陈燕平和她的“中国芯”

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  • 陈燕平在实验中。 企业供图

    株洲日报全媒体记者/高晓燕 刘小波

    通讯员/姜杨敏

    牵引变流器是列车的“动力心脏”。列车行进过程中的加减速以及恒速控制,都通过它来实现。而这个吨级的方盒子中,最核心的器件就是巴掌大小的IGBT模块。在熟悉、了解、掌握IGBT“性情”的许多年里,中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称“中车株洲所”)正高级工程师陈燕平,和她的“中国芯”一起成长,终于长成了如今令国人骄傲的模样。

    1月23日,中央宣传部、中国国家铁路集团有限公司向全社会公开发布了2023年“最美铁路人”先进事迹,全国仅10名个人和1个集体获评,陈燕平就在其中。

    坚定:用实力打破实验室性别藩篱

    忽略性别差异、体能劣势,放弃高薪工作、沿海城市,在搞科研的这条路上,陈燕平眼里从来没有“行不行”,只有“想不想”。

    1994年,陈燕平以湖南省衡阳市衡山县第一名的成绩考入上海交通大学,就读该校的应用电子专业。大四寒假,陈燕平趁着面试的机会,前来株洲参观了解了中车株洲所。

    当时,中车株洲所外是一条土马路,可是看到实验室里科研工作者们认真、专注的情景后,陈燕平被这片热土深深吸引了,二话不说推掉了原先已经签约的工作,坚定选择了中车株洲所。

    1998年,陈燕平如愿在“中国电力机车摇篮”——株洲扎下了根。当同学在外企拿着6000元一个月的高薪时,陈燕平宁愿拿着600元的月工资,也坚决留在可以实现自己科研梦想的中车株洲所。

    扎根株洲,陈燕平成了“中国芯”IGBT牵引变流器开发团队的一员。不过,团队负责人忻力,一开始并不看好这个身材娇小的高材生,“每天要和几百公斤重的变流器打交道,还是强电,女生不适合搞这一行。”

    彼时,正值我国第一台输出功率达1.2MW的IGBT牵引逆变器下线。陈燕平没有退缩,跟着师傅全程参与地面调试,从车间、试验站到装车现场,从“打杂”到上手干活,勤琢磨、爱钻研的陈燕平,硬是凭着一股干劲和满腔热情,赢得了师傅的认可。

    经过两年的探索,2001年,在全面消化吸收国外成熟技术的基础上,陈燕平与团队成功开发出具有自主知识产权的高性能IGBT驱动板,有效打破了IGBT驱动技术长期受制于人的困局,填补了我国大功率IGBT牵引变流器相关空白。

    2001年11月,我国自主设计、拥有自主知识产权的第一台动力分散型电力动车组“中原之星”投入运营,成为中原大地一道亮丽的风景线。

    “中原之星”首次采用了我国自主研发的IGBT牵引变流器。看到凝结着自己知识和劳动成果的“列车心脏”装载上车、驱动“钢铁长龙”千里奔腾,陈燕平内心的激动溢于言表。

    坚持:在“暗夜”中“冒雪”前行

    IGBT牵引变流器的自主研发成功,并没有让陈燕平沾沾自喜。她清楚地知道,他们的产品和技术离国外公司还有很大的差距。

    雪上加霜的是,受当时政策影响,国内轨道交通装备几乎全部采用进口的IGBT牵引变流器,团队自主研发的IGBT牵引变流器不仅没有上线机会,并且手上正在研发的项目也被迫停了下来,整个团队陷入了心灰意冷、人心涣散的状态。

    “只要不赶我们走就行,自主创新的热潮肯定会回来的,我们的技术积累了10多年,得把自主研发的种子留下,把技术传承下去。”在陈燕平的激励下,研发团队开始“暗度陈仓”。趁着当时西方公司技术转让的契机,团队从生产、调试、试验、故障分析等环节,全方位对西方技术进行学习、吸收、消化。

    “产品没机会上线,我们接着学习来的技术,自己立项目,自己在家里搞实验,把国外顶尖技术吃透。”陈燕平笑着说。

    默默“磨剑”6年后,转机在2008年到来。中车株洲所将承担大功率交流传动六轴7200千瓦电力机车项目,也就是上海地铁1号线改造项目。这是我国具有自主知识产权的IGBT牵引变流器在交流传动电力机车领域获得的第一个批量订单。

    按照要求,从设计、生产试制到试验交付,留给牵引变流器项目团队的时间不足5个月。作为技术总管和项目组核心成员,陈燕平除了承担研究性试验,还要负责出厂试验方案的撰写、试验系统的设计、试验大纲的编制,以及项目的整体协调工作,那年春节她的心思都扑在了项目上。

    然而,试验中,产品总是不停出现电缆发热或烧损。至今,陈燕平仍记得最后一次试验的场景。那是凌晨三点多,整个团队屏息以待,等着试验结果。当正确的波形终于出现,所有人都喊出了声。

    “这一刻,不仅意味着我们完成了这个订单,更意味着,此前的坚持没有白费,我们国家的牵引变流技术离世界先进水平又近了一步!”陈燕平说。

    多米诺骨牌被打翻。订单像雪花一样向中车株洲所飘来,当时的南车系统,开始全部采用陈燕平团队所研发的IGBT牵引变流器。

    六轴7200千瓦电力机车项目研发成功后,陈燕平又马不停蹄投入六轴9600千瓦牵引变流器试验中。这次,她在与国外企业同台比拼的竞技中,顶住压力,提出质疑,带着团队重新设计了自主研发的驱动线路技术,再次实现了技术上的突破。后来的复兴号、南非双流制货运电力机车,都采用了六轴9600千瓦牵引变流器技术。

    坚守:自主创新的基因薪火相传

    牵引变流器研究性试验都在高压状态下进行,加上可靠性试验要模拟现场最恶劣的工况,随时会引发爆炸。

    一路走来,陈燕平亲身经历或目睹过IGBT器件、线缆、低感母排、电阻、万用表、示波器探头等无数次爆炸,也深知稍有不慎就会造成生命危险。

    “其实对我来说,最怕的不是危险,而是反复做试验,突然发现此路不通。”陈燕平说,搞科研就像走迷宫,无数次走进死胡同,却还要鼓起勇气继续找出路。

    一路走来,陈燕平也从一名普通的科研人员,晋升为牵引变流器部部长。担任部长后,陈燕平通过与专家、资深技术人员反复讨论,为青年科研人员量身订制了一套“1+2”的培养方案,通过师傅指导、现场锻炼和实际工作相结合的模式,使青年员工的成长时间大幅度缩短,许多青年员工入职不到两年,就迅速成长为项目组的业务骨干。

    “抱大树”“育好苗”,是陈燕平长期遵循的育人逻辑。几乎每一个重大项目,每一次紧急任务,她都会带着年轻人一起参加,在“实战”中不断提升工作能力。

    2018年,陈燕平回到中车株洲所研究院,担任设计专家,同时,陈燕平专家工作室成立。

    从普通技术人员到设计专家,陈燕平的角色变了,但战场并没有变。如今,陈燕平继续率领一大批优秀人才集智冲锋在变流技术创新最前沿,围绕矿卡变流器2.0平台、PCU、SiC器件应用、基于XHP封装器件变流模块、智能化集成功率组件关键技术及工程化应用、IGBT应用与可靠性等方向持续开展技术攻关,以矢志创新跨越的精神状态托举国之重器。

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