Xi'an Zhengan Environmental Technolgy Co., Ltd.

球形动力机械项目介绍及战略合作计划






一、项目背景:

容积式动力机械科学已成为现代人类社会文明高效运行的基础支撑,它包括发动机、气体压缩机、制冷压缩机、泵类设备、气(液)马达等几个不同的分支领域。现代的容积式动力机械行业,是技术难度高、产业规模巨大的机械制造业,在今天全球机械设备制造业产值中所占比重超过50%,达到了几十万亿人民币的规模。

容积式动力机械科学是人类最先探索研究的近现代科学领域之一,千百年来人类在这一领域积累了浩瀚的智慧成果,累计发明了数以千计的不同工作原理的容积式动力机械。经过大量的实验研究及实际应用的淘汰选择,目前广泛应用的只有7—8种原理,即:往复活塞式、柱塞式、转子式、齿轮式(内外啮合)、叶(滑)片式、单螺杆式、双(多)螺杆式、涡旋式等。目前绝大多数的容积式动力机械都采用的是上述机构原理。这几种原理中最早发明的已有上千年,最新发明的也超过了五十年,由于这是一门千百万人探索了上千年的经典学科,探索发明的颠峰期已过,现在的局面是大有“浮金淘尽”之状。

近百年来虽然经常仍有一些新的原理发明出现,但有重大实用价值的全新原理的发明难度越来越大,诞生出一个真正的具有巨大潜在实用价值的完全原创的原理发明的时间间隔越来越长,通常会是几十年甚至上百年。

而人类社会对提高自身生存质量的需求在不断增多和提高,这就必然会对作为现代人类社会文明高效运行的基础支撑的容积式动力机械提出更高更新的需求,期待有更优秀的发明成果的出现。虽然优秀的新原理发明的难度巨大,但同时也要看到,现代材料科学及制造技术的发展,也为更优秀的全新原理的容积式动力机械的发明创造了新的条件。

球形动力机械理论就是在这样的大背景下,由王陆一先生经过了20—30年潜心的构思、探索、研究、实验,逐步成熟起来的。其核心是王陆一先生发明的球形变容积机构理论。这种机构是一种全新的三维空间机构,拥有完全独立的理论体系及知识产权体系。依据该理论可设计出多种效率高、振动小、结构简单、可靠性高的冰箱空调用制冷压缩机、微型制冷压缩机、二氧化碳膨胀压缩机、汽车空调压缩机、膨胀机、空气压缩,泵类设备及特种发动机,尤其是能设计出高效率,超微型的各类动力机械,例如可设计出世界上振动最小、尺寸最小的、外径只有15mm的制冷压缩机。

(原理及技术详情,可上西安正安环境技术有限公司网站了解www.xazhengan.com)

西安正安环境技术有限公司是专业从事球形流体机械及能源动力类设备研究开发的科技创新型公司,是球形动力机械全部知识产权的唯一拥有者。目前已申请中国发明专利10项,7项已获授权;实用新型专利7项获授权;在国外申请发明专利3项,分别进入美国、欧洲、日本、印度和巴西等国家,已经在日本和美国有3项专利已获授权。

球形微型压缩机项目2012年荣获恩布拉科全球创新大赛第一名,获得奖金10万美金。

2012年之前主要是进行了长达二十几年的原理创建及理论研究,结合典型应用论证其可行性,设计制造了原理验证及制造可行性验证样机。

从2012年开始,以国外某公司需求微型压力水泵为契机,开始了针对实际应用的工业产品的研发,目前已经完成开发的是微型高压油泵和高压水泵中试样机,经测试综合性能突出,验证了其理论上的优势,目前已进行到产业化阶段。与华中科技大学无院研究院合作成立了球形泵研发中心,并成立了无锡博泰微流体技术有限公司

二、重要的应用领域、产业规模、技术优势及研发进展

球形动力机械理论拥有完全独立的知识产权体系,依据这一体系可发展出以下重要的产业化方向:

