学科专业评审组:能源与化工组
项目名称:高效相变热控5G通信装备关键技术及应用
提名单位: 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室
提名等级:二等奖
提名单位意见: 西安交通大学张永海、中国移动通信集团陕西有限公司李晖、中兴通讯股份有限公司景焕强团队长期以来面向国家通信领域重大需求,依托国家级科技项目和国家级、省部级科研平台,通过产学研用深度融合,携手攻克了高效相变热管理技术和相变散热器件结冰鼓胀、耐温耐压、翘曲变形、工质相容性、腐蚀穿孔等业界工艺难题;建立了基于蒸发/沸腾传热的相变器件设计理论、强化方法和设备制造体系,形成了具有完全自主知识产权的相变散热核心器件、高性能服务器产品和5G通信装备,综合性能达到国际先进水平。目前已被成功应用于中兴通讯股份有限公司的5G接入和承载系列设备产品,包括64通道/32通道宏基站、微基站和4通道皮基站共计2.8万小区以及承载SPN产品和OTN产品共计5500余套。中国移动通信集团陕西有限公司与中兴通讯股份有限公司持续开展技术合作,开发了系列高性能5G通信装备和高性能计算产品,实现了5G技术在智慧能源、智能制造、智慧文旅等关键领域的覆盖,极大地提升了5G网络的覆盖能力和通信效率。此外,相关产品在北京冬奥会、杭州亚运会和全国十四运等重大赛事场馆中发挥了关键作用,为5G技术的快速发展和广泛应用提供了有力支撑,大幅提高通信设备性能,产生了巨大的经济效益与社会效益,显著降低了设备能耗,为实现国家的“双碳”战略目标做出了积极贡献。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:张永海
    排名:1
    行政职务:副所长
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)提出了薄膜蒸发/沸腾换热机理模型,开发了高性能蒸发-沸腾补液毛细芯,提出了芯片散热器设计优化方法并制备了高效VC散热器件,解决了高性能服务器、5G基站等关键设备的散热问题;(3)佐证材料:附件1、12、22、23、24、25、26、27。
    曾获国家科技奖励情况:2023年度陕西省科技进步一等奖,塔式太阳能安全高效光热转化与存储关键技术及应用,第6完成人。
  2. 姓名:杨小平
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)修正了临界热流密度预测模型,揭示了汽泡脱离与液体补充的内在联系规律,设计并制备了铝基紧凑型3D一体化相变散热器(3D-VC);(3)佐证材料:附件2、14、26、27。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  3. 姓名:李晖
    排名:3
    行政职务:副总经理
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国移动通信集团陕西有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第3项科技创新做出了创造性贡献;(2)提出了pRRU点控新型室分节能方案,拓展了高性能5G通信装备的应用场景,实现了产品在应用端的节能优化;(3)佐证材料:附件3、9、11、28。
    曾获国家科技奖励情况:2020年度陕西省科技进步一等奖,新型宽带移动网络业务协同与智能控制关键技术及应用,第一完成人。
  4. 姓名:王磊
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国移动通信集团陕西有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第3项科技创新做出了创造性贡献;(2)开展了基于5G无线网络规划的设计研究,提出了一种高效、低耗的5G分布式基站算力共享技术,实现了不同智能场景下的5G技术应用;(3)佐证材料:附件9、11、15、28。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  5. 姓名:景焕强
    排名:5
    行政职务:院长
    技术职称:无
    工作单位:中兴通讯股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)基于蒸发/沸腾相变强化传热理论模型,提出一种具有弧形接触面的导热垫和新型散热片扣具优化设计方法,解决了传统相变散热器件安装不便和热传导效果差的问题,大幅度降低了芯片封装过程中的接触热阻;(3)佐证材料:附件4、5、8、10、13、26。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  6. 姓名:崔安定
    排名:6
    行政职务:部长
    技术职称:无
