海爾生物:突破極限背后的創(chuàng)新密碼

2022-04-11 09:53:02來源:威易網(wǎng)作者:

再過幾天,三位“神舟十三號”航天員就回家了!
6個月的太空“出差”生活里,有兩個“小家伙”默默陪伴——海爾生物提供的空間站食品冷藏箱和航天醫(yī)用冷儲箱,一個為航天員儲存保鮮食品,一個為空間生物醫(yī)學(xué)、生物實驗樣本提供存儲保障。

   再過幾天,三位“神舟十三號”航天員就回家了!
 
  6個月的太空“出差”生活里,有兩個“小家伙”默默陪伴——海爾生物提供的空間站食品冷藏箱和航天醫(yī)用冷儲箱,一個為航天員儲存保鮮食品,一個為空間生物醫(yī)學(xué)、生物實驗樣本提供存儲保障。
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  可上九天,可下五洋”,自2001年開始研制超低溫冰箱,海爾生物在突破國外品牌技術(shù)封鎖的同時,也讓“中國智造”屢屢投身各種極限科考場景:隨“雪龍?zhí)?rdquo;奔赴南極,伴“蛟龍?zhí)?rdquo;探測海底,助“彩虹魚”探秘馬里亞納海溝。
 
  極限場景,還有最高溫度超過40℃的沙漠地區(qū),海爾生物研發(fā)的太陽能疫苗冰箱為非洲兒童帶去健康保障;還有要求極其苛刻的生物樣本存儲,海爾生物首創(chuàng)的-150℃物聯(lián)碳氫深低溫冰箱近日下線交單海外市場,讓生物樣本深低溫保存這個世界級難題,有了一個穩(wěn)定高效、環(huán)保節(jié)能的新答案。
 
  打破壟斷:中國掌握航天冰箱技術(shù)
 
  從2011年到2021年,從“神舟八號”到“神舟十三號”,海爾生物航天冰箱“六入太空”,成為中國載人航天的標(biāo)配。
 
  極限的空間環(huán)境,要求航天冰箱必須具有極致的品質(zhì)——輕強結(jié)構(gòu)、抗震性能優(yōu)、制冷效率高。海爾生物2006年啟動研發(fā),2011年讓第一臺航天醫(yī)用冷儲箱隨“神舟八號”飛船入軌。
 
  “我們主要突破了三項關(guān)鍵技術(shù)。”海爾生物航天冰箱研發(fā)團隊負責(zé)人陳海濤介紹,第一是輕強結(jié)構(gòu)。航天冰箱研發(fā)過程中的最大難點就是要克服瞬時重力加速度給產(chǎn)品帶來的沖擊,要能承受振動12g和沖擊500g的瞬間最大加速度。這意味著航天冰箱要能承受自身重量500倍的瞬間沖擊。
 
  “同時,在研制過程中,我們通過在制冷系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行顛覆性設(shè)計,大幅降低了箱體重量,節(jié)約了飛船發(fā)射成本。”陳海濤說。
 
  第二項技術(shù)突破是高效智能控制。飛船運行中的能源供應(yīng)來自太陽能帆板,十分寶貴,海爾生物采用智能化控制,使航天冰箱的制冷效率提高25%。
 
  第三項技術(shù)突破則是高效恒溫蓄冷。這使得在飛船上升及返回階段,沒有能源供應(yīng)的條件下,航天冰箱可以恒溫存儲20個小時。
 
  值得一提的是,通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),食品冷藏箱實現(xiàn)了全程遙測、遙控及狀態(tài)分析,降低了航天員的在軌工作量。
 
  突破極限:入極地、赴深海、探深淵
 
  2014年4月,中國第30次南極科學(xué)考察隊帶著豐碩成果,乘“雪龍?zhí)?rdquo;凱旋。采集300余份南極生物樣品,是30年南極科考歷程中采集里程最長、采樣數(shù)量最多的,首次在南極半島采集到海蜘蛛等生物樣品……一個個科學(xué)考察亮點背后,海爾超低溫冰箱承擔(dān)著珍惜樣品的保存重任。
 
  彼時,“雪龍?zhí)?rdquo;上的大部分設(shè)備是進口的。“超低溫冰箱是海爾的,讓我很自豪。”參與此次科考的上海海洋大學(xué)博士賈書磊說。
 
  極寒、晝夜大溫差的極地環(huán)境,對科研設(shè)備的性能要求極高。海爾超低溫冰箱被選中,除了優(yōu)良的制冷、保溫性能,可以充分保證樣品安全,還因為其占地面積小、單位存放樣品更多,節(jié)約了寶貴的裝船成本。
 
  “雪龍”之后,還有“蛟龍”。2015年,海爾超低溫冰箱裝備“向陽紅09號”,用于第一時間存放“蛟龍?zhí)?rdquo;海底探測器獲取的深海樣本。
 
  長年累月顛簸、震動,遠洋科考對超低溫冰箱的穩(wěn)定性、可靠性要求極為苛刻。海爾超低溫冰箱優(yōu)化設(shè)計、制造精良,二氧化碳后備系統(tǒng)等系統(tǒng)確保存放的深海樣本萬無一失,而且采用全球領(lǐng)先的碳氫制冷系統(tǒng),無氟環(huán)保,制冷效率也提高了一倍。
 
