本期,我们走进香港城市大学,对话江朝强教授。作为电力电子、无线电能传输及新能源汽车领域的研究者,他长期致力于探索如何让电能传输得更高效、更安全、更智能。对于大多数人而言,能源往往意味着按下开关便有灯光亮起、接通电源就可以完成充电。然而在新能源汽车快速普及、无人驾驶逐渐走向现实的今天,人们对能源系统的期待早已不止于“有电可用”。车辆能否像手机一样随停随充?机器人能否在工作过程中持续补能?未来城市中的交通、能源与信息网络又该如何协同运转?这些看似面向未来的问题,正是江朝强和团队持续探索的方向。
“电力电子最吸引我的地方,在于它既有深刻的科学问题,又能够直接服务现实需求,任何现代工业信息装备都需要电子电力技术。”回顾自己的科研道路,真正让江朝强坚定走向电力电子与新能源汽车相关领域的关键契机,是在香港大学跟随陈清泉院士和邹国棠教授学习的经历。这段经历让他意识到,电力电子并非单纯的电路或器件研究,而是连接能源、交通、智能制造和未来城市的重要底层技术。也是在这一阶段,他逐渐将研究方向聚焦于现代电力电子、无线电能传输以及新能源汽车关键技术,并由此确立了长期深耕的研究方向。
博士和博士后分别在香港及英国展开研究的经历,也让江朝强形成了两种互补的科研思维。在香港大学的博士阶段,他形成了“面向应用、基础创新”的科研理念,国际化的学术环境和丰富的产业场景让他更加关注从实际问题中寻找研究方向。而在剑桥大学从事博士后研究期间,他进一步建立起从材料、磁场、电路到控制和热管理的系统性思维,更加重视跨学科协同与工程实践。这两段经历共同塑造了他如今的研究方法,在紧跟国际前沿、重视理论创新的同时,他也始终立足真实场景,希望推动技术真正走向应用。
如果说江朝强的科研生涯中有两个重要节点,那么一个是在香港大学求学期间,他由此走进国际化科研体系,并坚定选择电力电子作为长期研究方向。另一个则是在剑桥大学完成博士后研究并回到香港城市大学后,开始思考怎么样从更宏观的视角构建技术体系,而不单单是解决某一个具体问题。“无线充电表面上是充电方式的改变,本质上连接的是电动车、无人驾驶、智能电网、机器人和未来城市,构建更加无人化智能化的信息能源交互世界。”如今,他希望能够通过先进电力电子技术,让电能以更高效、更安全、更智能的方式服务未来交通与城市发展。
长期深耕无线电能传输、电动车技术与电力电子系统领域,江朝强始终将研究与现实需求紧密结合。在他看来,这些技术不仅服务于社会持续健康发展,也正处于能源革命与交通革命的交汇点。电力电子看似是一个专业的工程领域,却关系着电能如何被高效转换、传输和利用。正因如此,他始终关注如何通过技术创新,让能源系统变得更高效、安全与智能。
谈及无线电能传输的目前发展现状时,江朝强介绍,目前该技术正从可行性验证阶段逐步迈向工程化和产业化应用。随技术不断成熟,行业关注点已不再局限于充电效率本身,而是转向系统可靠性、安全性以及实际应用能力等更复杂的问题。这也代表着,无线充电的发展正从实验室走向真实场景,为未来智能交通和能源建设提供更多可能。
对于技术落地前景,江朝强认为,高功率无线充电最大有可能率先应用于公共交通、物流运输、工业机器人等运行路线固定、补能需求频繁的场景,并逐步拓展至停车场、住宅车位、商业园区以及无人驾驶出租车等大众生活领域。未来,人们或许无需再专门寻找充电桩,也不必下车插拔充电设备,车辆停靠后即可自动完成补能,实现即泊即充。当无线充电像今天的手机无线充电一样自然融入日常生活时,新能源汽车的无人驾驶使用体验也将迎来新的改变。
“论文是科研成果的起点,而不是终点。”在江朝强看来,一项技术要真正走向展示,甚至进一步迈向产业应用,最关键的一步是将论文中的创新点转化为稳定、可重复、可验证的系统,不仅要证明理论可行,更要经得起真实场景下的长期运行与验证。以团队研发的22kW纳米晶无线充电技术为例,其创新并非简单更换材料,而是围绕纳米晶磁材料特性,材料加工工艺,对磁耦合机构、磁路设计、功率变换器及系统控制进行整体优化,实现从材料创新到系统创新的跨越。
近年来,江朝强和团队持续推动实验室成果与真实应用场景对接,相关研究已延伸至新能源汽车、无人机、工业机器人、智能工厂及自动仓储等领域。目前,团队正与产业伙伴合作探索无线充电技术在新能源汽车中的应用,同时尝试将有关技术运用于工业机器人动态无线供电,希望实现不停机、边运行边补能的工作模式。他认为,高校与产业最有效的连接并非发生在论文完成之后,而应从研究初期就开始理解和介入应用场景。企业关注的是系统稳定性、成本控制和实际应用价值,高校则擅长探索新原理、新方法和新技术。只有双方在早期共同定义问题,才能提升科研成果的转化效率。因此,他特别强调建立“问题连接、平台连接和人才连接”三方面机制,让科研人员既理解科学问题,也理解产业需求,推动技术真正走向市场与社会。
