版權申明:本站為公益科普網站,版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們
發布時間:2025-09-23 16:01 來源:湖北省科協調宣部 武漢科技報

武漢科技報訊(記者 陳映琦)科研攻堅,他成果豐碩,填補我國特種電力電子電能變換技術的空白;興學育才,他甘為人梯,桃李滿天下是他最好的回報;成果轉化,他躬身力行,蹚出寬禁帶半導體技術創新之路。他就是2025年“荊楚最美科技工作者”——華中科技大學電能高密度轉換全國重點實驗室主任、教授康勇。

攻堅 突破多項“卡脖子”核心技術
8月8日上午,記者在華中科技大學電能高密度轉換全國重點實驗室見到康勇教授。今年60歲的他眼睛總含著笑,儒雅而又謙和,聽到稱贊,他會不好意思地笑笑。
熟悉康勇教授的人都知道,他的研究與“電”有關。“電力電子技術簡單來說就是利用半導體器件對電能進行高效轉換和控制。”他解釋,傳統電力系統中處理電能的核心設備主要包括電動機、發電機、開關和功率半導體器件,功率半導體器件在電子能量轉換中扮演著至關重要的角色,“我們研發的‘高可靠性電力電子電能變換技術’就是解決脆弱的功率半導體在處理電能時應對各種故障的能力。”
三十年來,他始終立足于解決國家與社會的關鍵技術難題,數十年如一日,開啟“白+黑、5+2”模式,與年輕老師、研究生在實驗室一起埋頭苦干,在車間通宵達旦地進行電力電子裝置調試,共同解決技術難題。在他的帶領下,團隊先后攻克十余項“卡脖子”技術難題,培養了大批科技后備人才,實現了“產學研用”協同創新的良性循環。
功夫不負有心人,由他主導的特殊環境下高可靠性電力電子供電、寬穩定域高動態性能控制及電磁干擾抑制三大核心技術,已成功應用于各類嚴苛環境,展現出卓越的系統性能與穩定性。相關成果獲國家科技進步二等獎1項,教育部科技進步一等獎1項,均排名第一。
育人 培養學生解決問題的能力
1994年,康勇從華中理工大學(華中科技大學前身)本碩博畢業,分配表上他只寫了一行字:“學術研究也是為了解決社會需求。”結果被留校,從此扎根華中科技大學任教31年。
面對功率半導體器件的“鎖喉之痛”和我國電力電子領域巨大的人才缺口,康勇深知,要改變現實不能憑一己之力,必須要打造一支擁有“解決問題”能力的隊伍。

康勇把教書育人作為自己的第一職責,他常年堅持以講課、報告、做項目等多種形式給研究生上科研指導課,給本科生上專業引導課。面對廣闊無際的科學之海,熱愛是康勇的風帆。在學生眼中,康勇總是精力充沛、狀態飽滿。他自己則說:“我就是對科學研究有濃厚的興趣。每解決一個問題,都會有很大的滿足感。”
“康老師教導我要有‘發現問題并具有解決問題的能力’,特別是做任何電源實驗測試,首先要從數學層面思考,實驗前做到心中有模型,實驗結果能夠匹配上就是對的,反之就是錯誤的。”湖南大學教授汪洪亮回憶,十七年前曾與某單位聯合開發特種電源,調試現場卻出現直流電容爆炸的問題。康老師就用一臺模擬示波器測試實驗現象中的毛刺,反向推演等效電路的數學模型,從而從幾個維度(電容容量,雜散參數和吸收回路等)提出解決方案,多個方面共同優化并徹底解決問題,“這讓我受益終生。”
此外,康勇負責的《電力電子學》獲國家精品課程稱號,教學成果獲高等教育國家級教學成果二等獎1項,湖北省高等學校教學成果獎一等獎1項。如今,康勇累計培養博士后24名、博士60余名、碩士80余名,指導培育的中青年學術骨干入選各類國家人才工程和計劃入選者近10人。
創業 蹚出寬禁帶半導體技術創新之路
過去,手機充滿電要幾個小時。如今,已實現充電5分鐘,看視頻4小時。這背后起作用的,正是功率半導體。“市面上的功率半導體多以硅基材料為主,隨著技術發展,硅半導體已接近材料性能極限,無法滿足越來越高的市場需求。”康勇進行科普,在這一背景下,以碳化硅、氮化鎵為代表的第三代功率半導體,即寬禁帶功率半導體“橫空出世”。

雖然寬禁帶半導體材料有很大優勢,但是必須封裝之后才能使用。傳統封裝技術是為硅基功率器件設計的,若將其用于寬禁帶功率半導體上,會出現不易散熱、穩定性差、壽命短等問題。封裝技術的好壞,直接影響功率半導體性能的發揮。
康勇回憶,2014年,華中科技大學電氣與電子工程學院成立了先進半導體與封裝集成實驗室,這是國內高校中第一家該類型實驗室,重點研究寬禁帶功率半導體封裝技術。在他的帶領下,實驗室團隊一起潛心攻關,經過幾年努力,采用全自主研發封裝技術的功率半導體器件得以面世。
讓科技成果落地生根是科研人的夢想,2020年10月,依托學校科技成果,武漢羿變電氣在光谷成立,圍繞功率模塊的封裝結構、核心工藝和關鍵材料三大領域進行創新。歷經四年如一日的刻苦鉆研,終于成功突破大電流高可靠性寬禁帶功率半導體器件封裝關鍵技術,實現了1700V系列化大電流碳化硅功率模塊的量產,并在航空航天、船舶電氣、光儲新能源等眾多領域成功實現商業應用。
如今,羿變電氣的技術研發團隊已從最初的幾人壯大到50多名技術人才,其中多為“90后”“95后”,平均年齡不到30歲。這支年輕而富有活力的團隊,已申請14項發明專利及22項實用新型專利,獲得日內瓦發明專利銀獎,并先后入選光谷“瞪羚企業”、湖北省專精特新中小企業。