  此外,海爾超低溫冰箱還曾陪伴“彩虹魚”,探秘馬里亞納海溝。2016年6月,海爾超低溫冰箱、深冷液氮存儲系統(tǒng)入駐中國第一艘深淵科考船——“張謇號”,與11000米全海深載人潛水器“彩虹魚”一起,投身深海探測和深淵科研。
 
  對深淵科研而言,生物樣本的獲取、儲存至關(guān)重要。“彩虹魚”號深潛器抓取的海洋生物樣本及菌種必須及時進行超低溫和深低溫儲存,才能確保樣本的活性及研究價值。搭載“張謇號”的海爾超低溫冰箱不僅存儲表現(xiàn)優(yōu)異,而且碳氫制冷系統(tǒng)完全無氟,綠色環(huán)保,可以有效保護海洋環(huán)境。同時,海爾醫(yī)用冷藏箱用于流動實驗室短期樣本及試劑存放,依靠獨有的風(fēng)冷系統(tǒng)和專利風(fēng)道設(shè)計,使箱內(nèi)溫度更均勻,而電加熱玻璃門則輕松化解海洋潮濕環(huán)境帶來的門體凝露問題。
 
  創(chuàng)新基因:有科技才有底氣
 
  不管是航天冰箱、太陽能疫苗冰箱,還是超低溫冰箱、碳氫深低溫冰箱,“從0到1”的創(chuàng)新,對海爾生物而言,可謂“從開始到現(xiàn)在”,一直處于進行時。
 
  海爾生物的發(fā)展始于生物醫(yī)療低溫存儲設(shè)備研發(fā),當(dāng)時,這一領(lǐng)域被國外壟斷,技術(shù)壁壘高,歐美、日本品牌對中國企業(yè)實施技術(shù)封鎖,中國科研工作者只能花大量外匯引進設(shè)備。
 
  “我們怎么能在國際競爭中站穩(wěn)腳?必須依靠創(chuàng)新支撐,咬定目標(biāo)自主研發(fā)。”這是海爾生物總經(jīng)理劉占杰對團隊的要求,也是對自己的提醒。他帶領(lǐng)團隊,突破了壓縮機等核心技術(shù)難題,成功打破國外壟斷,生產(chǎn)出中國第一臺超低溫冰箱。隨著海爾超低溫冰箱量產(chǎn)上市,國產(chǎn)替代變?yōu)楝F(xiàn)實。
 
  此后,海爾生物不斷強化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略,著力打造涵蓋生物醫(yī)藥、自動化等領(lǐng)域的多元化復(fù)合人才隊伍。公司建立了科技人才供應(yīng)鏈體系,制定了中長期科技人才配置規(guī)劃,形成了人才儲備池并進行梯隊培養(yǎng),不斷激發(fā)員工創(chuàng)新潛力。2021年,公司新增人員中(除一線生產(chǎn)人員),研發(fā)和市場人員占比達 78%。
 
  “海爾集團為我們提供了實現(xiàn)自身價值的平臺。”劉占杰表示, “海爾的‘人單合一’模式讓我們從科研工作者轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)業(yè)者。”“人單合一”模式鼓勵員工以企業(yè)家的心態(tài)為用戶創(chuàng)造價值,在“人人皆創(chuàng)客”的環(huán)境里,劉占杰從大學(xué)講師成長為掌握超低溫存儲技術(shù)的博士和海爾生物的負責(zé)人。
 
  持續(xù)加大研發(fā)投入,持續(xù)匯聚研發(fā)人才——目前,海爾生物已經(jīng)形成了面向生命科學(xué)和醫(yī)療創(chuàng)新兩大領(lǐng)域的科技創(chuàng)新體系,對創(chuàng)新的堅持也收獲了豐厚的回報:率先實現(xiàn)-196℃至常溫全溫域、全場景存儲;突破大冷量斯特林超低溫制冷等核心技術(shù),引領(lǐng)全產(chǎn)業(yè)鏈綠色低碳轉(zhuǎn)型;推出全球首款-150℃物聯(lián)碳氫深低溫冰箱;截至2021年年底,累計擁有專利539項,獲得行業(yè)唯一的國家科技進步獎;20余項技術(shù)成果通過國際領(lǐng)先鑒定,29款產(chǎn)品入選世界衛(wèi)生組織PQS全球采購目錄……
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全球首款-150℃物聯(lián)碳氫深低溫冰箱“深藍”下線交單。
 
  2019年10月,海爾生物成為青島首家登陸科創(chuàng)板的企業(yè)。劉占杰表示,海爾生物登陸科創(chuàng)板,不僅是因為超低溫制冷技術(shù)打破了國外壟斷和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,更是因為物聯(lián)網(wǎng)的生物安全科技生態(tài)帶來了無限的發(fā)展空間。
 
  現(xiàn)在,海爾生物已經(jīng)發(fā)展為生命科學(xué)與醫(yī)療創(chuàng)新數(shù)字場景生態(tài)品牌,從銷售硬件轉(zhuǎn)向提供“產(chǎn)品+服務(wù)”,在樣本安全、疫苗安全、藥品及試劑安全、血液安全四個場景,滿足多樣、多元的用戶需求。比如,在疫苗接種領(lǐng)域,海爾生物通過創(chuàng)新融合物聯(lián)網(wǎng)與低溫存儲技術(shù),圍繞疫苗接種安全,打造出“社區(qū)+移動”的數(shù)“智”化安全接種全場景方案。
 
關(guān)鍵詞:海爾生物神舟十三號