《IEEE Industrial Electronics Magazine》：IES Industry Forum 2025: Connecting Innovation, Industry and Impact [News in Industry Activities]
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摘要部分为会议报道性质文本，非研究性论文摘要，以下为该报道核心内容的中文翻译：提供可能包含新闻、综述或技术短讯的社会信息，这些内容应能引起从业者和研究人员的兴趣。IEEE工业电子学会（IES）第51届年会（IECON 2025）的产业论坛于2025年10月14
摘要部分为会议报道性质文本，非研究性论文摘要，以下为该报道核心内容的中文翻译：提供可能包含新闻、综述或技术短讯的社会信息，这些内容应能引起从业者和研究人员的兴趣。IEEE工业电子学会（IES）第51届年会（IECON 2025）的产业论坛于2025年10月14日至17日在西班牙马德里举办了三场产业会议。会议涵盖了电力与储能领域的一般性主题，重点聚焦于超级电容器（supercapacitors）；智能自动化与智慧工厂的趋势；以及工业电子技术在农业、食品和矿业中的应用。会议地点为马德里市中心的Meliá Castilla酒店，地理位置优越，交通便利，毗邻卡斯蒂利亚大道（Paseo de la Castellana）及皇家马德里足球俱乐部主场。IECON 2025大会联合主席为Antonio Luque（西班牙）、Juan J. Rodríguez-Andina（西班牙）、Huijun Gao（中国）和Mo-Yuen Chow（美国）。产业论坛主席为Victor Huang（美国）、António Espírito-Santo（葡萄牙）和Zhibo Pang（瑞典）。
第一场产业论坛会议题为"电力与储能：混合储能/超级电容器及其应用"，于2025年10月15日举行。会议由新西兰怀卡托大学Nihal Kularatna博士主持，该次会议围绕这一非常有趣的议题邀请了两位演讲嘉宾。作为本次会议产业论坛的首场活动，Victor Huang博士致开幕辞，介绍了产业论坛自2010年以来作为IEEE工业电子学会（IES）旗舰会议组成部分的历史，为与会者带来产业视角。他随后总结了三个产业会议的主题，并特别指出，这是电力与能源会议中首次呈现超级电容器相关主题，以往该环节通常由电网与网络以及电动汽车自动化等主题主导。他希望与会者能够了解更多关于超级电容器在电力能源应用中的内容。
会议主席暨首位演讲嘉宾Nihal Kularatna博士发表了题为"超级电容器应用领域中研究与商业化的创新"的演讲。Kularatna博士是新西兰怀卡托大学工程学院电子工程学教授，英国工程技术学会（IET）会士、新西兰工程学会会士、IEEE高级会员，曾获2013年新西兰年度工程创新者奖。他在演讲中指出，超级电容器（supercapacitor）器件技术正快速发展，众多新技术旨在补充或替代基于电池的能量存储系统。他补充道，在过去二十年间，怀卡托大学的电力电子设计团队研究了新型超级电容器辅助（Supercapacitor-Assisted, SCA）电路技术，以解决电力电子领域的众所周知的问题，包括功率转换效率、系统保护，以及基于可再生能源（Renewable Energy Sources, RESs）的直流住宅与系统。这些最终获得专利的SCA技术的开发基于从概念到实现的独特简化方法，其中基于超级电容器的电路被视为长时常数电路以及无损耗电压降器，扩展了简单的教科书式RC（Resistor-Capacitor）电路。他的演讲总结了这些新的专利技术——如SCA低压差（SCALDO）稳压器和SCA浪涌吸收器（SCASA）——是如何基于现已发表为SCA损耗管理（SCA Loss Management）的新理论而开发的。他描述了如何与产业合作伙伴合作开发基于SCASA的商业产品，并成功建立了产业协作关系。他最后指出，SCA技术如SCALDO、SCASA以及SCA温度调节装置技术，在可再生能源系统中具有实用价值，并已获得多项国际专利，在工业应用中成功使用。
