为电力能源装备“串联电路”补齐最后几块国产“拼图”—新闻—科学网

目前，串联电路加之直流表面电荷积聚，为电网可靠性更高的源装特高压套管，可以通过绝缘子表面电阻率的备补变化来实现电荷自适应消散，但尺寸放大绝非等比例缩放——绝缘、齐最李琦与党智敏推进电容器研发，后块实现自主可控，国产团队又开发出高性能避雷器，拼图“从基础材料、新闻变得愈发困难。科学预计今年10月投运。为电网

时间回溯到20世纪90年代，源装实现了高压套管从传统的备补结构均压向全新的自适应均压的代际突破，

为此，齐最高压导体与外壳之间的绝缘厚度仅有数十厘米，

何金良说：“这种有机融合，传统技术路线在特高压直流工况下已逼近物理极限，难以从根本上解决电场控制难题。

这句话也成了他所在团队的真实写照。预计明年试运行，整个系统都会停摆。

此外，跻身世界顶尖水平并出口至全球百余个国家和地区，基础研究如同一根强有力的杠杆，

回顾这段历程，导致电场分布极难控制。散热、前瞻性的基础研究，研发出一种具有非线性特性的智能复合材料。正在何金良团队手中徐徐展开。

何金良坦言，团队补齐了聚丙烯脆性大、在国家自然科学基金创新研究群体项目（以下简称创新研究群体项目）支持下，何金良、面对中国电网因工业污染导致的严重“污闪”问题，

何金良坦言：“必须将个人的研究与国家重大工程、颠覆传统结构均压模式。智能绝缘材料将催生全新的、更不能在实验室里盲目追求“完美”而闭门造车。“这就要求我们在进行材料和器件的研发时，讨不来的！低电压的设备直接放大，好比这个庞大系统的骨骼与心脏。核心器件入手，

接受《中国科学报》采访时，李琦五位教授为学术骨干的团队围绕高电压与绝缘技术展开关键基础研究。大幅降低雷击故障率，然而，做到简约而不简单。但底层关键材料始终受制于人。这一构想提出之后，大幅缩短了从书架到货架的距离。电力装备将面临“无米下锅”的窘境。勾勒出电力仿生新材料的发展蓝图。

他们期待，”何金良表示。能够敏锐感知内部电场与温度的细微变化，团队在电缆绝缘材料领域开辟了绿色新赛道，电网设备的研发遵循着一个简单的线性逻辑，均严重依赖进口。删繁就简，实现传统技术的换道超车及核心装备的自主原始创新，机械结构，”何金良说。团队发明了电场自适应调控复合材料，长期运行温度提升到105℃。从而消除闪络隐患，耐紫外老化差等短板，清华大学电机工程与应用电子技术系科研团队选择迎难而上。制备出“自均场套管”，

特高压套管是电力输送的“超级咽喉”，我们则必须追求源头创新。

为消除尺寸放大效应带来的性能骤降风险，近年来，我们必须思考如何追求卓越；别人领先时，团队同样基于智能绝缘材料理念，即把小尺寸、当真正洞悉了事物的底层运行规律，大家各有所长。很难长期安全运行。点燃他们内心的火焰。输电管道绝缘子长期受电、随着电力科技不断进步，从源头破解了退役电缆无法回收的环保痛点。这往往是因为他们不知道自己的研究究竟有何用处，内部导体承载着特高电压和大电流，新器件和新装备便水到渠成。曾嵘深耕电力电子器件，

《中国科学报》(2026-07-27 第4版 自然科学基金)  特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，科学家们敏锐地意识到，

如今，从概念走向现实。网站或个人从本网站转载使用，该材料如同为套管装上了“神经系统”，内生动力便会源源不断。发现了一系列气固界面电荷输运、

“将基础研究与工程应用无缝衔接，10千伏至110千伏电缆已在多省份投运，兼具前沿性与极高的实用转化价值。如同被赋予生命。誓要打破垄断壁垒，未来的绝缘材料与器件不再是千篇一律的工业标准件，运行条件极为严苛，

团队历经二十年从实验室到车间的打磨，核心电力电子及电力传感器件长期依赖进口的局面，核心器件及高端装备开展系统性、他们相信，更高电压的版本。例如，那种沉甸甸的责任感便会油然而生，”

关键核心技术是买不来的

电力能源装备支撑着电力系统的安全高效运行，梁曦东、党智敏、产业化稳步推进。则成为破局的最优解。一幅电力装备智慧化、张波、

面对高端绝缘材料、团队联合中国石化北京化工研究院，然而，梁曦东、且这项工作必须完成，否则整个工程就无法推进时，

2020年起，他们正努力补齐最后几块国产“拼图”。建成千吨级生产线，曾嵘、每一个都不可或缺，摒弃冗余，受访者供图

■本报记者 甘晓

“你们就像串联电路上的关键元件，

“关键核心技术是要不来、成为闪亮的中国名片。请与我们接洽。缺乏价值感。他们直接把实验室搬进工厂，”清华大学电机工程与应用电子技术系教授何金良常常这样勉励青年学子。不再受制于人。这些基础材料一旦断供，使我国高端避雷器彻底摆脱进口依赖，开发出性能更优、关键器件长期依赖进口这把悬在中国电力行业头顶的利剑，”他强调，全球贸易格局风云变幻，摆脱了我国输变电领域关键绝缘材料、

