张波教授：走在电子电力系统研究前沿

第十四届广东省丁颖科技奖获奖者系列报道

致力创新，走在电子电力系统研究前沿

记华南理工大学教授张波

1982年，年仅20岁的张波就获得了浙江大学电机专业工学学士学位，随即到大型国企江苏省仪征化纤联合公司任工程师；1985年考上西南交通大学电力电子专业方向硕士研究生，获工学硕士学位后任福州大学软科学研究所系统科学研究室主任；1991年就读于南京航空航天大学电力电子技术专业，1994年获得工学博士学位。20多年来，他一直从事电力电子与电力传动的科研和教学，期间多次辗转于美国、香港等地开展合作研究，现在已成为国内外电力电子系统非线性分析和控制、无线电能传输方向的著名学者。

热爱科研 探索科学前沿

90年代初，张波选择从事电力电子系统非线性分析和控制的研究，这是一个国内外几乎空白的研究领域，所幸的是他提出研究项目很快在1997年得到了国家自然科学基金项目资助，并陆续获得了1个国家自然基金重点项目和2个国家自然科学基金项目，20多年的辛勤耕耘和攻关，取得一系列开创性的成果，并应用于实际，成为这一领域国际上的领军人物。部分成果已在国际著名出版社Wiley 、Springer 出版《Sneak Circuits of PowerElectronics Converters》、《Chaos Analysis and Chaotic EMI Suppression of DC-DC Converters》、《Designing Impedance NetworksConverters》三部专著。

2000年前后，他和国外学者几乎同时开始关注100多年前美国著名发明家特斯拉提出的无线电能传输的技术，如果该技术能够实现，将打破有线输电的传统电能传输方式，是一个具有革命性的科学研究，为此他决定开拓第二个全新的研究领域。由于无线电能传输技术长期以来，被认为是一种被人质疑、实际难以实现的技术，因此申请经费十分困难。当他与他的博士后第一次向有关科研部门提交项目申请时，专家都没有这个概念，还开玩笑说“这个技术成功了，可以用来偷电”，好在经过多方争取，获得了十几万元科研起步经费。

经过10多年坚持不懈的努力，无线电能传输技术的研究已经成为目前国内外最热门的研究方向，且已经在近距离可以实现传输，一些产品如手机无线充电、电动汽车充电开始陆续出现，他的团队研究的高压电网检测装置无线供电技术也在一些知名企业开始进行产业化，团队也成为国内外在无线电能传输研究领域有影响的一支队伍，由于研究基础扎实、成果突出，获得了国内目前第一项也是唯一项国家自然自然科学基金重点项目的支持。

张波说：“只有热爱科研的人，才会去从事科学前沿的课题，因为那是无法预测结果的。例如光纤的发明人高昆，就是经过长时间默默无闻地研究，大胆地提出采用光纤传送信息，从而获得诺贝尔奖。多年前，我们在开展电力电子变换器非线性特性研究中，就大胆地提出存在一种潜在电路现象，当我们在一次偶然实验观察到这一现象时，那种喜悦的心情是是无法用语言来描述的。”

三个实验室 聚集世界级尖端技术

张波团队坐落在华南理工大学宏生科技楼，在这里他们建有3个实验室——新型无线输电技术实验室、高效电能变换和利用实验室、微电网实验室。

在新型无线输电技术实验室，拥有着各种各样的无线输电装置和实验系统。据了解，张波的团队是国内外最早从事无线电能传输技术研究的团队之一，已获20多个发明专利，其中包括1个美国发明专利，这是国内迄今为止获得的第一个国际专利。张波说，“我们研究的远距离的无线电能传输技术，如果能够在实现高效地远距离传输电能，其意义就将不亚于光纤的发明，是一个具有诺贝尔奖水平的项目”。

在这个实验室，有一个引人注目的动态无线供电列车演示系统。该系统在轨道下铺设了电能发射装置，小火车上装有电能接收装置。当启动发射装置向小火车无线发送电能时，小火车接收电能就飞快地运行起来。张波介绍说：“这是一个未来的技术，如果这项技术成熟，可以应用在高速列车、高速公路上电动汽车的供电中，解决高铁有线供电可靠性问题，减少甚至取消电动汽车上的蓄电池，实现电动汽车的动态无线供电，使电动汽车真正节能环保，并推广应用到工业机器人和无人机自动供电系统中”。

在高效电能变换和利用实验室，有一项已经产业化的技术，该技术在国际上首次提出并实现LED照明集中式直流供电模式和系统，突破了现有LED照明一灯一电源的供电模式，解决LED照明损坏率高、可靠性差、成本高、体积大和维护困难的难题，是一个具有颠覆性理念的技术，因此，该技术获得了美国发明专利和中国专利优秀奖。

