新质生产力下电气自动化赋能常州氢能装备制造路径
丁怡

      【摘要】“双碳”背景下常州氢能装备产业快速布局，却面临技术落地难、技能人才供需错位的困境。本研究以新质生产力理论为统领，构建“技术—技能—产业”三维框架，探究电气自动化赋能产业升级的机制。研究发现，产业技术扩散呈三阶段特征，“技术—技能”协同存在明显滞后性，当前毕业生与智能化岗位匹配度仅 51 分。据此提出专业群对接产业链等三条育人路径，经 PLC 课程行动验证，任务按时完成率从 62% 提升至85%，可为地方氢能产业转型与职教改革提供实践参考。
      【关键词】新质生产力；电气自动化技术；氢能装备制造；技能人才培养
一、研究背景
      全球能源格局深刻变革，“双碳”战略推进让氢能产业站上风口。2022 年国家氢能产业中长期规划明确其战略定位，江苏提出打造具有国际竞争力的氢能产业集群，常州依托装备制造底蕴，在电解槽、储运装备、燃料电池系统集成等环节加快布局。“新质生产力”概念 2023 年提出后，强调以科技创新撬动生产方式变革，电气自动化技术作为智能制造底层支撑，成为“制造”向“智造”转型的关键纽带。但常州氢能装备企业在快速扩张中面临突出矛盾：一方面，先进设备引进速度远超人员能力成长速度，出现“有设备无人用、有技术无人懂”的窘境；另一方面，职业院校的人才供给与产业智能化升级需求之间存在显著落差。如何以新质生产力理论为指导，打通“技术落地—技能适配—产业跃升”的传导链条，构成本研究的核心命题。
二、研究方法
      采用文献研究、调查研究、案例研究、行动研究四种方法，形成“理论建构—实证分析—机制探究—路径设计”的闭环。2026 年 5 月深入常州 6 家典型企业（中车常州车辆、天合光能氢能事业部、江苏国富氢能、常州翊腾新能源、常州氢湾能源、江苏天元智能装备）开展调研；面向江苏省常州技师学院电气自动化专业学生发放问卷 120 份，回收有效问卷 113 份。
三、理论框架构建
      （一）核心概念界定
      新质生产力。与传统生产力依靠要素投入规模扩张不同，新质生产力强调原创性技术突破撬动生产方式变革，通过生产要素的重新组合实现产业深度转型。在本研究中，新质生产力具体体现为电气自动化技术与氢能装备制造的深度融合所催生的生产力跃升。
      电气自动化技术。电气自动化技术是实现装备自主运行的核心技术体系，由电力电子技术、计算机技术和自动控制理论三大板块构成。在氢能装备场景中，各技术要素的功能定位如下：可编程逻辑控制器（PLC）承担系统逻辑控制与顺序管理功能；工业网络通信协议实现设备间的数据交互与协同；智能控制算法完成温度、压力等关键工艺参数的自适应调节；传感器与执行器分别负责工艺信号的采集与执行动作的反馈。上述要素的系统集成，构成氢能装备自动化运行的技术基础。
      技术赋能。技术赋能并非简单的设备添置或系统上线，而是一个涵盖技术研发、工程实施、流程再造与人员能力发展的系统性过程。衡量技术赋能成效的根本标准，不在于设备先进程度或系统复杂程度，而在于生产效率是否实质提升、产品质量是否明显改善、工艺水平是否显著进步。
      （二）研究现状述评
      当前学术界对新质生产力的讨论已初具规模，但存在三个明显不足：其一，宏观层面阐释多，向中观产业与微观教学场景的延伸不足；其二，技术赋能研究偏重企业数字化转型的一般性分析，对技术如何从图纸走向车间、如何与岗位能力动态适配等微观机制揭示不够；其三，产教融合研究存在“重形式、轻实质”倾向，校企合作中“签协议、挂牌子、走过场”的现象较为普遍，在技术快速迭代背景下，人才供给与产业需求之间的动态匹配机制尚未厘清。
      （三）“技术—技能—产业”三维分析框架
      三者之间的互动逻辑可概括为：技术渗透并催生产业升级，升级后的产业对技能人才提出更高的要求，而人才能力的提升又反过来为技术的深度应用与创新扩散创造了条件——由此形成了“技术赋能产业升级—产业升级牵引技能需求—技能提升反哺技术应用”的良性循环。这一逻辑有效地打破了宏观理论与微观实践之间的壁垒，为新质生产力的落地提供了可分析、可干预的操作路径。
四、实证调研
      在企业技术瓶颈方面，问题主要体现在四个层面：一是智能化控制上，龙头企业 PLC 覆盖率已达 80% 以上，但六成中小企业还不足 40%；二是系统集成困难，设备协议不统一，导致数据交互不畅、工艺融合不足；三是工艺优化水平偏低，测试效率仅为行业先进水平的 60%，精度控制差距明显；四是技术扩散与技能适配滞后，企业技术人员中，PLC 高级编程的达标率仅为 38%，工业网络配置达标率 28%，跨系统故障诊断能力达标率更是低至 18%。
      技能供需匹配方面： 知识结构“通用有余、专用不足”，仅22% 学生了解电解槽原理；能力结构“基础尚可、高阶欠缺、前沿空白”，系统集成能力达标率 28%；素质评价“听话照做有余、主动创新不足”。综合测算，电气自动化专业毕业生与氢能装备智能化控制岗位的匹配度仅为51 分（百分制），其中工艺理解维度得分最低，印证了“懂控制不懂工艺”是制约就业质量的关键短板。
五、赋能机制探究
      （一）技术扩散的三阶段路径
      常州企业的技术实践呈现出清晰的“三步走”轨迹。
