【人物名片】
王凯甬,22岁,第24届“河南青年五四奖章”获得者、郑州大学机械与动力工程学院2016级学生、西安水泽动力科技有限公司合伙人兼水下业务CTO、无桨推进器发明专利拥有者,第十二届中国青少年科技创新奖获得者。
22岁的他身上有三个标签:郑州大学机械与动力工程学院2016级学生、西安水泽动力科技有限公司(简称“水泽动力”)合伙人兼水下业务CTO(首席技术官)、无桨推进器发明专利拥有者。于他而言,学生、创业者、科研人员的身份每天在随机切换。
时间紧,并不影响他取得骄人成绩。目前,水泽动力已获天使轮融资,“电子河长”被应用到众多水域,团队被教育部部长陈宝生誉为“国家的希望”。从郑州大学毕业的他,被保送清华大学读研,继续电子信息(海洋方向)的学习研究。
受启发尝试“无桨推进” 熬夜做实验被称“疯子”
一边是水下有缆机器人,一边是无人巡检机器人,这几天,王凯甬一直在西安高新区的启迪之星忙着做安装测试,调节机器人应用性能。“这个无人巡检机器人可以按照既定轨迹,实现红外测温、自动喷洒消毒液等功能,目前接到一笔订单,20天左右需要交付。”
王凯甬在研究水下机器人
从郑州大学水下机器人实验室队长,到水泽动力水下业务CTO,4年间,他对水下机器人的热爱和钻研劲头,一点没变。
4年前,刚上大一的王凯甬参加郑州大学水下机器人实验室选拔考核,题目是《测绘一台水下机器人》,画图时他灵光一现,“传统有桨推进器的桨叶在水下作业时,容易被水草和杂物缠绕,能否换种推动方式?”最直接的实物启发,来自无叶风扇,“空气中可以实现‘无叶’,水下能否实现‘无桨’”?
这一想法,得到时任郑州大学机械工程学院党委副书记张宏选的肯定与支持,王凯甬立即着手研究,下载30多篇外文文献学习,“我发现很多论文中都提到‘科恩达效应’,就想将其与水下推进器相结合”。
王凯甬解释:“简单地说,‘科恩达效应’就是流体在流动时,更习惯贴着固体的表面流动,而不是均匀地流动。无桨推进器利用这种特性,通过环形出水口的小水流来带动推进器环形空腔更多的水来流动,从而产生推力,而且噪声低。”
有了方向,干劲儿也就更足。从大一下学期到大二,他基本都是凌晨两点以后入睡,“白天听讲,晚上熬夜做实验”,被身边同学戏称为“疯子”。
为了设计出理想的涵道模型,近一年的时间,他都在重复计算数据、打印模型,实验室的桌子上、抽屉里、地上,都堆满了废弃的模型。大一暑假,他和队员每天住在实验室,通宵达旦,“我做梦都在做实验”。
首次参赛即被称赞 “无桨”技术填补行业空白
2017年9月16日,在位于天津市南开区的国家海洋技术中心,王凯甬的无桨推进器正式走出校门。
这届由中国海洋学会主办的2017年OI(信息学奥林匹克竞赛)中国水下机器人大赛,吸引了国内19所高校45支队伍参赛。相较往年更突出“创新性”,要求参赛者以设计文稿为蓝本制作出机器人实物,并通过现场水下演示实现创新功能。
这是王凯甬第一次参加国家级大赛,“当时做的算是第一代产品,用3D打印制成的模型,很粗糙。”但“无桨”理念让现场评委眼前一亮,一再鼓励“有闪光点,可以做深入研究”。经过评审,“无桨推进水下机器人”获得大赛二等奖。
王凯甬在第十一届中国青少年科技创新奖颁奖现场
王凯甬信心倍增,也更加坚定“不能将技术沉睡在实验室里”,立志用科研解决实际难点。
这次大赛后,王凯甬为无桨推进器申请发明专利,并于2019年1月正式获得授权。这项技术在船舶运行动力方面,填补了国内流体压缩动力领域的空白。
他也因此获得越来越多的关注,第十四届中国大学生年度人物、全国“小平科技创新团队”深蓝科技部科技带头人等诸多荣誉,纷至沓来。
王凯甬很谦虚:“自己只是尽到了学生的本分,可能是比别人多努力一点、认真一点。”在指导老师张宏选看来:“他平时善于思考,敢于向权威挑战,不断突破自我。”
