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        盯著“制氫”走下去

        [日期:2023-09-13] 作者:溫才妃 吳奕 中國科學報 次瀏覽 [字體: ]

        “脫硫系統、重整和轉化系統、提純和壓縮儲存系統,三大模塊運行正常,達到指標要求?!比涨?,一款小型分布式制氫裝置原型機由江蘇大學研發成功。研發負責人、江蘇大學新材料研究院副研究員龐勝利介紹,產品開發后就像個移動的集裝箱,哪里需要制氫,只要把原料管插上,一鍵啟動就可以生產純氫,實現氫氣的即產即用。

        “小型分布式制氫技術有著很好的市場應用前景和價格競爭力,”這是龐勝利從合作企業那獲得的信息。這幾年他做了同樣一件事:企業需要什么技術,他就去做好相應的技術儲備。

        龐勝利(左二)團隊正在做實驗。 受訪者供圖

        無心插柳

        固體氧化物燃料電池和制氫儲能科學技術,是龐勝利的研究方向。

        三年前,一家企業找到他,委托其技術開發高溫燃料電池電堆。項目第一筆到賬經費30萬元,龐勝利帶著團隊花了40多萬元、9個月時間達成了項目的技術目標。

        為什么要自掏腰包多花錢?龐勝利說,“當時的心態就是要把事情做好,這樣才能有后續的合作和發展?!痹谄髽I辦公室,當龐勝利把9個月的具體花銷和成果拿出來時,負責人當即追加了第二筆150萬元的經費。

        “要解決問題,飄著浮著不行,腦袋瓜里要整天想著怎么設計怎么優化,要穿著白大褂天天在實驗室耗著,只要堅持,結果慢慢地就出來了?!睔v時2年多時間,在第一個合作項目順利結項的時候,基于信任,企業又向龐勝利拋出了橄欖枝,“能不能做分布式制氫?”

        2022年3月23日,國家發改委、能源局聯合發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》,定義了氫能的戰略定位:氫能是未來國家能源體系的重要組成部分,是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體,氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。

        “一公斤氫氣35元左右,光運輸成本就要8-10元?!饼媱倮ㄟ^調研了解到,盡管我國規?;茪浼夹g已經發展成熟,但是由于沒有成熟可靠的氫氣運輸技術,存在成本高、運輸量少的問題,而且大小規模制氫技術有著不同的技術路線,不能簡單復制,市場急需開發一種小型分布式制氫技術,實現氫氣的即產即用,為氫氣應用端提供價格低廉的氫氣。

        “這雖然不是我的研究專長,但是我認為難度不大?!饼媱倮凶銐虻男判?,正是因為他知道小型分布式制氫技術最關鍵就是靠催化劑,而在前期研發高溫燃料電池電堆的時候,他們攻克的恰恰就是催化劑這個難題。

        惠人達己

        2023年初接受任務,這半年時間里,龐勝利帶著博士生、碩士生重點做了開發催化劑、重整技術、開發裝置三件事。

        龐勝利解釋,小型制氫設備在常壓下運行,體積小,相對于規?;邏哼\行的制氫催化劑,小型制氫催化劑要求具有更高的催化活性和工作穩定性。而在一次次優化配方后,團隊開發的催化劑制氫活性是目前規?;茪浯呋瘎┗钚缘?倍以上。

        “催化劑在實驗室完成,技術和裝置在企業完成?!泵恐?,龐勝利都要去企業兩三趟,和工程師一道完成原型機的組裝工作。

        “和企業打交道,重點是要能實實在在滿足企業的需求?!饼媱倮J為,企業對市場最為敏感,知道市場需要什么,也想嘗試各種新技術,作為高校工作者,要學會站在企業角度去考慮問題,真正走到企業里面去看一看、聽一聽?!捌鋵嵠髽I的需求很多都是實實在在的,比如開發一個新產品,進一步了解產品的性能,優化一個產品。好多高校老師覺得自己手里邊沒有現成的高科技的產品,沒法和企業對接,這其實是一個認識上的誤區?!饼媱倮f。

        一次講座中,一位清華大學做鋰電池的知名專家談到對未來趨勢的判斷時說,“我從不判斷趨勢,企業需要什么技術,我就做什么,我就是為企業服務的?!睂Υ?,龐勝利深有感觸,正是在和企業的一次次合作中,他發現“幫企業做的越多,自己能做的也越多”。

        多點開花

        隨著氫能全產業鏈的持續火熱,圍繞著制氫這個主題,不斷有企業和龐勝利聯系,提出需求:氨分解制氫、沼氣制氫、甲醇重整制氫……他也在研發針對不同體系的系列催化劑,并持續更新相關工藝。

        從高溫燃料電池到制氫的轉變,偶然之中,自有必然。

        這幾年,龐勝利比較忙碌,他形容自己左手在忙科研,右手在忙技術。本碩博均攻讀物理專業,專業的熏陶讓他養成了一種習慣:凡事要往深里去探索,不去做曇花一現的事。

        “出東西很慢?!彼@么形容自己。曾經,他花了9年的時間發表了一篇論文,“問題一直沒想通,有空就安安靜靜地去思考?!?

        現如今,他要求自己的學生,每年參加一次學術會議,去企業呆段時間,不需要發多少篇文章,而是去做高端表征,“心無旁騖地用幾年時間學些真本事”。

        2021級碩士生宋祎凡常常跟著老師去企業,這兩年歷練下來,他感覺自己有了明顯的不同,“更早地接觸企業,讓我能真正理解企業的想法,知道如何和企業溝通,如何放大測試,我相信這對我的就業會有很大的幫助?!?

        暑假中,帶著孩子去威海游玩的時候,龐勝利在海邊用手機拍了無數張海平面的照片。

        讓他感興趣的是,海平面在風的作用下,會有波浪的起伏,“從能量的角度看,它應該是一個能量場的波動。這個現象和我們正在研究的催化劑的很多表面很像,我覺得這個東西應該是一個新的認知過程?!?

        對于未來,龐勝利還是有些期待的:去發現別人沒有發現的問題,去報道別人沒有的觀點,一提到這個方向就會有人想到你做過的貢獻。至于服務企業,龐勝利說:“如果能夠成功三五個,那就很好”。

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