第二位演讲嘉宾Abaisy（推测应为Abhisek）Ukil博士，演讲题目为"混合储能系统在可再生能源与微电网中的应用"。Ukil博士是新西兰奥克兰大学电气、计算机与软件工程系副教授，英国IET会士、IEEE高级会员、英国注册特许工程师。他在演讲中指出，未来的电力系统将集成更多由可再生能源和不同类型储能系统（Energy Storage Systems, ESSs）组成的分布式微电网。在微电网中，由电池和超级电容器组成的混合储能系统（Hybrid ESS, HESS）用于平衡负载需求与可再生能源之间的功率，以调节输出电压。高能量密度的电池用于补偿缓慢的平均功率需求，超级电容器用于平滑HESS中的瞬态功率波动。Ukil博士讨论了可再生能源的电网整合以及微电网中HESS的架构，涉及不同的控制方面和应用。
第二场产业论坛会议于2025年10月16日举行，主题为"智能自动化与智慧工厂的趋势"。该环节共有四位演讲嘉宾，主持人为葡萄牙贝拉 interior大学（University of the Beira Interior）教授António Espírito-Santo。
首位演讲嘉宾为西班牙BCMaterials巴斯克材料、应用与纳米结构中心首席研究员S. Lanceros-Méndez博士，演讲题目为"可持续数字化的高级制造与多功能材料"。他在演讲中指出，社会与经济的快速数字化，与物联网（Internet of Things, IoT）和工业4.0（Industry 4.0）等概念相关，正推动传感器和执行器日益广泛的应用。印刷技术被要求在该领域发挥重要作用，因其能够实现可持续数字化所必需的发展步骤。他论述了可持续油墨用于传感器和执行器的相关性、配方、类型和应用。展示了从温度、形变和湿度传感器到化学传感器的应用。他接着论述了执行器，这些对于为软体机器人（soft robotic）应用等提供特定反馈和相关数据至关重要。
最后，由于传感器必须供电，他展示并讨论了印刷电池和能量收集系统的材料和工艺，适用于机械-电气和热电应用。通过适当的材料选择、加工工艺和条件考虑，并兼顾安全设计（safe-by-design）和可持续设计（sustainable-by-design）方法，可持续数字化是可能的，同时保持器件所需的高性能。
该环节第二位演讲嘉宾为奥地利Silicon Austria Labs首席科学家、无线通信与6G研究部门负责人，同时兼任约翰内斯·开普勒大学通信工程与射频系统研究所高级科学家的Hans-Peter Bernhard博士。他发表了题为"当无线通信遇见工业：OT与网络的数字孪生成为孪生兄弟"的演讲。Bernhard博士在演讲中指出，通信网络数字孪生（digital twin）的集成标志着智能工厂设计的范式转变。包含5G/6G或Wi-Fi核心功能实时副本的网络数字孪生，使无线网络能够根据自动化和控制的需求进行调控。这一演变将网络从被动通道转变为工业运营中的主动、适应性组件。此时，运营技术（Operational Technology, OT）能够与网络进行交互，而不仅仅是通过网络进行通信。覆盖范围、干扰和负载的动态变化需要智能编排和可重构性。这促使将情境感知（situational awareness）嵌入工业通信系统，从而释放跨不同用例的韧性、灵活性和性能的新水平。
第三位演讲嘉宾为西班牙凯捷（Capgemini）公司数字连续性与制造学科总监Luis Miguel Marin，演讲题目为"通往智能产业的长路"。Marin在演讲开头问道："回顾过去15年，从工业4.0一词被创造的那一刻起，关于工业公司如何驾驭其数字化旅程，我们能学到什么？"他的演讲论述道，尽管最初存在过度膨胀的技术承诺，但今天的行业领导者正以业务为导向的数字化方法持续推进，试图在legacy与innovation之间取得平衡。
