（通讯员：徐本一）

　　【导语】

　　当全球贸易的巨轮穿梭于蔚蓝海洋，港口起重机的每一次起落，都牵动着全球供应链的脉搏，也在无声消耗着巨量能源。传统港口起重机作业中，货物下降产生的重力势能大多以热能形式白白耗散，成为绿色港口建设路上的一道难题。来自青岛港湾职业技术学院的青年科创团队，以中国国际大学生创新大赛（国创赛）为契机，打造港机起升机构机械储能式势能回收缓冲装置，用纯机械结构实现势能高效回收再利用，为港口节能降碳提供了低成本、高适配的创新方案，也为青年学子投身产业一线、助力“双碳”目标交出了亮眼答卷。

　　当全球港口的起重机吊具一次次起落，数以万吨的货物在装卸作业中产生的重力势能，大多以热能形式白白散失在空气中，成为绿色港口建设路上一道难以逾越的“能耗鸿沟”。在这场关乎未来的产业革新中，来自青岛港湾职业技术学院机械制造及自动化专业的学子团队，以中国国际大学生创新大赛（国创赛）为舞台，携港机起升机构机械储能式势能回收缓冲装置项目重磅亮相，用一项源自课堂、扎根港口的硬核科创成果，为行业痛点开出了“青年药方”。

　　一、直击行业痛点：港口节能降耗的“卡脖子”难题

　　作为全球贸易的“大动脉”，港口承担着90%以上的国际贸易货物吞吐量，而起重机则是港口作业的核心装备。在传统起重机的工作循环中，吊具下降过程产生的重力势能，长期以来只能通过制动系统转化为热能消耗，不仅造成了严重的能源浪费，还加剧了制动部件的磨损，导致设备维护成本居高不下。

　　据行业数据统计，一台港口起重机的年耗电量可达数十万度，其中近30%的能量在下降制动过程中被白白损耗。在“双碳”目标的刚性约束下，港口企业面临着日益严峻的节能降碳压力，而现有的势能回收方案多依赖复杂的电力储能系统，存在成本高昂、维护复杂、适配性差等问题，难以在存量设备上大规模推广。

　　“我们在港口实训时亲眼见过，起重机的制动轮在高强度作业中被烧得通红，大量的能量就这样变成了废气和磨损，当时就想着，能不能用我们学过的机械知识，把这些浪费的能量‘捡回来’。”项目负责人徐本一的这句话，道出了团队研发的初心。带着这样的疑问，团队成员深入青岛港、日照港等多个港口一线，走访了数十位一线操作师傅和技术负责人，最终将目光锁定在了“机械储能式势能回收”这一全新方向。

　　二、硬核技术突破：让“浪费的势能”重新“活起来”

　　不同于传统的电气储能方案，项目团队创新性地采用机械储能式势能回收缓冲装置，以纯机械结构实现了重力势能的高效回收与再利用，完美适配港口复杂的作业环境。

　　该装置的核心原理是，在起重机吊具下降过程中，通过一套精密的机械传动机构，将吊具的重力势能转化为弹性元件的弹性势能进行存储；当吊具起升时，再通过反向传动将弹性势能释放，辅助驱动吊具上升，实现了能量的闭环利用。同时，装置内置的缓冲机构可有效吸收作业冲击，降低设备运行振动，延长起重机的使用寿命。

　　为了让装置真正适配港口设备，团队成员历时18个月，完成了上百次仿真模拟和样机测试，攻克了多个技术难题：

　　• 高适配性设计：装置采用模块化结构，可直接加装在现有起重机上，无需对设备主体进行改造，大幅降低了推广成本；

　　• 高可靠性结构：核心部件采用耐磨合金钢材料，经过严苛的疲劳测试，可适应港口高湿度、高盐雾的恶劣环境；

　　• 高能量回收效率：通过优化传动比和储能元件参数，装置的能量回收效率可达85%以上，单次作业可降低起重机能耗15%-20%。

　　“我们的装置就像给起重机装上了一个‘机械充电宝’，把下降时浪费的能量存起来，再在上升时‘还给’设备。”徐本一介绍，经测算，单台配备该装置的港口起重机，每年可减少用电量超3万度，减少碳排放约24吨，相当于种植1300多棵树的年固碳量，兼具显著的经济效益与环境效益。

　　目前，项目已形成完整的知识产权布局，团队规划了2项发明专利与1项软件著作权，为技术成果的转化与推广筑牢了“护城河”。

　　三、科创赋能成长：国创赛舞台上的青春答卷

　　作为全国规模最大、影响最广的大学生创新创业赛事，中国国际大学生创新大赛不仅是项目比拼的赛场，更是青年学子将专业所学转化为产业价值的练兵场。在备赛过程中，团队成员以赛促学、以赛促创，将课堂上的机械原理、工程力学等专业知识，转化为解决实际问题的创新方案。

　　项目的研发过程，也是团队深入践行“产教融合”理念的过程。团队成员多次走进港口企业的维修车间，在师傅的指导下对装置进行优化调试；学校的机械实训中心，也为项目提供了场地和设备支持，让学生的创新想法有了落地的土壤。“从一张草图到一台样机，从实验室测试到港口实地验证，我们经历了无数次失败和重来，但也正是这些经历，让我们真正理解了什么是工程实践，什么是创新创造。”团队成员表示。

　　国创赛的舞台上，该项目凭借其技术创新性、产业适配性和社会价值，获得了评委的高度认可。评委点评道：“该项目立足行业痛点，技术路线清晰，方案落地性强，展现了当代大学生服务实体经济、助力绿色发展的责任与担当。”

　　四、展望未来：让青春创新成果在港口一线开花结果

　　国创赛不是终点，而是项目走向市场的新起点。目前，团队已与多家港口设备企业达成初步合作意向，计划开展装置的中试验证工作，加快推进技术成果的市场化推广。未来，团队将针对不同吨位、不同型号的起重机，开发定制化的势能回收装置方案，让这项来自大学生的创新成果，真正走进港口一线，为更多港口企业实现节能降碳目标提供助力。

　　在“双碳”目标的时代背景下，港口绿色转型是大势所趋，而青年学子的创新力量，正是推动这一进程的重要动力。徐本一表示，团队将继续扎根港口行业，深耕机械节能领域，用更多硬核科创成果，为我国港口行业的高质量发展贡献青春力量。

　　“我们相信，每一次创新的尝试，都可能成为改变行业的力量。”这句写在团队项目手册扉页的话，正是这群青年学子科创初心的最好写照。在国创赛的舞台上，他们用技术点亮了绿色港口的未来，也用行动诠释了新时代大学生的责任与担当。