一望無際的海洋約占地球表面積71%，然而迄今為止，人類仍對沉默的深海世界知之甚少。作為擁有漫長海岸線和豐富海岸帶資源的海洋大國，我國堅持“海洋強國”戰略，努力“把裝備制造牢牢抓在自己手里”，推動海洋科技實現高水平自立自強。
在上海，也有一群兢兢業業的科研攻關人員，焚膏繼晷研發滿足我國深海資源開發所需的關鍵裝備。近日，因挑戰深海作業前沿領域，開拓了專業深海重型機器人作業技術和裝備方向，上海中車艾森迪海洋裝備有限公司總工程師張定華榮獲首次“上海杰出工程師”評選榮譽。
從追趕到領跑
從牽引供電、電力變換到深海機器人領域，張定華都取得了不俗成績。他從事的研究方向是“電力變換與品質控制技術”，聽起來似乎離普通人生活很遙遠。“其實小到手機充電，大到高壓輸配電，幾乎只要有用電節能的地方，就會有這類技術的身影。”張定華解釋，他的工作主要是結合電力電子技術，將電能的使用、傳輸和存儲變得可控，達到綠色、高效使用電能的目標。
電力變換水平與功率半導體的發展相輔相成。“一代器件決定一代裝置,一代裝置決定一代應用”，這是業內公認的規律。張定華介紹，我國的電力變換技術水平發展大致經歷三個階段：大約2005年之前，主要學習西方技術；2005-2010年，將先進技術與國內的應用需求相結合并推廣應用，整流逆變技術已經成熟；2010-2015年，大規模推廣至輸電、用電、配電和儲能環節，誕生了多類型電力變換及電能質量治理裝置，例如功率融通、無功補償、諧波治理、同相供電等等。
“我認為2015年以后，中國在電力變換與品質控制方向已經實現領跑，目前該領域內全球最優秀的人才以華人為主，主要的產品研制也以中國為主。”張定華說，正是在2015年，時為株洲中車時代電氣股份有限公司高級工程師的他，將工作方向從陸地轉向深海。因為當時陸地變流技術已成熟，電力變換技術需要尋找新的空間，找到新的應用場景。
為了學習前沿技術，張定華不遠萬里前往英國，進入世界最頂尖的機器人公司，了解深海作業領域的需求，論證了將電力變換及電控技術應用在深海作業裝備上的可行性。2018年，張定華學成歸國，加盟上海中車艾迪森海洋裝備有限公司，一頭扎進了深海作業機器人研發領域，并晉升為總工程師。
幾年來，他解決了該領域多個卡脖子技術和產品開發，及時突破歐美對我國深海裝備禁運的困境，并獲得我國近年深海作業公開市場幾乎所有訂單，得到客戶和同行的認可。其公司也榮獲多項榮譽，成長為國內深海重型機器人領域獨角獸。
揭開深海面紗
通常，1000米以下水深的海域就被定義為深海，越深水下壓強越大。300米是飽和潛水員和大多數潛艇能到達的極限深度。海平面一千米以下，高壓、黑暗、寒冷、強腐、地形復雜，幾乎所有水下作業都需要深海機器人大顯身手。深海機器人作為進行深海開發的必要利器，參與打撈搶險、海底礦產開發、布設和維護海底跨洋光纜等工作，幫助人類揭開深海神秘的面紗。
應用于深海機器人的電力變換裝置，需要承受隨水深不斷變化的高壓強環境，移動應用小型化、高功率密度程度是影響性能和系統成本的關鍵。“這個領域沒有專業器件，也沒有深海用制造標準，普通器件不能直接承受高壓強，用鈦合金、鋁合金等承壓艙，又會增加過多重量，這對移動作業的機器來說是致命的。”張定華起初想到用樹脂作為填充劑，但實際操作中發現樹脂很難注滿，產品容易產生裂紋，試驗十幾次都無法令人滿意。
“既然選擇這個領域，就應該挑戰自我、勇往直前。”張定華激勵自我，鼓勵團隊，他們翻閱浩如煙海的資料，結合公司在變流行業的積累，發現一種90年代鐵路行業研制的油冷變流器這個老技術也許能解決新問題：給電力變換裝置加一層普通外殼腔體，腔體內注滿液體油，通過器件封裝殼體面打孔形成自由油路，再完全浸沒在絕緣油中，結合壓力補償器的工作使得油跟隨深水壓力變化自由進出，平衡腔體內油和外部環境的壓強。同時油的自沸流動能帶走熱量，還能提供很好的耐壓絕緣。
經過不斷試驗，電力變換裝置終于能成功在6000米的深度使用，并應用在水下推進器的驅動、燈控器、水下直流組網等場合，使得機器人的用能效率提高20%。
有辛苦有幸福
科研攻關離不開個人的奇思妙想，更離不開團隊的精誠協作。短短四年，張定華帶領的工程團隊已經從數人發展到五十多人。他的團隊成員以90后為主，他們剛從象牙塔步入社會，張定華在其中更像一個系統設計師，挖掘每一個年輕人的特長愛好，給他們安排細化任務方向。他說：“我相信工程創意不是源于壓力，是源于內心的熱愛。”
出生于湖南的張定華，2016年以前讀書、工作都未曾離開湖南。2019年作為引進人才扎根臨港后，他發現臨港“高速發展、活力滿滿，政府高效親民，支持政策層出不窮，有利于新興產業發展。”而且環境優美、空氣新鮮，很適合科研人員居住。
張定華戲言，自己的工作“比較耗頭發”，有反復試驗的艱難、枯燥，有出海工作的寂寞、辛苦，但也有通過技術解決應用難題的滿滿成就感，更有解決用戶痛點后的自豪感。“其實每個城市、在每個細分領域，都有一群默默奉獻的工程師，他們圍繞客戶的痛點、既有裝備的短板和缺失，結合科學家們的先進理論，研制出一代代新型的裝備，助推國家進步和人民生活改善，我希望全社會能提高對工程師這個職業的認可程度。”
展望未來，張定華希望政府為不同行業的工程師搭建更多跨界交流平臺，頒布更多實用政策來引導快捷聯合立項，激勵跨行業企業在特種細分領域引起共鳴，快速補齊短板，為海洋強國建設進入“開發階段”把好裝備可控關。他也表示，公司大齡單身青年較多，盼望聯誼活動早進企業。