该环节最后出场的演讲嘉宾为美国三菱电机研究实验室（Mitsubishi Electric Research Laboratories）高级首席研究科学家Yebin Wang博士，演讲题目为"迈向智能工厂：一种工业研究视角"。他指出，智能工厂必须以敏捷性、灵活性、自主性和韧性运行——这一必要性由多样化的客户需求、全球技术工人短缺以及快速变化的环境所驱动。为实现这一愿景，必须依赖关键使能技术，如数字孪生（digital twin）、自主性、通信和机器学习（machine learning）。他在演讲中重点介绍了其公司在自主船运码头（用于自动化物流）以及安全精确的运动操控规划与控制方面的近期工作。
第三场产业论坛会议于2025年10月17日举行，主题为"创新产业中的工业电子应用"，由Onlye Solutions公司Victor Huang博士主持。该环节有三位演讲嘉宾。
该环节首位演讲嘉宾为中国INSPRO Science有限公司首席技术官兼联合创始人Cheng Pang博士，演讲题目为"昆虫养活世界：将食品废弃物升级回收为高质量蛋白质"。Pang博士在演讲中指出，持续探索越来越具可持续性和经济前景的替代蛋白质来源是当今人类必须应对的重大挑战。可食用昆虫作为人类长期的食物来源之一，由于加剧的全球粮食危机和新的技术进步，正引起学术界和资本市场的相当大的关注。基于昆虫的生物转化是一种新兴且具有经济可行性的方法，可以同时解决全球食品废弃物处理和蛋白质短缺问题。昆虫生物转化的本质是用食品废弃物喂养昆虫，然后收获并将培育的昆虫精炼为高附加值的商品。这是一种循环生物经济方法，可以有效地将食品废弃物流中的营养和能量升级回收至农业供应链中，但难点在于如何实现昆虫的大规模生产。Pang博士随后介绍了一种使用黑水虻（black soldier flies）的商业规模昆虫生物转化系统，其设计开发遵循数字孪生（digital twin）范式。特别地，已建立工业化养殖设施，其中幼虫生长可以被系统监测、控制和管理，以评估整体生物转化过程效率。
下一位演讲嘉宾为加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）工程学院教授Zheng Liu博士，演讲题目为"数字孪生：从概念到工业实施"。他在演讲中指出，"数字孪生"代表了工业转型的范式转变，创建能够利用实时传感器数据自适应的工业资产的活体模型，以预测性能和剩余使用寿命（Remaining Useful Life, RUL）。该技术集成了传感器技术、工业物联网（industrial IoT）、仿真、机器学习和人工智能（Artificial Intelligence, AI）。Liu博士继续引导听众从数字孪生概念走向实际工业实施，涵盖了基础原理、系统架构和实际应用。听众获得了对数字孪生的理解，并学习了在工业领域有效应用这些技术的实用策略，弥合理论与实践之间的鸿沟以实现成功采用。
该环节最后一位演讲嘉宾为瑞士Typhoon HIL GmbH公司的Regina Roos，演讲题目为"维护最后一公里的变革：无人机在矿产、矿业和农业中的应用"。Roos在开讲中指出，为维护矿业的最后一公里，无人机提供了一种变革性解决方案。其安全高效地检查偏远或危险区域的能力，提高了运营可靠性，同时减少了停机时间和人身风险。她随后讨论了关键应用，包括架空线路、传送带、尾矿坝以及基础设施结构完整性的检查。无人机还支持矿山现场内或附近的遗产地观测和野生动物监测，符合环境和法规标准。通过整合无人机技术，采矿作业可以实现更智能、更安全、更可持续的维护策略。
随着该环节的结束，IES在其会议系列中完成了又一场成功的产业论坛活动。
本报道为IEEE工业电子学会（IES）第51届年会产业论坛的会议综述，属于新闻性通报而非原创研究论文，因此以下"论文解读"将基于报道内容，按学术规范对该产业论坛进行系统梳理与总结。
一、研究背景与论坛定位