2018年初,本科毕业于郑州大学,后在西安交通大学读博的宋纪元找到王凯甬,俩人一拍即合,决定成立公司,将无桨技术搬出实验室,实现产业化。于是,水泽动力应运而生。
“初创期最为窘迫,我们都是学生,资金来源有限,但产品研发、外出参展都需要经费。”王凯甬把奖学金、生活费攒起来,又跟其他同学借了些,凑了3万多块钱,投入公司运营。
科研成果转化为实际应用 创业团队被誉为“国家的希望”
2019年3月,当王凯甬和团队成员继续打磨产品,考虑如何吸引投资时,机会悄然降临——1个月后,启迪之星(香港)与香港贸发局举办春季电子展,他们可以参展并进行路演,吸引投资人。
这意味着,他们必须在一个月内,完成参展产品的设计、加工和宣传视频拍摄。为了赶在展会亮相,团队高效配合,可好不容易设计制作好的无桨叶推进器又现波折,在实验室中运转正常,拿到户外却无法正常工作。
眼看时间所剩无几,王凯甬和团队成员连夜排查。户外实验需要充足光照,他们就白天做实验,晚上拆机器,逐一检查零部件。他们曾连续一周从晚上10点工作到次日凌晨4点,不放过可能出现漏洞的每处细节。几天后,终于发现是压缩泵的轴出现密封缺陷,迅速解决了问题。
去年春天,21岁的王凯甬第一次以创业者身份来到香港参展,与其他创业者相比,他显得有些稚嫩,但谈起“无桨推进技术”头头是道,多位投资人显示出投资意向。
如今,水泽动力已完成种子轮融资,获得了千万元股权认购。“挺”过最初的窘迫,公司运转逐渐正规,王凯甬和团队成员明确业务方向:民用水下探测机器人研发、水下动力系统开发和智慧水下观测组网建设。
目前,他们已推出世界首款可变桨距、无桨推进水下机器人和国内首个化工安监机器人,获得GIX全球创新大赛、全国海洋航行器大赛等数十项国家级创新创业大赛冠军。
2019年10月,世界互联网大会乌镇会场,几只“白天鹅”游荡水面,吸引参会人员驻足,这正是王凯甬和团队研发的“电子河长”。“白天鹅”搭载水质监测设备,24小时采集水质数据,通过云端上传到可视化平台,实现数据在线监测、定时巡航、污染溯源等多种功能。“电子河长”应用了无桨推进器系统,环保、静音、不伤害水中生物,目前在郑州、青岛、雄安等地也已投入使用。
2019年10月15日,教育部部长陈宝生在西安交通大学考察创新创业团队时,曾称赞水泽动力团队为“国家的希望”,鼓励团队在推动海洋事业发展上继续前行。
已被保送清华读研 保持紧迫“停不下来”
王凯甬与海洋的缘分,源于父亲。他的父亲是一名船舶轮机工程师,王凯甬小时候常在家翻看父亲的专业书,父亲也曾带他去参观港口的万吨巨轮,跟他讲船舶核心技术的竞争。从那时起,“要努力成为一名对社会有贡献的工程师”的梦想,就在他心里埋下种子。
创业的经历让他改变了以往单纯做实验的学生视角,对水下机器人行业有了更宏观的认识,研发时能从产业链上下游整体考虑产品着力点,也更加懂得专业学习的重要性。
尽管每次接触一项新技术时,他也会手足无措,但当一项实验室里的爱好变为商业场上的竞争时,王凯甬越发感觉到“停不下来”,技术更新太快,必须保持一种紧迫感。
当王凯甬以创业者身份为公司筹备参展产品时,正读大三的他,为了不影响学业,就常住实验室,把产品研发与专业学习穿插进行,利用模型打印等零碎时间抓紧复习功课。
2019年下半年,他先后参加了浙江大学、清华大学的推免夏令营活动,同时获得两所学校的硕士研究生推免资格。今年9月,他进入清华大学攻读电子信息(海洋方向)硕士学位。
对于未来,王凯甬很笃定,“要更专业系统地学习,继续把科研成果转化为实际应用”。
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