻前摩阻扭矩精确预测、三维绕障防碰、轨迹预测及精准着陆、旋转导向轨迹控制装备等5项关键技术，开发了定向钻井软件与旋转导向轨迹控制装备2款核心产品，集成一套完整的页岩油气“井工厂”轨迹控制关键技术，覆盖定向钻井领域全部环节，拥有完全自主知识产权。

李伟称，目前该项目成果已经在国内页岩油气市场开展大规模推广应用，“井工厂”轨迹控制能力显著提升，平均缩短钻井周期30.3%。2022年至2023年9月，在川渝页岩气、胜利页岩油等区块施工应用360口井，经济效益显著。项目核心技术的突破，打破了高端定向钻井业务的国外技术垄断，将千亿规模的页岩油气产业牢牢掌握在自己手中，有效保障了国家能源安全和科技自立自强。

波长处于400nm-760nm的可见波段激光，是国防、娱乐、加工、医疗等军民两用领域的基础光源。目前商业化激光器中半导体激光器占主导地位，但是现有半导体技术难以实现520-590nm波段激光有效输出以及505-520nm波段的精准控制和高功率输出，该波段激光在信息领域被称为“黄光鸿沟”，只能通过固体激光技术实现。

然而，目前获得该波段激光器的方式需要使用激光晶体和非线性晶体至少两种类型的多个晶体实现，存在设计复杂、体积大等缺点，难以满足“复合化、材料器件一体化”的发展趋势。

山东大学新一代半导体材料研究院博士后杜金恒和团队成员带着他们的项目“基于硼酸钙氧钇晶体材料的高功率小型化全固态激光器”来到第二届全国博士后创新创业大赛创新赛竞赛现场。作为参赛汇报人，杜金恒向现场的专家评委作最终答辩。

赛后，杜金恒告诉记者，项目针对前文所述的技术不足，只使用一个功能复合型的自倍频晶体即可实现可见光波段激光输出，具有结构简单、稳定性好、调整方便、集成度高等固有优势，解决了高功率可见光波段激光发展的关键瓶颈，实现了国际领先的自倍频黄光、绿光输出功率，填补了高功率自倍频黄光、绿光激光的空白，打破了高功率可见波段激光“芯片”依赖进口的现状，夯实了特种军用设施激光照明、高功率炫目武器、激光显示等关键产业“中国方案”的材料基础，保持了我国在该领域的国际领先水平，满足了军民两用国家重大亟需，实现产业转化后可充分发挥我国在光电功能材料和激光器件方面的优势，带动相关产业链条的发展。

“目前我们还没有一个成品可以拿出来，所以在这次竞赛过程中有些内容没有斟酌好汇报给各位评委。”杜金恒一边对比赛进行复盘，一边计划着接下来的工作。他告诉记者，一路披荆斩棘走到总决赛，能明显感受到日常在实验室做实验，与真正的商业化、产业化创业一类是完全不同的概念。

杜金恒称，自己即将博士后出站，如果通过这场比赛结识投资人或其他合伙人的话，将尽力将本届创新创业大赛成果产业化真正实施起来，把团队在实验室研究的成果真正的应用到生产生活中。