| 学科专业评审组： | 能源与化工组 | | 项目名称： | 面向大功率电子器件的高效液冷关键技术及应用 |
| 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： | 一等奖 |
| 提名单位意见： | 西安交通大学魏进家、中航光电科技股份有限公司冯亚利、中国移动通信集团陕西有限公司张磊、中兴通讯股份有限公司吕达、长江大学宇波团队面向大功率电子器件热管理重大需求，依托国家级项目和国家级、省部级科研平台，通过产学研用深度融合，攻克当前芯片热管理存在的传热效率不足、温度均匀性差、流动阻力大和能耗高等技术瓶颈，解决了高热流芯片与高功率芯片的热管理技术难题。首次提出了柱状微结构-非均匀纳米团簇强化沸腾传热新方法，建立了沸腾传热理论模型，开发了重力与微纳结构协同增强的新型三维热虹吸散热器；首次提出了歧管-微射流-微结构协同的强化传热、均温与减阻新方法，单芯片冷却能力达2.5kW（热流超500W·cm-2），达到国际领先水平；在系统层面，提出了芯片-散热器-冷却系统的低能耗、高可靠垂直互联技术。目前，项目开发的三维热虹吸、微通道散热器均已被成功应用于中兴通讯、中航光电等知名科技企业，在5G基站、数据中心、雷达等军民电子设备中发挥关键作用，提升电子设备性能与可靠性，并产生显著节能效果。项目技术应用于高性能数据中心，装机容量800MW，按年运行时间8000小时计，相比传统风冷技术年节电约20.8亿度（减碳118.56万吨）；相比传统液冷技术年节电约4亿度（减碳22.8万吨），系统PUE低至1.14，显著降低了数据中心冷却能耗，为我国信息技术产业可持续发展及节能减排目标实现做出了重要贡献。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： |  |
| 主要完成人： | - 姓名：魏进家
排名：1
行政职务：部长
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）提出了柱状微结构与非均匀纳米团簇协同的沸腾传热全过程强化新方法，研发了被动式相变液冷技术和主动式单相液冷技术，解决了大功率芯片液冷技术中存在传热效率不足、温度均匀性较差、流动阻力较大等优化设计难题；（3）佐证材料：附件1、2、3、7、21、27、30、31、32、33、34、36、37、38、44、45
曾获国家科技奖励情况：（1）2023年度陕西省科学技术进步奖一等奖，塔式太阳能安全高效光热转化与存储关键技术及应用，第1完成人。
（2）2022年度陕西省自然科学奖一等奖，高活性低成本水分解制氢催化剂的结构设计及作用机制研究，第6完成人。
（3）2014年度黑龙江省自然科学奖一等奖，复杂流体湍流流动与换热机理研究及工程应用，第3完成人。
（4）2006年度教育部自然科学奖一等奖，复杂约束条件气液两相与多相流动及传热基本规律研究，第3完成人。 - 姓名：张永海
排名：2
行政职务：院长助理
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）提出了对流侧液冷传热强化新方法，构建了沸腾传热理论模型，大幅提高了换热系数和临界热流密度；（3）佐证材料：附件1、2、3、7、21、27、31、32、33、37、38、44、45
曾获国家科技奖励情况：（1）2023年度陕西省科学技术进步奖一等奖，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。 - 姓名：杨小平
排名：3
行政职务：副所长
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）提出了导热侧强化传热新方法，研发了三维热虹吸、歧管微通道等高性能散热器，解决了高热流、大功率芯片液冷散热器件优化设计难题；（3）佐证材料：附件3、7、21、31、33、34、44、45
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：冯亚利
排名：4
行政职务：部长
技术职称：高级工程师
工作单位：中航光电科技股份有限公司
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）研发了新一代微通道液冷散热器，开展了泵驱液冷系统设计及性能验证，解决了微小通道液冷系统优化设计难题；（3）佐证材料：附件4、9、19、24、26、45
曾获国家科技奖励情况：（1）2020年度中国航空工业集团有限公司科技进步奖 三等奖，高可靠耐恶劣环境流体连接器，第1完成人；
（2）2024年度中国航空工业集团有限公司科技进步奖 三等奖，自动卸压的带压插拔多功能集成式流体连接组件，第2完成人；
（3）2017年度中国航空工业集团有限公司科技进步奖 三等奖，TSN大通径流体连接器，第2完成人；
（4）2017年度中国航空工业集团有限公司科技进步奖 三等奖，机载环控系统液冷分配管网，第3完成人。 - 姓名：张磊
排名：5
