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寻访2025荆楚最美科技工作者 | 康勇:勇攀“电之高峰”铸强国之基 康勇:勇攀“电之高峰”铸强国之基
2025-09-23 17:09|文章来源:湖北省科协调宣部 武汉科技报

编者按:以国之所向为使命,他们勇攀高峰,敢为人先;以民之所需为担当,他们扎根一线,默默耕耘。他们是荆楚科技浪潮中的中流砥柱,是新时代科学家精神的生动诠释者,为湖北加快建设中部地区崛起重要战略支点注入澎湃动能。他们的足迹,印刻在实验室的彻夜灯火中;他们的身影,奔忙于田野车间与创新一线;他们的精神,如星辰般点亮荆楚创新的苍穹、熠熠生辉。

为弘扬科学家精神,展现科技工作者的时代风采,激励全省广大科技工作者勇担使命、再建新功,省委宣传部、省委军民融合办、省科协、省科技厅、中国科学院武汉分院联合开展“荆楚最美科技工作者”宣传展示活动。委托武汉科技报通过深入挖掘十位2025年“荆楚最美科技工作者”的奋斗故事,以榜样之力传承新时代科学家精神、凝聚创新共识,谱写湖北科技自立自强的壮美篇章。


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勇攀“电之高峰”铸强国之基

科研攻坚,他成果丰硕,填补我国特种电力电子电能变换技术的空白;兴学育才,他甘为人梯,桃李满天下是他最好的回报;成果转化,他躬身力行,蹚出宽禁带半导体技术创新之路。他就是2025年“荆楚最美科技工作者”——华中科技大学电能高密度转换全国重点实验室主任、教授康勇。

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攻坚 突破多项“卡脖子”核心技术

8月8日上午,记者在华中科技大学电能高密度转换全国重点实验室见到康勇教授。今年60岁的他眼睛总含着笑,儒雅而又谦和,听到称赞,他会不好意思地笑笑。

熟悉康勇教授的人都知道,他的研究与“电”有关。“电力电子技术简单来说就是利用半导体器件对电能进行高效转换和控制。”他解释,传统电力系统中处理电能的核心设备主要包括电动机、发电机、开关和功率半导体器件,功率半导体器件在电子能量转换中扮演着至关重要的角色,“我们研发的‘高可靠性电力电子电能变换技术’就是解决脆弱的功率半导体在处理电能时应对各种故障的能力。”

三十年来,他始终立足于解决国家与社会的关键技术难题,数十年如一日,开启“白+黑、5+2”模式,与年轻老师、研究生在实验室一起埋头苦干,在车间通宵达旦地进行电力电子装置调试,共同解决技术难题。在他的带领下,团队先后攻克十余项“卡脖子”技术难题,培养了大批科技后备人才,实现了“产学研用”协同创新的良性循环。

功夫不负有心人,由他主导的特殊环境下高可靠性电力电子供电、宽稳定域高动态性能控制及电磁干扰抑制三大核心技术,已成功应用于各类严苛环境,展现出卓越的系统性能与稳定性。相关成果获国家科技进步二等奖1项,教育部科技进步一等奖1项,均排名第一。

育人 培养学生解决问题的能力

1994年,康勇从华中理工大学(华中科技大学前身)本硕博毕业,分配表上他只写了一行字:“学术研究也是为了解决社会需求。”结果被留校,从此扎根华中科技大学任教31年。

面对功率半导体器件的“锁喉之痛”和我国电力电子领域巨大的人才缺口,康勇深知,要改变现实不能凭一己之力,必须要打造一支拥有“解决问题”能力的队伍。


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康勇把教书育人作为自己的第一职责,他常年坚持以讲课、报告、做项目等多种形式给研究生上科研指导课,给本科生上专业引导课。面对广阔无际的科学之海,热爱是康勇的风帆。在学生眼中,康勇总是精力充沛、状态饱满。他自己则说:“我就是对科学研究有浓厚的兴趣。每解决一个问题,都会有很大的满足感。”

“康老师教导我要有‘发现问题并具有解决问题的能力’,特别是做任何电源实验测试,首先要从数学层面思考,实验前做到心中有模型,实验结果能够匹配上就是对的,反之就是错误的。”湖南大学教授汪洪亮回忆,十七年前曾与某单位联合开发特种电源,调试现场却出现直流电容爆炸的问题。康老师就用一台模拟示波器测试实验现象中的毛刺,反向推演等效电路的数学模型,从而从几个维度(电容容量,杂散参数和吸收回路等)提出解决方案,多个方面共同优化并彻底解决问题,“这让我受益终生。”

此外,康勇负责的《电力电子学》获国家精品课程称号,教学成果获高等教育国家级教学成果二等奖1项,湖北省高等学校教学成果奖一等奖1项。如今,康勇累计培养博士后24名、博士60余名、硕士80余名,指导培育的中青年学术骨干入选各类国家人才工程和计划入选者近10人。

创业 蹚出宽禁带半导体技术创新之路

过去,手机充满电要几个小时。如今,已实现充电5分钟,看视频4小时。这背后起作用的,正是功率半导体。“市面上的功率半导体多以硅基材料为主,随着技术发展,硅半导体已接近材料性能极限,无法满足越来越高的市场需求。”康勇进行科普,在这一背景下,以碳化硅、氮化镓为代表的第三代功率半导体,即宽禁带功率半导体“横空出世”。


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虽然宽禁带半导体材料有很大优势,但是必须封装之后才能使用。传统封装技术是为硅基功率器件设计的,若将其用于宽禁带功率半导体上,会出现不易散热、稳定性差、寿命短等问题。封装技术的好坏,直接影响功率半导体性能的发挥。

康勇回忆,2014年,华中科技大学电气与电子工程学院成立了先进半导体与封装集成实验室,这是国内高校中第一家该类型实验室,重点研究宽禁带功率半导体封装技术。在他的带领下,实验室团队一起潜心攻关,经过几年努力,采用全自主研发封装技术的功率半导体器件得以面世。

让科技成果落地生根是科研人的梦想,2020年10月,依托学校科技成果,武汉羿变电气在光谷成立,围绕功率模块的封装结构、核心工艺和关键材料三大领域进行创新。历经四年如一日地刻苦钻研,终于成功突破大电流高可靠性宽禁带功率半导体器件封装关键技术,实现了1700V系列化大电流碳化硅功率模块的量产,并在航空航天、船舶电气、光储新能源等众多领域成功实现商业应用。

如今,羿变电气的技术研发团队已从最初的几人壮大到50多名技术人才,其中多为“90后”“95后”,平均年龄不到30岁。这支年轻而富有活力的团队,已申请14项发明专利及22项实用新型专利,获得日内瓦发明专利银奖,并先后入选光谷“瞪羚企业”、湖北省专精特新中小企业。


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