微电网实验室则里建有由发电、储能、电能变换、负荷监控组成的微电网系统，具有模拟风力、光伏、波浪能与燃料电池等新能源的发电，以及电动汽车充电、超级电容储能、锂电池储能和多种新能源发电并网运行的功能。微电网是目前国际上的发展趋势，适应面广、环保和节能，可以随着环境和条件的变化，灵活地建设、最有效地利用新能源、实现能源互补和达到最优运行的目标。特别适合在农村、海岛或者边远地区应用，不仅可以给用户节省甚至无需电费，且可以将富余的电能卖给电网，给经济不发达地区的人们增加收入。该实验室是目前国内高校新能源发电种类最多、并可实际运行的微电网系统，实验室向全国开放，已有几十所国内高校来到这里学习和交流，并引起境外高校如哈佛大学、西澳大学、香港科技大学等同行的关注，多名教授来实验室交流。

诲人不倦 培养众多人才

多年来，张波在人才培养方面也颇有建树，先后培养了博士研究生20多名，培养硕士生100多名，其中有7名成为国内高校的正教授和博士生导师、1名德国高校的教授。学生中10多人次获得全国三八红旗手、广东省三八红旗手、广东省优秀学位论文、华南理工大学优秀学位论文获得者、优秀毕业研究生等荣誉称号。他本人多次获得学校教学成果一等奖和广东省“南粤教坛新秀”称号。

张波的桌面上叠着厚厚的英文期刊，他特别自豪地说：“这些都是我学生的成果，有许多学生发表了SCI一区的论文，这个水平的论文在各高校都是评教授的要求”。他印象最深的是一个来自外省三本学校的硕士生，该生慕名写信给他，希望毕业后能成为他的研究生。虽然完全不了解这个学校，但他还是找了一篇英文论文，叫这个学生去阅读，然后提问题叫学生回答，给出结果。开始时学生完全看不懂，基本回答不出问题，张波鼓励他继续阅读、思考，这样大约经过半年，每个星期一次的交流，直到这个学生完全读懂了论文，且能够推导出论文所有的公式、做出论文所有的实验结果。该生成为他的研究生，很快能够独立从事科学研究，取得很好的成果，不负期望连续在国际期刊上发表了2篇SCI 1区的论文，获得30多个发明专利，成为学校研究生的典范。

多年的研究生培养经历，张波教授深有感触：“国内研究生求学目的，比国外学生更多带有求职功利性，因而培养更为困难。如何引导学生科研兴趣，激发他们创新能力，都是做导师需要花大力气进行引导的。要逐步让学生知道，成功是由许多台阶铺就的，每个台阶都必须跨越的，研究生阶段的台阶跨不过去，即使你侥幸毕业但未来还是要补跨这个台阶的，否则就难以成功。”

他认为，判断一个学生是否可以培养，仅看学习分数的高低是不够的，一个考90分的学生和一个考70分的学生，区别实际就在1、2道题是否会做，没有本质的差异。一个考90分的学生，如果是靠每道题都是90%正确获得的，那不如一个考70分但会做就全对的学生有培养前途。

是教授也是民众与政府沟通的桥梁

作为民进会员，张波积极参政议政、建言献策，热心民进的会务及社会活动。张波2002年成为广东省政协常委，2007年起当选为广东省人大常委，2013年当选为全国政协委员。期间，他先后提交了《外资企业撤离后的知识产权保护的建议》、《改国家学位为各高校学位的建议》等多件高质量的提案。

张波表示，政协委员就要起到民众与政府沟通桥梁的作用。他提出过很多积极有效的提案，在得到省领导批示和政府重视后得到落实了。他说：“当年，我们了解到广州地铁3号线修建规划并没有五山站。但不管是从地点的重要性、人流量还是发展前景来看，这个地点都非常有必要设置地铁站，于是我们联名在写了个提案，终于把五山地铁站给争取下来了，为华南理工大学、华南农业大学、广州市第47中学等师生及市民提供便捷的交通。”

作为高校教授，针对研究生培养质量下降的现象，张波对此提出了建议：将现行的国家授予学位制度改为高校授予学位制度，那么把关就会严格得多。因为各高校为了避免砸招牌，必须提高自己研究生的含金量。

（综合）

人物

张波 博士、教授、博士生导师，华南理工大学电力学院副院长、“电力电子与电气传动”学科带头人，中达学者。长期从事电力电子与电力传动的科研和教学。研究方向为电力电子分析与控制、电力电子系统与装置、电机与节能系统、电力电子技术在智能电网中的应用，是国内外电力电子非线性分析和控制方向的主要研究者之一。先后主持过国家支撑计划项目、国家863项目、国家自然基金重点项目、国家自然科学面上基金、广东省自然科学基金重点项目、广东省自然科学面上项目、广东省战略性新兴产业项目、粤港招标重点领域攻关项目、广东省部产学研项目等在内的纵横向项目多项。获多项国家发明专利及实用新型专利。2017年获第十四届广东省丁颖科技奖。