      第一步：拿来即用。企业从供应商处引进成套设备，技术人员通过短期培训掌握开关机、看报警、报故障等基本操作，控制程序多为预置模板，自主调整无从谈起。约35% 的受访企业停留于此阶段。典型如翊腾新能源 2024年引进的测试系统，发生故障后等待供应商远程或现场支援平均需 2 至 3 天，产线停工成为常态。
      第二步：改优致用。企业开始根据氢能工艺的特殊性进行二次开发，技术人员尝试自主编程、优化参数，技术应用从“能用”向“好用”进阶。约 50% 的企业进入此阶段，国富氢能耗时 8 个月完成储氢瓶缠绕控制系统的国产化替代，张力控制精度从 ±5% 提升至 ±3%，但距 ±2% 的行业领先目标仍有差距。
      第三步：自研自创。企业具备根据工艺创新需求自主设计解决方案的能力，让技术输出成为可能。仅 15% 的企业达此境界，中车常州车辆自主开发的焊接质量智能检测系统，将视觉识别、激光跟踪与 PLC 控制融为一体，检测效率提升四成，误判率压降至 1% 以下。
      （二）“技术—技能”协同演进规律
      技能适配并非匀速直线运动，而是呈现三大特征：
      一是滞后性，技能成长始终慢于技术引进。调研数据显示，技术人员从接触新设备到独立操作平均需 3 个月，到自主调试需 12 个月，到创新优化则需 24 个月以上。二是非线性，技术跃升节点可能出现“能力断崖”，氢湾能源从继电器控制直接跳至工业物联网，项目延期 18 个月、超支 40%，最终被迫回退至中间方案重新补课。三是协同性，技术与技能相互成就，高手让技术“活”起来，新场景又倒逼技术人员持续成长。中车常州车辆的双向赋能案例充分证明了这一规律。
      支撑协同演进的三大机制不可或缺：
      岗位能力重构机制。随着智能化升级推进，设备操作类技能需求占比从 45% 降至 28%，程序开发类从 20% 升至35%，数据分析类从 5% 升至 18%，“高端化”与“复合化”趋势不可逆转。
      知识转化机制。仅国富氢能、中车常州车辆建立了较为完善的知识管理系统，其余企业的核心经验“存储”在个人头脑中，人员流动即意味着能力流失，知识复用率不足30%。
      组织学习机制。氢湾能源因缺乏团队学习传统，技术扩散周期延长近一倍；国富氢能以“周例会、月复盘、季更新”的制度化学习机制，将技术扩散周期缩短三成，知识复用率提升至 65%。
      （三）行动研究的教学验证
      第一轮：换案例。用氢能装备电解槽温控、氢气压缩机启停替代传统通用案例，学生兴趣提升但频繁卡壳，能编程却不懂氢能工艺，不会把 ±2℃温控要求转化为 PID参数，项目按时完成率仅 62%、优秀率不足 20%，印证技-能协同需知识底座支撑。
      第二轮：补知识。增设氢能工艺前置模块，企业工程师每周进课堂授课，校企联合开发工艺－控制语言对照表，学生可将氢能安全规范转化为 PLC 联锁逻辑，完成率升至78%、优秀率 35%，但暴露出校企教学节奏、评价标准不统一的新问题。
      第三轮：统标准。将企业核心能力维度纳入考核，引入四元评价机制，企业评分占比 40%，最终项目按时完成率达 85%、优秀率 45%，企业评价优良率较上轮提升 12个百分点。
六、面向新质生产力的技术赋能路径
      （一）专业群与产业链的精准对接
      氢能产业链各环节对电气自动化技术的需求各有侧重：制氢环节侧重大功率电源控制与多参数协同；储运环节侧重运动控制与智能检测；加氢环节侧重高压安全与工业物联网；燃料电池环节侧重精密控制与能量管理。据此，应以电气自动化技术专业为内核，融合机电一体化、工业机器人、智能控制、工业网络等专业，形成“1+N”专业群架构。“1”夯实 PLC 控制、工业网络等通用能力，“N”延伸制氢控制、储运自动化、加氢站技术、燃料电池测试等方向模块，实现基础宽厚、方向精准的培养定位。
      （二）课程体系与前沿技术的有机融入
      教学内容重构为三层递进的模块化项目：基础技术模块（40% 课时）以氢能装备典型场景为载体，巩固 PLC高级编程、工业网络配置、运动控制调试等核心技能；行业应用模块（35% 课时）开发电解槽智能控制、氢气压缩储运、燃料电池测试等专用项目，由校企联合开发确保“真题真做”；综合创新模块（25% 课时）设计自动化改造、智能产线调试、技术创新竞赛等项目，在“做中学、学中创”中锻造系统思维。
      （三）校企协同育人平台构建
      建立“企业工作站 + 教师流动站”双向嵌入机制：企业工程师定期进校承担专业课程教学任务，学校教师定期入驻企业参与技术研发与工艺改进。通过人员互聘、项目共研、成果共享，形成“人才共育、过程共管、责任共担、成果共享”的紧密型校企合作共同体，为技术赋能提供可持续的组织保障。
七、研究结论与展望
      本课题主要贡献有四：一是构建“技术—技能—产业”三维分析框架，把新质生产力宏观理念转化为可落地的产业研究工具；二是揭示氢能产业技术扩散三阶递进、技技协同的内在规律，填补微观机理研究空白；三是提出三条产教融合路径，经 PLC 课程行动研究验证了创新教学模式的实效；四是形成企业培训、课程资源、政策参考等多维成果。
      后续将从三方面拓展：扩大长三角区域调研对比，延长教改跟踪周期，完善评价体系，推动研究成果落地推广，持续为常州新能源之都建设与氢能产业高质量发展提供职教支撑。
参考文献
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