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2、3项科技创新做出了创造性贡献；（2）提出了5G网络下的大数据共享与分析平台设计，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10、20、46、47、48。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：吕达
排名：6
行政职务：院长
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2、3项科技创新做出了创造性贡献；（2）主持开展了新型三维热虹吸散热器与歧管微通道散热器的工程化设计与性能验证工作，推动了液冷散热技术在5G基站及高性能计算系列产品中的产业化应用，实现了产品散热性能与可靠性的显著提升，助力高端5G通讯产品推广应用；（3）佐证材料：附件5、8、18、46、47、48
曾获国家科技奖励情况：(1)中国电源学会科技进步奖二等奖（2022）
(2)中国电子学会科学进步二等奖（2017）
(3)广东省科学技术奖二等奖（2015）
(4)江苏省科学技术奖二等奖（2010） - 姓名：阚杰
排名：7
行政职务：数据中心产品线总经理
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）参与了5G基站设备的结构优化与热性能测试，解决了高性能服务器及数据中心散热与节能降耗需求，提高了5G基站产品、高性能服务器产品和数据中心性能、寿命和可靠性，助力高端5G通讯设备产品化应用；（3）佐证材料：附件5、8、18、46、47、48
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：王磊
排名：8
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10、20、35、46、47、48
曾获国家科技奖励情况：(1)2018年全国自主开发大赛铜奖
(2)2019年全国自主开发大赛优秀奖
(3)第六届“绽放杯”5G应用征集大赛陕西区域赛二等奖
(4)第六届“绽放杯”5G应用征集大赛5G演进技术专题赛二等奖
(5)第六届“绽放杯”5G应用征集大赛陕西区域赛三等奖
2023世界5G大会-5G应用设计揭榜赛三等奖 - 姓名：宇波
排名：9
行政职务：院长
技术职称：教授
工作单位：长江大学
对本项目技术创造性贡献：（1）对第1科技创新做出了创造性贡献；（2）发展了柱状微结构沸腾汽泡动力学和传热理论模型，数值模拟获得了汽泡柱状微结构上的生成、成长和脱离规律。（3）佐证材料：附件37
曾获国家科技奖励情况：（1）国家自然科学二等奖，传热和流动过程数值预测原理和高效算法的研究，排名3，2004；
（2）黑龙江省自然科学奖一等奖，复杂流体湍流流动与换热机理研究及工程应用，第2完成人，2014；
（3）中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖，易凝高黏原油管道输送仿真技术及其工程应用，排名1，2015。 - 姓名：石瑜
排名：10
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）参与高性能服务器耦合新型散热器设计优化与系统联调，负责整机集成测试与性能评估，助力5G通讯产品及高性能服务器推广应用；（3）佐证材料：附件5、8、18、44、46、47、48
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：马祥
排名：11
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、3项科技创新做出了创造性贡献；（2）研发了高性能液冷微通道散热技术、揭示了微通道相变换热机理，提出了微通道优化设计准则，大幅降低了微通道流动不稳定性；（3）佐证材料：附件27、44、45
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：刘帆
排名：12
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2、3项科技创新做出了创造性贡献；（2）开展了歧管-微射流-微结构散热器设计优化方法，提高了换热面冷却液温度与流量的时空分布均匀性，提高了芯片表面温度均匀性，缩短了冷却液流程，大幅降低流动阻力，助力两相液冷系统工程化落地及高端5G通讯产品推广应用；（3）佐证材料：附件5、8、18、22、23、25、29、34、44、46、47、48
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：谢地
排名：13
行政职务：副部长
技术职称：高级工程师
工作单位：中航光电科技股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：对第3项科技创新做出了创造性贡献；（2）主持开展了液冷系统产品的工程化设计与可靠性验证工作，负责数据中心液冷系统的关键结构设计、流阻优化及环境适应性试验；（3）佐证材料：附件4、9、19、45
曾获国家科技奖励情况：（1）2018年，“大通径系列流体连接器”河南省国防科技进步三等奖（1/10）；
（2）2019年，“低流阻钢珠锁紧快速接头组件”航空工业科技进步三等（1/10）；