工业电子技术的发展正深刻重塑全球制造业与能源格局。随着能源转型加速、智能制造需求激增以及可持续发展目标深入人心，学术界与产业界亟需建立高效对话机制，以弥合前沿技术研究与产业化应用之间的鸿沟。自2010年起，IEEE工业电子学会（IES）在其旗舰会议中设立产业论坛（Industry Forum），旨在为会议参与者引入产业视角，促进产学研深度融合。IECON 2025产业论坛于2025年10月14日至17日在西班牙马德里举行，由Victor Huang、António Espírito-Santo和Zhibo Pang担任主席，围绕"连接创新、产业与影响力"这一核心主题，设置了三场专题产业会议，分别聚焦电力与储能、智能自动化与智慧工厂、以及工业电子在农业食品与矿业中的创新应用。
二、关键技术方法概述
本次论坛的技术方法涵盖多个前沿领域。在电力与储能方向，涉及超级电容器辅助（SCA）电路设计技术、混合储能系统（HESS）架构及其在微电网中的控制策略。在智能自动化领域，关键技术包括基于可持续油墨的印刷传感器与执行器制造技术、通信网络数字孪生技术、工业4.0背景下的业务导向数字化转型方法论，以及融合数字孪生与机器学习的智能工厂使能技术。在产业应用方面，论坛呈现了基于黑水虻的商业规模昆虫生物转化系统（遵循数字孪生范式构建）、工业级数字孪生的传感器-仿真-AI集成技术框架，以及面向矿业维护的无人机巡检系统集成技术。上述技术方法的共同特征在于强调从概念验证到工业落地的全链条贯通。
三、研究结果分述
第一场会议："电力与储能：混合储能/超级电容器及其应用"。Nihal Kularatna博士通过怀卡托大学二十余年SCA技术研究，展示了超级电容器辅助低压差稳压器（SCALDO）、超级电容器辅助浪涌吸收器（SCASA）及SCA温度调节装置技术的开发历程，这些技术基于SCA损耗管理理论，已获多项国际专利并在工业应用中成功部署。Abhisek Ukil博士则阐述了由电池与超级电容器构成的混合储能系统在微电网中的功率平衡机制，其中电池补偿慢速平均功率需求，超级电容器平滑瞬态功率波动。
第二场会议："智能自动化与智慧工厂的趋势"。S. Lanceros-Méndez博士呈现了面向温度、形变、湿度及化学传感的可持续油墨印刷技术，以及印刷电池和能量收集系统的材料工艺，论证了安全设计与可持续设计框架下的高性能可持续数字化路径。Hans-Peter Bernhard博士提出了通信网络数字孪生概念，实现了OT与网络的直接交互，使网络从被动通道转变为主动适应性组件。Luis Miguel Marin从产业咨询视角总结了工业4.0十五年来企业数字化转型的经验教训，强调业务导向与legacy-innovation平衡。Yebin Wang博士展示了融合数字孪生、自主性与机器学习的智能工厂技术路线，包括自主船运码头和安全运动操控的应用实例。
第三场会议："工业电子应用与创新产业"。Cheng Pang博士介绍了采用黑水虻的商业规模昆虫生物转化系统，该系统遵循数字孪生范式，建立了工业化养殖设施以实现幼虫生长的系统监测与控制。Zheng Liu博士系统阐述了从概念到实施的数字孪生技术体系，涵盖传感器技术、工业物联网、仿真、机器学习与人工智能的集成框架。Regina Roos论述了无人机技术在矿业维护最后一公里中的应用，覆盖架空线路、传送带、尾矿坝巡检及环境监测等场景。
四、讨论与结论总结
本次产业论坛延续并深化了IES促进产学研协同的一贯宗旨。论坛的显著特征在于呈现了大量从实验室研究走向产业应用的完整技术链路，尤其在超级电容器电力电子应用、数字孪生工厂、以及生物转化与无人机等跨界领域展现了工业电子技术的广泛渗透力。Victor Huang博士特别指出，超级电容器在电力与能源专题中的突出呈现是论坛的重要突破，突破了以往该领域由电网网络与电动汽车自动化主题主导的格局。
论坛结论强调，产业论坛的核心目标在于汇聚产业与学术界，使双方共同受益并应对现实世界问题。IES产业活动委员会（IAC）将持续推进此类活动，更多新兴议题将在未来的产业论坛中持续呈现。从技术演进视角观察，本次论坛揭示的若干趋势值得注意：储能技术正从单一电池系统向混合多元化架构演进；数字孪生已从新概念发展为贯穿制造、通信与生物产业的通用使能技术；工业电子技术的边界持续拓展，深度融入食品安全、循环生物经济与可持续矿业等非传统领域。这些发展态势表明，工业电子学科正经历从单一技术供给向系统集成与跨界融合的战略转型。
