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| 盯著“制氫”走下去 |
| 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 作者：溫才妃 吳奕 時(shí)間：2023/9/18 |
“脫硫系統(tǒng)、重整和轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、提純和壓縮儲(chǔ)存系統(tǒng)，三大模塊運(yùn)行正常，達(dá)到指標(biāo)要求。”日前，一款小型分布式制氫裝置原型機(jī)由江蘇大學(xué)研發(fā)成功。研發(fā)負(fù)責(zé)人、江蘇大學(xué)新材料研究院副研究員龐勝利介紹，該裝置轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品后就像個(gè)移動(dòng)的集裝箱，哪里需要制氫，只要把原料管插上，一鍵啟動(dòng)就可以生產(chǎn)純氫，實(shí)現(xiàn)氫氣的即產(chǎn)即用。
“小型分布式制氫技術(shù)有著很好的市場(chǎng)應(yīng)用前景和價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。”這是龐勝利從合作企業(yè)那里獲得的信息。這幾年他一直在做一件事——企業(yè)需要什么技術(shù)，他就去做好相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備。
無(wú)心插柳
固體氧化物燃料電池和制氫儲(chǔ)能科學(xué)技術(shù)，是龐勝利的研究方向。
3年前，一家企業(yè)找到他，委托開發(fā)高溫燃料電池電堆。項(xiàng)目第一筆到賬經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元，龐勝利帶著團(tuán)隊(duì)花了40多萬(wàn)元、9個(gè)月時(shí)間達(dá)成了項(xiàng)目的技術(shù)目標(biāo)。
為什么要自掏腰包多花錢?龐勝利說(shuō)，“當(dāng)時(shí)的心態(tài)就是要把事情做好，這樣才能有后續(xù)的合作和發(fā)展。”在企業(yè)辦公室，當(dāng)龐勝利把9個(gè)月的具體花銷和成果拿出來(lái)時(shí)，負(fù)責(zé)人當(dāng)即追加了第二筆150萬(wàn)元的經(jīng)費(fèi)。
“要解決問(wèn)題，飄著、浮著不行，腦子里要整天想著怎么設(shè)計(jì)、怎么優(yōu)化，要穿著白大褂天天在實(shí)驗(yàn)室耗著。只要堅(jiān)持，結(jié)果慢慢就出來(lái)了。”歷時(shí)兩年多，在第一個(gè)合作項(xiàng)目順利結(jié)項(xiàng)的時(shí)候，基于信任，企業(yè)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(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，定義了氫能的戰(zhàn)略定位：氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分，是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。
“一公斤氫氣35元左右，其中運(yùn)輸成本就要8元到10元。”龐勝利通過(guò)調(diào)研了解到，盡管我國(guó)規(guī)模化制氫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，但是由于沒(méi)有成熟、可靠的氫氣運(yùn)輸技術(shù)，存在成本高、運(yùn)輸量少的問(wèn)題，而且大小規(guī)模制氫技術(shù)有著不同的技術(shù)路線，不能簡(jiǎn)單復(fù)制。因此，市場(chǎng)急需一種小型分布式制氫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氫氣的即產(chǎn)即用，為氫氣應(yīng)用端提供價(jià)格低廉的氫氣。
“這雖然不是我的研究專長(zhǎng)，但是我認(rèn)為難度不大。”龐勝利之所以有足夠的信心解決這一問(wèn)題，正是因?yàn)樗佬⌒头植际街茪浼夹g(shù)最關(guān)鍵的是靠催化劑，而在前期研發(fā)高溫燃料電池電堆的時(shí)候，他們攻克的恰恰就是催化劑難題。
惠人達(dá)己