    工作单位:中兴通讯股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)提出了基于薄膜蒸发/沸腾散热的芯片相变热控新技术,建立了通信装备散热设计方法,降低了系统功耗,提高了散热效率;(3)佐证材料:附件8、10、26。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  7. 姓名:刘帆
    排名:7
    行政职务:科长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中兴通讯股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、2、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)建立了高精度传热系数预测模型,提出了新型高效相变散热回路系统,发展了均温板微通道散热器设计优化方法,并解决了均温板制备工艺问题;(3)佐证材料:附件8、10、17、18、26。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  8. 姓名:段凯文
    排名:8
    行政职务:科长
    技术职称:无
    工作单位:中兴通讯股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、3项科技创新做出了创造性贡献;(2)建立了薄膜蒸发/沸腾换热临界热流密度预测模型,提出了5G基站散热盖板的热设计优化方法,散热效率显著增强,关键芯片结点温度明显降低;(3)佐证材料:附件8、10、17、26。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  9. 姓名:张向阳
    排名:9
    行政职务:副总裁
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中兴通讯股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第3项科技创新做出了创造性贡献;(2)提供了一种新型微尺度液冷技术方案,解决了高功耗、高热流密度芯片应用场景的散热问题;(3)佐证材料:附件8、10、26。
    曾获国家科技奖励情况:无。
  10. 姓名:马祥
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:(1)对第1、2项科技创新做出了创造性贡献;(2)提出了沸腾换热系数、临界热流密度的精准预测模型,开发了具有毛细芯效应的多孔微纳复合结构,实现了临界热流密度和沸腾换热系数的大幅度提升;(3)佐证材料:附件12、25、26、27。
    曾获国家科技奖励情况:无。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献: 作为第一完成单位,西安交通大学完成了本项目主要科技创新中创新点一、创新点二、创新点三的部分工作,其中包括:(1)揭示了薄膜蒸发/沸腾换热机理,提出了沸腾传热系数、临界热流密度的精准预测模型。(2)提出了高性能蒸发-沸腾补液毛细芯制备方法,设计了具有毛细芯吸效应的多孔微纳复合结构,阐明了汽泡脱离与液体补充的内在联系规律,实现了临界热流密度和沸腾换热系数的大幅度提升。(3)提出了相变散热器设计优化方法,开发了高效相变散热器(VC、3D-VC),解决了高性能服务器集群、5G基站等关键设备的散热问题,为本项目在强化传热机理研究、高性能毛细芯制备、一体化散热器件集成以及实际应用推广等方面做出了贡献。

  2. 单位名称:中国移动通信集团陕西有限公司
    单位贡献: 中国移动通信集团陕西有限公司完成了本项目主要科技创新中创新点三的部分工作:对高性能计算设备与5G通信装备的制造和优化布局进行了大量的研究,结合pRRU点控室分节能方案,将新型高效相变散热技术成功应用于5G基站、路由交换器、高性能服务器等新一代5G通信装备热管理中,实现了5G技术在智慧能源、智能制造、智慧文旅等关键领域的覆盖,形成新质生产力,为我国通信行业创造了巨大的经济效益和社会效益。

  3. 单位名称:中兴通讯股份有限公司
    单位贡献: 中兴通讯股份有限公司完成了本项目主要科技创新中创新点一、创新点二、创新点三的部分工作:(1)完成了耦合多孔毛细芯和微通道的蒸发/沸腾强化换热机理模型的验证。(2)完善和发展了耦合蒸发沸腾-冷凝-强制风冷散热的相变散热器件的制造与验证。(3)基于西安交通大学前期高热流密度电子器件蒸发沸腾传热机理、模型和强化技术的研究以及将中国移动通信集团陕西有限公司研发的新型节能方案成功转化为可直接应用的散热组件、通讯设备,并完成高性能5G基站系列产品的制造,应用到国内市场通信行业中,为本项目科学技术的推广做出了贡献。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处