1、微型压力水泵、微型压力油泵

典型应用领域及产业规模:重要应用是骨骼服类机器人或自主行走类机器人用电液作动器EHA(机电肌肉);骨骼类机器人和自主行走类机器人,被认为其产业规模是将来要超过汽车业的新型高端制造业,电液作动器(EHA)是其关键核心部件,蕴含上万亿的产业机会。微型球形泵能彻底改变现有EHA的技术路线和机器人整体的动力系统、控制系统的技术路线,能使这类机器人的重量、功耗、成本、振动等大幅下降。

另外,可用于水下小型设备操控系统、水下施工作业工具动力源、相关兵器浮力调节与控制系统、便携式清洗设备、无人机控制系统等,以及其它对振动、体积、压力有特殊要求的设备。在以上领域,有几百亿人民币需求的产业规模。

技术优势及研发进展:与现有的所有其它原理的泵相比,在超微型、高压力、低振动、结构简单和可靠性等方面,有绝对的优势。目前已完成了微型水泵及油泵中试样机研发,已在华中科技大心学无锡研究院联合成立了“球形泵研发中心”,并在无锡筹建了独立的产业化公司“无锡博泰微流体技术有限公司”。

2、冰箱压缩机

典型应用及产业规模:重点是开发具有高性价比的宽幅变频冰箱压缩机,彻底改变现有技术无法开发出真正的宽幅变频冰箱压缩机的现状,大幅提升冰箱的能耗效率和使用品质,有超过500亿人民币需求的产业规模,并能直接支撑上万亿人民币的相关产业。

技术优势及研发进展:现有技术无法实现,球形机有不可替代的优势。已试制了原理功能验证样机,目前与一个投资方合作正在进行中试样机研发。

3、车用助力转向泵与刹车泵一体机

典型应用及产业规模:重点是开发用于运输车辆、工程车辆及新能源客车的转向助力油泵及刹车气泵一体机,其特点是利用球形机独特的原理优势,在一个球形缸内设置这两种泵功能,从而开发出与两体分立泵相比,具有振动小、效率高、体积重量小、可靠性高、成本低的油气一体泵,有超过200亿元人民币需求的产业规模。

技术优势及研发进展:这种新结构振动小、体积小、另件数量减少50%以上、成本降低、效率高,现有技术无法实现。目前已完成样机设计,正在与投资方协商中试样机的研发合作。

4、空调用二氧化碳膨胀压缩机

典型应用及产业规模:重点是开发住宅用二氧化碳制冷压缩机;项目的背景是:全球每年住宅用空调中使用的人工合成冷媒,会在大气中产生相当于2—3亿吨二氧化碳的温室效应,是国际减排的一个重点。全球制冷科学界的共识是:若采用二氧化碳作冷媒,是消除这一危害的最优方案。但若用二氧化碳作住宅用空调冷媒而且能耗效率不下降,就必须要采用能实现二级压缩一级膨胀功能的压缩机。但经过20多年全球众多研发证明,现有技术开发不出有大规模实用价值的这种压缩机。球形机的独特优势是:能在一个球形缸中完成高效的二级压缩一级膨胀,而且结构简单,性价比高且使空调效率高于传统冷媒压缩机,这种机型也可用于住宅用热水器。有超过1000亿人民币需求的产业规模,并能直接支撑超过2万亿人民币的相关产业。

技术优势及研发进展:现有技术无实现,球形机有不可替代的优势。项目完成了理论研究,正在与投资方合作制定样机研发计划。

5、微型制冷压缩机

典型应用领域及产业规模:重点是开发用于电子冷却系统、电子设备微环境除湿系统、便携式医药储运及另售配送盒、便携式高档化妆品及红酒储运及另售配送盒、人体空调服(帽)、便携式创伤空调绷带及支护架等,有上百亿元人民币需求的产业规模。