從今年初接受任務(wù)到現(xiàn)在的這多半年時(shí)間里，龐勝利帶著博士生、碩士生重點(diǎn)做了催化劑開發(fā)、技術(shù)重整、裝置研發(fā)這3件事。
龐勝利解釋，小型制氫設(shè)備在常壓下運(yùn)行，體積小，相對(duì)于規(guī)模化高壓運(yùn)行的制氫催化劑，小型制氫催化劑要有更高的催化活性和工作穩(wěn)定性。在一次次優(yōu)化配方后，團(tuán)隊(duì)開發(fā)的催化劑制氫活性是目前規(guī)模化制氫催化劑活性的3倍以上。
催化劑在實(shí)驗(yàn)室完成，技術(shù)和裝置在企業(yè)完成。每周，龐勝利都要去企業(yè)兩三趟，和工程師一道完成原型機(jī)的組裝工作。
“和企業(yè)打交道，重點(diǎn)是要能實(shí)實(shí)在在滿足企業(yè)的需求。”龐勝利認(rèn)為，企業(yè)對(duì)市場(chǎng)最為敏感，知道市場(chǎng)需要什么，也想嘗試各種新技術(shù)。作為高校工作者，要學(xué)會(huì)站在企業(yè)的角度考慮問(wèn)題，真正走進(jìn)企業(yè)看一看、聽一聽。
“其實(shí)企業(yè)的需求很多都是實(shí)實(shí)在在的，比如開發(fā)一個(gè)新產(chǎn)品、進(jìn)一步了解產(chǎn)品的性能或者優(yōu)化一個(gè)產(chǎn)品。很多高校老師覺得自己手里沒(méi)有現(xiàn)成的高科技產(chǎn)品，就沒(méi)法和企業(yè)對(duì)接，這其實(shí)是一個(gè)認(rèn)知上的誤區(qū)。”龐勝利說(shuō)。
一次講座中，一位清華大學(xué)的鋰電池領(lǐng)域知名專家談到對(duì)未來(lái)趨勢(shì)的判斷時(shí)說(shuō)，“我從不判斷趨勢(shì)，企業(yè)需要什么技術(shù)，我就做什么，我就是為企業(yè)服務(wù)的。”對(duì)此，龐勝利深有感觸，正是在和企業(yè)的一次次合作中，他發(fā)現(xiàn)“幫企業(yè)做得越多，自己能做的就越多”。
多點(diǎn)開花
隨著氫能全產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)火熱，圍繞制氫這個(gè)主題，不斷有企業(yè)和龐勝利聯(lián)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(fā)針對(duì)不同體系的系列催化劑，持續(xù)更新著相關(guān)工藝。
從高溫燃料電池到制氫的轉(zhuǎn)變，偶然之中存在必然。
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(shù)。本碩博均攻讀物理專業(yè)，專業(yè)的熏陶讓他養(yǎng)成了一種習(xí)慣，凡事往深里探索，不做曇花一現(xiàn)的事。
“出東西很慢。”他這么形容自己。曾經(jīng)，他花了9年時(shí)間發(fā)表一篇論文，“問(wèn)題一直沒(méi)想通，有空就安安靜靜地去思考”。
如今，龐勝利要求學(xué)生每年參加一次學(xué)術(shù)會(huì)議，并去企業(yè)待一段時(shí)間，不需要發(fā)多少篇文章，而是去做高端表征，“心無(wú)旁騖地用幾年時(shí)間學(xué)些真本事”。
2021級(jí)碩士研究生宋祎凡常跟著龐勝利走進(jìn)企業(yè)。這兩年歷練下來(lái)，他感覺自己有了明顯的不同。
“更早地接觸企業(yè)，讓我能真正了解企業(yè)的想法，知道如何與企業(yè)溝通，如何放大測(cè)試。我相信這對(duì)我的就業(yè)會(huì)有很大幫助。”宋祎凡說(shuō)。
暑假帶著孩子去山東威海游玩時(shí)，龐勝利在海邊用手機(jī)拍了無(wú)數(shù)張海平面的照片。海平面在風(fēng)的作用下，會(huì)有波浪的起伏，“從能量角度看，它應(yīng)該是一個(gè)能量場(chǎng)的波動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象和我們正在研究的催化劑很多表面很像，我覺得這應(yīng)該是一個(gè)新的認(rèn)知過(guò)程”。
對(duì)于未來(lái)，龐勝利充滿期待。他想發(fā)現(xiàn)別人沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、報(bào)道別人沒(méi)有的觀點(diǎn)，“一提到這個(gè)方向就會(huì)有人想到你作過(guò)的貢獻(xiàn)。至于服務(wù)企業(yè)，如果能夠成功三五個(gè)，就很好”。
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