当然,从实验室成果到产业化应用并非一蹴而就。江朝强坦言,技术落地面临的挑战往往不是单一性能指标,而是复杂的系统工程问题。其中,成本控制和标准认证尤为关键。实验室阶段可以优先追求性能,但产业化必须兼顾规模制造、长期稳定性和维护成本。与此同时,无线充电还需要满足电磁安全、车辆适配、通信协议、热管理等多方面规定要求,并通过严格测试与认证。“我们现在做的,就是把实验室里的高效率、高功率密度和新材料优势,逐步转化为稳定、安全、可制造、可认证、可商业化的系统。”他强调,这不仅是一个技术走向市场的过程,也是高校科研真正服务社会的重要体现。
在香港完成博士学业、后赴英国深造开展研究并返港长期任教后,江朝强对香港本地科研生态有着深刻体会。香港推动科研成果转化的最大优势,很大程度上在于国际化与产业资源的双重连接。一方面,香港高校拥有开放的学术环境、成熟的评审机制和广泛的国际合作网络,能快速对接全球前沿科学问题与顶尖科研资源。另一方面,背靠粤港澳大湾区,香港又能够联动深圳、东莞、广州等城市完善的制造业体系、供应链网络和丰富应用场景,将国际化科研平台与大湾区产业资源更紧密地结合起来。与此同时,InnoHK、HK Tech 300、香港科学园等创新平台逐渐完备,为科研团队提供从技术验证、成果孵化到产业对接的全链条支持,也为科研落地创造了更有利的条件。
不过,香港科创发展仍有逐步提升空间。江朝强指出,硬科技领域从实验室成果走向产业应用,往往还要经历认证测试、成本优化以及市场导入等关键阶段,而这些环节恰恰是科研转化过程中最耗时、最需要资源投入的部分。此外,硬科技项目研发周期长,回报周期慢,对长期资本和耐心资本也提出了更高的要求。他期待香港未来进一步强化科研成果转化链条,让更多创新成果能够从实验室走向市场,释放更大的社会价值和产业价值。
在这样的科研生态和发展背景下,青年科研人员也迎来了新的机遇与挑战。江朝强指出,香港科研环境相对开放,更加有助于研究人员更加专注于技术探索和科研本身。但青年学者在成长过程中仍需面对不少压力。从团队建设、项目申请到推动研究持续产出,每一步都需要长期投入与积累。尤其是在硬科技领域,技术转化往往还需要经历测试验证和市场导入等多个环节,并非短时间内就能看到成果。因此,他鼓励自己以及同龄年轻科研人员:“要保持自信、自强、与人为善。”在他看来,当代青年面对的信息与竞争远比过去复杂,但能够走上科研道路并坚持至今,本身已经证明了年轻科研人员突出的能力,应当自信,更为自强。在科研竞争日益激烈的背景下,青年学者既要保持持续创新的能力,也需要具备跨学科合作和资源整合的综合素养。保持自信、勇于探索,在交流合作中实现一同成长,往往比单纯追逐短期成果更为重要。
对于新能源与智能电动交通的发展,江朝强认为香港未必适合发展大规模整车制造产业,但在核心研发技术、系统集成、标准认证、示范应用以及国际合作等方面具备独特优势。以无线充电技术为例,香港道路环境密集、公共交通体系完善,具备发展高效率、自动化充电基础设施的良好条件。未来,随着无线充电、无人驾驶、智慧网络等技术进一步融合,香港有望成为新能源交通技术的重要试验场和产业转化平台,在智能电动交通发展的下一阶段发挥更加积极的作用。
在江朝强教授看来,科研的意义不仅在于发现新的知识新的创新设计,更在于让创新真正产生价值。无论是深耕智能化的无线电能传输技术,还是推动科研成果走向应用场景,他从始至终坚持面向现实需求开展研究,依托香港放大区域协同能效,深度融入国家规划。面向未来,这份从实验室走向社会的探索,他仍在继续。
江朝强,博士生导师,香港城市大学电机工程系副教授、先进电力电子实验室主任、太赫兹及毫米波国家重点实验室主要成员。2012和2015年于武汉大学分别获学士和硕士学位,2019年于香港大学获博士学位。2019-2021年受聘于英国剑桥大学,任博士后研究。专注于现代电力电子技术、新能源汽车等关键技术。曾获香港创科研先驱奖,工学院卓越研究奖、美国硅谷国际发明节金奖、瑞士日内瓦国际发明展3项金奖及1项评审团特许嘉奖、亚洲创新发明展金奖。目前,申请人持有发明专利27项,其中6项为美国专利,近年发表学术论文180余篇,其中SCI期刊论文120篇。作为项目负责人主持包括国家自然科学基金委、科技部重点研发专项、香港研究资助局杰出青年学者计划和协作研究金计划、香港创新及科技基金、深圳科学技术创新委员会深港澳科技计划项目、剑桥大学橡子基金、华为公司等在内的项目18项,累计主持科研经费一千八百万港元。目前,申请人带领科研团队指导11名博士后,11名博士,6名研究助理。由于优秀的青年科研团队和突出的科研能力,曾多次被中央电视台新闻联播、中央电视台中国之声、中央电视台大湾区之声、中央电视台央视频、深圳卫视、香港有线电视台、明报、中国日报、科技日报、香港科学馆、香港工业家等媒体报道。
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