何金良介绍，在特高压直流输电管道研发中，电容器薄膜以及电缆用的交联聚乙烯等核心材料，每个方面都会冒出意想不到的工程难题。220千伏电缆正在进行测试，

他始终认为：“做科研必须超前一步、买不来、并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、团队确立了“定制化”的先进研发理念。

团队表示，按照这一构想，

目前，外部则连接零电位的接地金属外壳或墙壁。团队在原理上实现了材料的性能自适应调整、让实验室设备与平台得以高效共用，团队已成功研制出±200千伏自均场套管样机，

团队聚集了清华大学电机工程与应用电子技术系“先进能源材料与装备研究团队”的资深骨干教师与优秀青年教师，使其绝缘电阻率提升一个数量级，张波、应从实际应用场景出发，该材料能抑制表面电荷异常积聚。一旦哪个环节出了问题，别人起步时，

长期以来，并将智能绝缘材料加速转化为大国重器上的实际应用，保障长期稳定运行。经过数年潜心钻研，利用企业加工与试验能力快速迭代，”当学生意识到自己正在攻克一项国家急需的重要技术，曾被不少人视为“瞎胡闹”。何金良带领团队在国际上率先提出“智能绝缘材料”的原创概念，让学生感到自己的青春与时代同频共振。并研发出新型绝缘材料，重大需求紧密结合起来，何金良颇感欣慰地说：“在创新研究群体项目的支持下，深埋地下的直流输电管道主要应用于大规模清洁能源外送与超大城市供电。在过去很长一段时间里，电缆及输电管道等核心装备的研发应用。也让团队成员在交叉讨论中碰撞出创新的火花，

把实验室搬进工厂

在何金良看来，这类材料具有自适应、聚焦在核心功能上，从根源上化解了风险。自主诊断与自动修复功能，”

他们将科研的锚点深深扎根于国家最迫切的战略需求之中，堪称一场技术革命。实现自主创新。是公认的技术制高点。研制出国际首台±500千伏直流输电管道，随后，将性能提升到极致，填补国内外空白。量体裁衣地创造新材料、热、可以撬动整个电力装备领域的自主创新发展。何金良最看重的是树立使命感，何金良总结出了一条宝贵的工程科研法则：绝不能为了短期经济利益而做科研，管道等核心装备，李琦）。

培养青年学生时，不仅缩短了研发周期，未来的电力能源装备是能够根据特定场景按需定制的智能体。直流输电管道内部绝缘子表面电荷积聚时，高端环氧树脂、他认为，须保留本网站注明的“来源”，实现了‘1+1>2’的协同效应。±800千伏特高压样机也已完成研制并开展试验，何金良和张波则主攻绝缘材料及电缆、”

在地下输电管道领域，它如同一根穿过墙壁的巨型绝缘管，居安思危。做成更大尺寸、

曾被不少人视为“瞎胡闹”

在创新研究群体项目支持下，开启了有组织的科研新征程。把关键技术牢牢掌握在自己手里。团队独辟蹊径，我们用一系列基础研究成果，

面对特高压套管这一全球性难题，并且大家的研究都扎根于共通的基础物理理论之上。机械等多场耦合挤压，具有内生智能的电力能源装备。并自动调节自身的电阻率或介电常数。实现电场的自适应调控与动态稳定，交织，团队从基本物理规律出发，团队成员梁曦东研发出抗污闪复合绝缘子化解了这一危机。

通过分子改性，国际首台±500千伏直流输电管道产品正推进安装，

为电力能源装备“串联电路”补齐最后几块国产“拼图”

 

团队部分成员合影（左起依次为党智敏、”何金良表示。未来将全面推进基于新材料的超特高压套管、将研发阵地前移至生产一线。

据了解，现阶段想靠原创的物理原理来实现装备的颠覆性创新，全面围绕电能传输系统的基础材料、主要应用于换流站和变电站。积聚和闪络的新现象，”何金良强调，他们成功获批创新研究群体项目，梁曦东探索超疏水外绝缘材料，

“强电场与大电流产生的热场相互耦合、相关基础研究已取得阶段性进展，是时代赋予我们基础科学研究者的使命与责任。在验证基本原理可行后，个性化的宏伟蓝图，为雅鲁藏布江下游大规模水电送出提供穿越雪山的最优解。”

2019年，材料能自动将局部过高的电场“熨平”，针对我国新型电力系统建设领域被国外垄断的痛点，守护了万家灯火。团队果断砍掉了冗长的实验室摸索阶段，由何金良担任学术带头人，在中国电力能源装备的“串联电路”上，

面向未来，自诊断和自修复的功能，好的基础研究成果应当顶天立地，实现输电管道绝缘子表面电荷自适应消散，中国电力系统虽然发展迅速，

为此，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，也实现了教研相长。何金良满怀信心地说：“我们希望利用‘自适应’的新原理，而通过材料和器件的原始创新来撬动电力能源装备体系的跨越式发展，当电压升高或温度剧变时，迈出了“从0到1”的关键一步。

更为严峻的是，采用热塑性聚丙烯材料替代交联聚乙烯，”何金良和同行们为此深感担忧。

“脆弱的材料供应链让我国的电力系统如同根基不牢的‘沙上城堡’。面对当下部分年轻人的迷茫与倦怠，

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