2023年度
国家科学技术奖
近日，2023年度国家科学技术奖揭晓。
此次评选出的262个国家科学技术奖项目（人选）中，上海共有49项牵头或合作完成的重大科技成果获奖（点击即可查看获奖项目清单），占全国获奖总数的18.7%，连续第20年获奖比例超过10%。其中，特等奖2项（占全国的67%），一等奖8项（占全国的32%）。
接下来上海科技将为您陆续呈现
国家科学技术奖中的上海力量
近日，上海交通大学教授王如竹
带领团队的科研成果
「空气源热泵多品位热能
高效供应关键技术与应用」
获得国家科技进步奖二等奖。
这已经是王如竹以第一完成人身份，
收获的第三座国家科技大奖。
对于此次获得国家科技进步奖二等奖，王如竹表示：
「我们大家都很高兴，我们科研团队经过20年的努力工作，获得了国家科技进步奖二等奖。我们紧密围绕空气热能的高效利用，通过热泵回收利用把它用来加热供热水、供居民采暖和供工业蒸汽。我们全面实现了空气源热泵的规模化应用，也引领和促进了整个行业的发展与壮大。
空气源热泵热水器
在这个过程中，我们团队紧密的与企业合作：
首先通过我们的技术创新，不断的研发新产品，拓展新应用；
其次积极的把创新成果跟产业进行结合，进行成果的转移转化；
第三，在这个过程中，也提升了团队在热泵研究方面的学术水平，促进了整个热泵领域科技的发展。我们的空气源热泵供热成果能够为热能的减碳发挥重要作用，助力碳中和国家重大战略。可以这么说结合可再生能源利用，实现清洁高效的电气化供热，我们热泵行业将有更大的作为！
作为高校的教师，我们不仅需要学习知识、传播知识，更需要科技创新，形成新的知识并实现成果转化应用。」
以下是上海科技与王如竹的对话：
@上海科技
您在此次项目的科研过程中遇到的最大挑战是什么？是如何解决的？
@王如竹
2003年推出空气源热泵热水器产品需要解决跨季节性变制冷剂流量控制难题，以前单一的毛细管或者节流阀没有调节功能，不能适应大的变流量需求，因此保守设计解决了冬季制热水问题，到夏季和春秋季其制热性能就差，因此空气源热泵热水器效能不高，投资回收期就长。我们采用双毛细管变流量调节使得产品化成为可能，而后随着产业成熟度的提升，我们不断改进变流量调节技术，实现了全年运行性能的最优。2012年我们推出空气源热泵采暖，利用我们的发明专利-小温差换热风机盘管实现了高效舒适性供热，当空气源热泵供热应用于北方煤改电清洁供热，我们又提出了气液混合喷射压缩机技术，大大降低了压缩机压比，实现了北方供热从寒冷地区向严寒地区的跨越，空气源热泵供热真正实现了全气候区覆盖！
采用小温差换热末端的高效空气源热泵冷暖机
解决了热水、采暖问题，我于2018年又提出与实施了空气源热泵加热实现供工业蒸汽，通过热力循环创新实现了跨100度温升的供热水和供蒸汽。这里就必须研发大压比蒸汽压缩机，我们通过多级喷水冷却以及动态密封隔离气技术，使得蒸汽工业供应成为可能，2019年实施的锅炉替代在酒厂的成功示范应用，为工业热能脱碳提供了一个极好的范例。
@上海科技
在把创新成果跟产业进行结合的过程中，您的成功经验是什么？
@王如竹
创新成果要实施产业化，必须要了解现有技术的问题，有什么样的解决方案，是不是具有技术经济性，只有与企业结合才能找到成本控制解决方案，在一系列优化方案中，产品化往往结合产业链以及产品成熟度去做当前的可行方案，投放市场。但是在市场检验中又会不断有新的问题，通过长期合作攻关，我们的产品才会不断提升竞争力。
这与企业家及研发核心人员的定期交流也是非常重要的，我们也借此不断把新知识推销给企业，形成新的技术与产品。
@上海科技
在您看来，目前我国的低碳相关科技发展领域，最亟需的是什么？
@王如竹
热泵可以实现15-20％的碳减排，这个已经是能源领域大家逐步认识了的知识。我国目前热泵热水器市场还远远小于燃气热水器和电热水器，只有浙江省通过政府对房地产的调控，才真正看到空气源热泵热水器逐步普及，其它地方还很不够。
水蒸气压缩机
空气源热泵采暖目前解决了北方农村的煤改电供热，下一步将在城区和商业楼宇做燃煤燃气供热的替代，可以相信这一块发展会是比较快的。热泵供工业蒸汽是最近3-4年发展起来的，需要政府布局做规模化应用示范，花3-5年时间形成一定的量，为后续大规模工业锅炉替代打下基础。
以上不仅需要做好园区低碳供热规划，也需要对新质生产力工业热泵产业的支持。银行和税收政策也是必要的支撑。如果碳排放税真正落实，热泵供热会有飞速发展。
我国的供热以化石燃料为主，碳排放高，燃煤供热曾经造成了严重的雾霾。面向国家「双碳」战略，热能减碳任务艰巨，随着可再生电力占比的提高，供热技术正逐步从传统化石燃料燃烧转型为电气化低碳供热。热泵可以通过消耗一份电，供应多倍于消耗电能的热量，是一种极具发展潜力的电气化高效供热技术。
超低环温空气源热泵采暖机
空气源大温升热泵蒸汽发生系统
此次作为项目第一完成人，王如竹带领团队针对空气源热泵研发及推广应用的瓶颈问题，首创了季节适应性宽流量调控，研发的空气源热泵热水器性能系数达到4.73的国际最高记录；发明的超低环温气液混喷空气源热泵和小温差换热末端供热技术，实现了从寒冷地区向严寒地区的突破，覆盖了我国全气候区；创新提出了空气源大温升热泵蒸汽发生技术，性能系数达到1.85，电耗约为电锅炉的一半，最高输出温度达到150℃。形成了热能品位广、供热效率高、应用范围宽的空气源热泵多品位高效供热系列关键技术。研发的产品成功应用在冬奥会开闭幕式场馆等重大工程项目，经济效益与社会效益显著。
企业及专家观点不代表官方立场
编辑：拾
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