科技日报上海9月17日电 侯树文 本报记者 王 春 机器人核心器件谐波减速器寿命超过3万小时；碳纤维技术车身，可灵活编组的下一代地铁；山岭隧道“穿山甲”TBM硬岩掘进机，实现最高日进尺86.5米的世界之最……第21届中国国际工业博览会（以下简称工博会）17日在上海开幕，科技部展区以“高端制造与绿色能源”为主题，带来了满满“硬核”科技。国之重器，中国底气，现场观众近距离领略中国自主创新魅力。
城际动车项目、氢燃料电池发动机、百万吨先进煤炭间接液化及产品加工成套技术、先进压缩空气储能系统、人工心脏、高性能光电倍增管、送粉式金属3D打印机等66项具有创新性、实用性的先进技术成果在科技部展区集中亮相。
地铁是现代城市轨道交通技术高度集成的代表，也引领未来技术创新方向。中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总工程师丁叁叁表示：“下一代地铁是一个灵活编组、无人驾驶的智慧地铁列车，时速从当前的80公里提高到140公里。”丁叁叁告诉记者，车体、车身、转向架等部位采用了碳纤维材料，这种材料让总重量减少了13%。
轻量化、高能效、低噪声、高适应性、智能化……下一代地铁列车历经3年技术攻关，7月份在广州进行了试验验证，它代表了未来城市轨道交通发展的新方向。丁叁叁走到列车模型的车头处介绍说，列车的驾驶舱已经实现了无人驾驶设计。另外，车窗全部采用智能显示屏，根据车厢内灯光自动调整画面显示，还可以与车内乘客进行交互，为乘客提供出行服务。
一边掘进，一边出渣，硬岩隧道掘进机（TBM）像是山岭隧道“穿山甲”可以实现多道工序同时并行工作。TBM是隧道掘进领域科技附加值最高的装备，是国家铁路、水利、国防等重大工程领域不可或缺的大国重器。“刀盘刀具曾经被国外垄断”，中铁装备工作人员崔明明向记者介绍，该装备在刀盘刀具、灾害预测、围岩感知等技术有重大突破和创新，打破了国外垄断。
该项目由中铁工程装备集体有限公司和浙江大学共同开发，其中刀盘刀具布置技术、超前聚焦测深地质预报技术达到国际领先水平，其“变频电机+液压马达+惯性飞轮+液粘调速离合器”电液协同柔性脱困的新型驱动方案，实现了TBM掘进技术史上自动脱困的突破，避免了施工现场停机停工，同时实现最高日掘进86.5米的创世界同类隧道建设之最。该TBM成功研制，实现了国产TBM从无到有、国内新增市场占有率从0到90%的历史性跨越，实现销售73亿元，经济效益和社会效益显著。
现场展示诸多新成果，展现了近年来核心技术方面的突破，体现了国家竞争力。“我国年工业用能约29.1亿吨标准煤，但其中150摄氏度以下余热（低品位热能）往往是‘废热’，其总量相当于工业用能的14.2%。如果40%的余热能得到有效利用，1年就能节约1.65亿吨标煤，意义巨大。”上海交通大学制冷与低温工程研究所所长王如竹说。基于数十载制冷、换热技术的研发，王如竹带领团队开展了“低品位余能回收技术及热泵装备研发与示范”项目，破解节能减排“痛点”。
新一代高性能谐波减速器、宁德时代300Wh/kg高比能动力电池开发及应用、光伏微电网关键技术研究及逆变设备研制……这些展品主要是近几年国家科技计划在现代交通、先进制造、绿色能源等技术领域所取得的代表性高新技术成果，重点包括近年来国家科技计划在先进轨道交通、新能源汽车等现代交通领域，增材制造、智能机器人、重大科学仪器设备开发等先进制造领域和可再生能源、煤炭清洁高效利用等先进能源领域方面具有代表性和展示性强的70多项高新技术成果，项目包括56项国家重点研发计划重点专项项目成果、18项国家863计划项目成果和2项国家973计划项目成果。