——强电磁技术全国重点实验室

　　强电磁技术全国重点实验室（以下简称“实验室”）是以华中科技大学为依托单位，国家教育部为主管部门的国家重点实验室。实验室的前身是2011年获批建设的强电磁工程与新技术国家重点实验室。在2013年和2018年的两次国家重点实验室评估中，实验室均获得了良好的评价。

　　实验室所在的电气工程学科是首批被认定为一级学科国家重点学科的学科之一，在历次一级学科评估中均位列前三，并成功入选国家首轮和第二轮“双一流”建设学科。这一学科在国际评估中得到了专家的一致认可，被誉为“在强电磁工程与新技术学科领域达到了世界领先水平，成为中国乃至全球其他高等教育机构学习的典范”。

　　2023年3月，实验室成功通过了科技部的全国重点实验室重组评审，开启了全新的发展篇章。

立足定位奋勇拼搏，实力雄厚

　　新的实验室定位为应用基础研究类全国重点实验室，面向国家“双碳”重大战略需求，围绕电磁特性分析理论与方法、电磁材料与功率半导体器件、高电磁参数单元技术、复杂电磁系统优化与控制4个研究方向开展研究，重点攻克复杂电磁暂态调控技术与装备、超强磁场精准构建技术与装备、超高参数电磁能转化技术与装备三大重点任务，聚焦于强电磁装备与系统的构建和运行，致力于解决强电磁能量高质高效转化、存储、变换与调控关键科学问题，实现强电磁装备与系统关键核心技术自主可控和世界领先，在国家科技创新、社会经济发展和国家安全保障中发挥不可替代的战略科技支撑作用，成为我国能源领域创新链中的战略科技力量。

　　实验室拥有5500平方米的研究大楼和脉冲功率技术、聚变与等离子体、电力系统动态模拟三个大型实验基地，总面积超过1万平方米，仪器设备总值6719万元。

　　实验室拥有一支高水平、基础扎实、结构合理的科学研究队伍，以两院院士、中组部入选者和杰出青年基金获得者为学术带头人，以教育部新（跨）世纪优秀人才等一批具有学科交叉优势的中青年教师为科研骨干，优势互补，教学相长，具备了培养高素质人才的条件。实验室现有固定人员71名，其中研究人员60人，包括中国工程院院士2人，中国科学院院士1人，国家杰出青年基金获得者1名、国务院学科评议组专家2名、国家重大科技基础设施规划委员会咨询组专家1名，国家“863”计划领域、专题专家2名，教育部新（跨）世纪优秀人才13名，教育部创新研究团队1个，国家百优博士论文及提名论文指导教师3名等。

　　5年来，实验室坚持围绕国家重大需求和学科发展前沿，积极组织队伍，申请并承担了各类科研计划任务529项，承担了一批国家重要研究任务，包括“973”项目2项、“973”课题8项、国家重大科技专项课题6项、ITER计划专项项目2项、ITER计划专项课题6项、“863”计划课题8项、国家自然科学基金杰出青年基金1项、国家自然科学基金重大重点项目及课题6项、支撑计划项目及课题7项等。实验室共发表署名论文521篇，其中《科学引文索引》（SCI）收录论文173，《工程索引》（EI）收录论文345；出版专著28本，获授权发明专利94项、软件著作权2项；获国家科技进步奖二等奖1项（第一完成单位）、国家技术发明奖二等奖2项（第一完成单位1项）、省部级科技一二等奖19项等。在强电磁工程与新技术方面取得了一批国际先进、国内领先的成果，填补了多项国内空白，为国家重大需求提供了科学和技术支撑。

瞄准目标创新突破，硕果累累

　　近年来，实验室面向“2030碳达峰2060碳中和”国家重大战略，系统解决能源供给侧低碳替代和能源消费侧电能替代的重大技术难题，打造电磁能产生、存储、转换及利用领域的国家战略科技力量，取得了一系列突出的成就。

　　在脉冲功率技术研究方面，实验室研制出储能密度达1.7kJ/L、寿命达1000次以上的电容器，居国内领先水平，已应用于高能激光、新概念武器等国防项目；研制的十余套模块化、紧凑型脉冲功率电源集成系统（每套输出电流达180kA）已在“神光Ⅲ”原型装置稳定运行近8年等。实验室建成了世界顶级国家重大科技基础设施“脉冲强磁场实验装置”。

　　在复杂电磁场分析方法及虚拟样机技术研究方面，实验室创新成果包括提出了基于二阶矢量位的多连域三维边界元法和非线性迭代边界元法，对电磁场边界元法的发展作出了开拓性贡献；在国内最早系统研究、总结基于双标量位的电磁场积分方程法，这一方法计算量小而精度高，成为计算三维磁场最有效的方法之一；首次提出低能回旋加速器虚拟样机技术，为加速器的优化设计研究建立了一条新途径等。

　　在高维电磁系统控制与保护研究方面，实验室针对复杂电磁系统日益呈现的超高维数、非线性、刚性强等新特点，研究了高维复杂电磁系统的控制、保护等关键问题，取得系列突出成果。包括在国际上首次提出距离保护自适应特性的概念，自适应发电机保护、母线保护和线路保护等在三峡电站、我国第一条1000kV特高压输电线路等国家重点工程得到广泛应用；研制出我国第一套用于电力系统稳定控制的35kJ/7kW直接冷却高温超导磁储能装置；在国内率先解决了电源变换装置应用于舰船的可靠性和电磁兼容问题等。

　　在高参数磁体技术研究方面，实验室连续刷新国内脉冲强磁场纪录，实现了磁场从2004年50T、2009年73T到2010年75T的跨越，并创造了世界上软铜材料实现的最高场强。实验室开发的脉冲磁体设计工具PMDS得到国内外同行一致认可，包括荷兰奈梅亨（Nijmegen）强磁场实验室、法国国家强磁场实验室、英国牛津大学强磁场实验室、欧洲强磁场联合项目“DeNUF”、日本东北大学国家材料研究所及美国橡树岭国家实验室等均采用PMDS进行磁体设计。英国牛津大学哈里·琼斯（Harry Jones）教授课题组称赞PMDS是“目前唯一能对各向异性复合材料应力做出准确分析的软件”等。

　　在磁约束核聚变研究方面，实验室针对磁流体不稳定性、带电粒子输运等问题，率先研究了电流驱动导致的非麦氏分布对高精度电子温度测量所带来的影响，首次引入双麦氏分布模型进行了这类问题的数值模拟并在实验中得到验证；首次提出了利用微波幅度衰减量和相移量进行托卡马克偏滤区中性气体密度诊断的理论方法等。通过中美磁约束聚变合作计划，实验室建成了国内高校唯一、全国四套之一的中型托卡马克J-TEXT装置。

　　在大气等离子体研究方面，实验室针对在大气中如何产生稳定的高密度辉光放电等离子体这一世界难题，研究了大气等离子体的形成机理，通过电极材料、电源频率、腔体结构的优化与控制，成功获得了常温等离子体射流及稳定辉光放电等离子体，采用纳秒级脉冲电源技术，研制成功世界上射流最长的稳定非平衡常温等离子体射流喷枪等。