2025年度太阳能热利用科学技术杰出贡献奖正式揭晓，西北工业大学张鹤飞教授凭借在该领域近50年的理论突破、技术创新与产业赋能成就，问鼎此项殊荣。作为我国太阳能热利用领域的开拓者与奠基者，张鹤飞教授以半生坚守深耕科研，在理论构建、技术转化、人才培养与跨界拓荒等方面铸就标志性成果，不仅为我国光热产业崛起筑牢根基，更向全球可再生能源领域贡献了中国智慧与方案，用科研生涯书写了中国绿色能源事业的发展华章。
张鹤飞教授（代彦军供图）
跨界拓荒，开启逐光之路
张鹤飞教授的科研生涯始于航空发动机领域，上世纪70年代末，作为我国最早一批赴美深造的学者，他敏锐洞察到太阳能热利用技术的清洁可再生特性与国家能源结构优化需求的高度契合。彼时该领域在我国尚处空白，西方国家亦处于探索初期，为抢占国际前沿赛道、为国家绿色能源领域争取先发优势，他毅然跳出熟悉的研究领域，全身心投身太阳能热利用的系统性研究。
青年时代的张鹤飞教授（原郭丰供图）
初创阶段，行业面临理论体系缺失与技术转化空白的双重挑战：国际学界对不同类型太阳能集热器的研究呈分散状态，缺乏统一分析框架，且无成熟的民用或工业级应用案例可借鉴。对此，张鹤飞教授秉持“基础先行、问题导向”原则，赴美期间与导师Z. Lavan教授携手，聚焦平板太阳能集热器热性能分析关键课题开展长期推导验算，同时持续关注国内民生需求与产业痛点，为后续技术落地精准锚定方向，成功突破跨界初期的核心瓶颈。
理论破冰彰显中国原创，构建统一体系
在理论研究领域，张鹤飞教授的核心突破在于提出“张鹤飞-拉凡公式”，构建了平板太阳能集热器热性能分析的统一理论体系。此前，国际学界对直管型、蛇形管型、金属材质、非金属材质等不同类型集热器，均采用分散化研究方法，缺乏可通用的量化分析工具，严重制约技术研发效率。通过对N次蛇形管平板集热器热迁移因子的数学分析，他首次推导出统一的性能指标解析表达式，实现了不同类型集热器热性能分析的系统性整合。
该成果兼具重要学术价值与应用价值：学术层面，其填补了国际太阳能热利用领域统一理论的空白，被威斯康星大学达菲、贝克曼教授编入国际经典教材《Solar Engineering of Thermal Processes》，使以中国科学家命名的理论公式正式跻身国际核心知识体系，显著提升我国在该领域的学术话语权；应用层面，该公式为全球科研人员提供标准化分析工具，大幅降低集热器优化设计的研发成本，为后续技术产业化奠定坚实理论支撑。
扎根民生需求，技术转化赋能产业升级
秉持“科研不能只停留在论文里”的理念，张鹤飞教授始终聚焦民生需求与产业痛点，推动科研成果从实验室走向实际应用。上世纪八九十年代，普通家庭夏季降温需求迫切，但传统空调存在成本高、能耗大的普及难题。基于此，他在“太阳能干燥剂除湿与蒸发冷却”理论基础上，提出低成本蒸发冷却技术路线，研发出无需氟利昂、以水为制冷剂的增湿冷风机（空调扇）。
技术转化过程中，其团队重点攻克核心结构优化与产业化可行性验证两大关键问题：采用纸蜂窝结构作为芯体，提升换热效率与运行稳定性；在国家经贸委与陕西省经贸委支持下，完成从实验室原型到量产产品的全流程转化。该技术不仅以“空调扇”形式快速进入民用市场，更延伸出工业型、商业建筑用大型蒸发冷却系统，为我国建筑节能与绿色低碳发展提供关键技术支撑，实现“民生需求牵引技术研发，技术升级赋能产业发展”的双重目标。
育行业英才，造技术利器
深知产业可持续发展离不开人才储备与技术工具支撑，张鹤飞教授在教学体系构建与技术工具普及方面作出开创性贡献。上世纪80年代，国际先进的TRNSYS太阳能系统瞬态模拟程序在我国尚属空白，导致国内太阳能工程设计缺乏精准的性能预测与优化工具。为此，他率先引入该程序，牵头完成消化吸收与二次开发，推动其在太阳能热水、采暖、制冷等系统中的工程应用，填补我国太阳能系统模拟技术空白。
1990年，针对国内该领域专业教材缺失问题，其编写出版《太阳能热利用原理与计算机模拟》，作为国内首部将理论知识与工程实践深度融合的专业教材，系统构建太阳能热利用教学体系，此后数十年间成为全国多所高校本科与研究生核心教材，累计培养数千名专业人才。同年，其牵头研发的“太阳能系统瞬态模拟程序包”荣获航空航天工业部科学技术进步三等奖，标志着我国太阳能系统模拟技术正式走向成熟。
作为西北工业大学人机环境学科首位博士生导师与该博士点创始人，张鹤飞教授先后指导博士、硕士研究生40余人次，学生广泛分布于中国科学院、知名高校、航空航天院所及行业龙头企业，如上海交通大学代彦军教授、中国科学院电工研究所原郭丰副研究员等，形成覆盖科研、教学、产业的完整人才梯队，为行业可持续发展筑牢人才根基。
代彦军教授牵头编辑出版的《张鹤飞论文选集》
拓展应用边界，擘画绿色未来
张鹤飞教授的研究领域始终保持开拓性，遵循“需求导向、技术协同”逻辑，推动太阳能热利用技术向多场景延伸。针对沿海及干旱地区水资源与能源双重困境，提出“太阳能增湿除湿型海水淡化与组合式空调系统方法”，实现“造淡水+调温”跨界融合；聚焦特殊领域需求，将技术延伸至太阳能制冷空调、太阳池技术、太阳能飞机、舰船除湿等方向，丰富太阳能热利用技术体系。
同时，他推动人机环境、动力工程等多学科交叉融合，打破传统学科壁垒，构建“理论-技术-应用”一体化科研与教学体系，助力我国太阳能热利用从单纯理论研究全面迈向工程化、产业化应用。这些探索不仅为国内相关领域提供创新技术方案，更为全球可再生能源多元化应用贡献中国智慧。
对青年科研工作者，张鹤飞教授寄语：秉持“科研报国”初心，坚守“择一事，终一生，成一业”信念，既要仰望星空挑战核心科学问题，也要脚踏实地聚焦国家战略与民生痛点，更要勇于跨界融合寻找创新机遇。唯有潜心耕耘、久久为功，方能在绿色能源赛道实现个人价值与国家需求的同频共振。
张鹤飞教授（代彦军供图）
从跨界拓荒到理论破冰，从技术转化到人才培育，张鹤飞教授用近50载坚守铸就中国光热产业发展丰碑。在其科研精神引领下，我国绿色能源领域必将涌现更多原创成果与杰出人才，为国家能源结构转型、全球可持续发展注入更强劲的中国动力。