（3）2019年，“低流阻钢珠锁紧快速接头组件” 河南省国防科技进步三等奖（1/10）；
（4）2019年，具有储液功能的卡口式泄压装置组件 河南省国防科技进步三等奖（4/10）
（5）2020年，高可靠耐恶劣环境流体连接器 航空工业科学技术进步三等（5/7）；
（6）2020年，高可靠耐恶劣环境流体连接器 河南省国防科技进步二等（5/7）
（7）2021年，盲插式带压插拔系列流体连接器 河南省国防科技进步二等（6/10）
（8）2022年“TSA、TSF系列自卸压流体连接器”获河南省国防科技进步二等奖（3/10）；
（9）2024年“自动卸压的带压插拔多功能集成式流体连接组件”获航空工业科技进步奖三等奖（4/10）。
（10）2024年“自动卸压的带压插拔多功能集成式流体连接组件”获河南省国防科技进步一等（4/10）。
（11）2025年“微小型穿透式液冷快速连接组件” 获中国航空学会科技进步三等奖 （4/10）
（12）2025年“微小型穿透式液冷快速连接组件” 获河南省航空航天科技进步一等奖；
2025年“具有液路自动换向功能的飞机加排液流体连接组件” 获河南省国防科技进步二等奖（4/10） - 姓名：段凯文
排名：14
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2、3项科技创新做出了创造性贡献；（2）提出并建立了数据中心液冷系统团体标准和设计优化方法，冷却效率显著增强，关键芯片结点温度明显降低，助力两相液冷系统工程化落地及高端5G通讯产品推广应用；（3）佐证材料：附件5、8、18、22、25、28、29、44、46、47、48
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：张志伟
排名：15
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：中航光电科技股份有限公司
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）参与了液冷系统管路设计与连接技术攻关，负责液冷分配管网的结构优化与密封可靠性验证，实现了跨尺度复杂三维立体冷却结构的一体化集成，大幅降低了系统流动阻力；（3）佐证材料：附件4、9、19、45
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 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）提出了柱状微结构与非均匀纳米团簇协同的沸腾传热全过程强化新方法。（2）构建了新型三维热虹吸散热器传热全过程理论模型，揭示了散热器内部热质传输机理，为高性能相变散热器的设计与优化提供了理论指导。（3）提出了从对流侧到导热侧的全路径传热强化方法，实现了高效、低流阻、低热阻与高均温芯片散热。
- 单位名称：中航光电科技股份有限公司
单位贡献：作为第二完成单位，中航光电科技股份有限公司完成了本项目主要科技创新中创新点二、创新点三的部分工作，其中包括：（1）开发了新一代液冷强化换热技术，设计了多种微射流及微通道复合冷板，解决了大功率芯片散热难题；（2）研发了基于纳米金属层低温焊接关键技术，利用纳米铜颗粒超高表面能特性实现了芯片与散热器在200℃的低热阻、高可靠性集成，解决了传统焊接工艺需高温（350℃）焊接而产生残余热应力的问题；（3）克服了多材料异质集成热膨胀系数不匹配的问题，实现了跨尺度复杂三维立体冷却结构的一体化集成，大幅降低了导热热阻。
- 单位名称：中国移动通信集团陕西有限公司
单位贡献：作为第三完成单位，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，提出了5G网络下的大数据共享与分析平台设计方案，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。
- 单位名称：中兴通讯股份有限公司
单位贡献：作为第四完成单位，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二、创新点三的部分工作，其中包括：（1）提出了重力与表面微结构协同增强的新型三维热虹吸散热器结构，将传统热虹吸散热器的传热模式从准二维拓展到三维，极大地拓展了有效散热面积；（2）提出了硅基芯片与金属基微通道散热器异质材料低热阻、低应力、高可靠性集成技术，实现跨尺度复杂三维供液分流管网集成；（3）建立了数据中心两相液冷系统设计优化方法，关键芯片结点温度明显降低，冷却效率/节能效果显著增强，实现两相液冷系统工程化落地及高端5G通讯产品推广应用。
- 单位名称：长江大学
单位贡献：作为第五完成单位，长江大学完成了本项目主要科技创新中创新点一的部分工作，其中包括：开发了柱状微结构沸腾传热理论模型，利用自编程精确模拟了汽泡在沸腾过程中的成核、生长以及脱离过程，模拟结果与实验高度一致，大大节约了实验成本。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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