技术优势及研发进展:比任何现有技术开发的微型制冷压缩机的振动及体积都小,有绝对的优势。目前进行了理论研究原理样机开发,正在筹备中试样机开发。

6、其它领域

依据这一理论,还可开发许多特种用途的动力机械,例如,航天航空及红外探测用微型深冷制冷机、军用飞机用小型高压空压机、舰艇用低振动高压空压机、风力发电用大型液压泵及马达、单兵空调服及红外特征隐蔽服制冷系统、特种发动机等,以上方向有的已有需求意向提出,有的正在协商和论证过程中。

三、发展规划及融资方案

任何新技术只有通过成功的产业化,才能体现其价值并获得不断发展的动力,球形动力机械也必须尽快实现产业化。由于我们拥有的是一个原创的知识产体系,如上文所述,根据这个知识产权体系可发展出至少5个重要的产业化方向。在这5个方向上,每一个方向潜在的产业规模都非常巨大。由于它们分属不同的行业和领域,每个方向上还要派生出成百个系列、成千上万种型号的产品,所以必须建立不同的独立企业分别从事不同方向的产业化。而且在每一个方向上都不可能由一家企业完成这成千上万种型号产品的产业化,而是会形成几家、几十家、甚至上百家企业细分市场。

另一方面从技术角度看,产业化阶段的需要的技术特征不同于原理探索发明阶段,所要解决的问题不同,它需要有其独特的行业市场需求认知积累及专业化特征,这对产业化成功非常重要,而成功的原理及理论发明人不一定是合适的产业化技术专家。

我们的规划是:将西安正安公司设定为一个控股公司和基础核心技术研发中心,在每一个方向上只控股成立一家产业化总公司,由这个总公司总揽这个方向的产业化及发展战略,这个总公司可以自主产业化一部分型号,还可由它派生出若干个三级合作公司,以便细分市场。为了获得在这个方向持续发展的动力和竞争优势,总公司还必须成立专门服务于这个方向的产业化研发中心。

例如我们为了微型泵这个方向的产业化,已在华中科技大学无锡研究院合作成立了球形泵研发中心,并已在无锡筹备成立了微型泵总公司。我们之所以选择在无锡,除了市场因素外还看重的是华中科技大学在机器人及海军装备方面特独的行业优势。在华中科技大学无锡研究院院长、中科院院士丁汉教授的直接主持下,能直接快速地将该技术引入应用到国家重要的核心领域,并计划列入到国家工业强基工程重大专项及机器人核心技术重大专项计划,获得国家重点资助。这既有完善技术使其适应产业化的价值,同时也直接带来了重要的市场。另外例如,长春一汽集团的一个投资已投资给我们正在合作开发冰箱压缩机中试样机,待中试样机完成后我们计划首先要投资成立产业化研发中心,再次是成立产业化总公司。

所以,我们的计划是:在每一个方向上最初一款的中试样机都必须在西安正安公司完成,因为目前只有西安正安公司能承担此项任务。每个方向第一款中试样机完成后,我们就必须与这个方向行业中最优质的资源合作(包括资本、市场、产业化技术、运营团队等综合优势),合作建立独立的总公司,承载这个方向上的产业化。在这个方向上以后在第一款中试样机基础上再要派生出的众多的产业化样机,则由这个方向总公司的研发中心开发完成。

球形动力机械技术,现在待开发的应用方向和项目还很多,根据不同的开发内容,投资可以是百万级、千万级和上亿级。

希望这项技术能引起有志于为中国工业强基做贡献的各路精英的关注,与我们合作,把这项真正的由中国人原创的功力机械科学技术推向更多的应用领域,为实现中国制造向中国创造升级的中国梦做贡献。

我们计划是:结合前几年的研发成果,在未来2–3年内完成所有5个方向的中试样机;逐步建成这5个方向的产业化总公司;5–10年内形成世界领先的、具有核心竞争力和持续创新能力的年产值超过100亿人民币的球形动力机械产业集群。一

我们的奋斗目标是:未来10—20年,这个产业集群的产值超过万亿人民币,并在多个领域引领世界科技发展的方向,为国家和社会做出较大的贡献。

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