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yobet体育-“从0到1”攻克膜电极难题

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潘牧教授(左一)在指导学生。(武汉理工大学供图)

完善科技创新体制机制。深入推进科技体制改革,完善国家科技治理体系,优化国家科技规划体系和运行机制,推动重点领域项目、基地、人才、资金一体化配置。改进科技项目组织管理方式,实行“揭榜挂帅”等制度。完善科技评价机制,优化科技奖励项目。加快科研院所改革,扩大科研自主权。加强知识产权保护,大幅提高科技成果转移转化成效。加大研发投入,健全政府投入为主、社会多渠道投入机制,加大对基础前沿研究支持。完善金融支持创新体系,促进新技术产业化规模化应用。

膜电极好比计算机的CPU,是燃料电池的“心脏”,其技术自主化和产业化,曾是制约中国氢能产业发展的“卡脖子”难题。

11月23日,武汉理工氢电科技有限公司,新建的国内首条膜电极自动化生产线上,一张张薄如报纸的黑色薄膜来回穿梭、组装,这就是该公司的拳头产品——武汉理工大学首席教授潘牧及团队研发的膜电极。该公司现为国内排名第一的膜电极供应商,产品大批量出口美国、德国、韩国等国际市场。

从点亮灯泡的10瓦小电堆开始,到“楚天一号”燃料电池轿车在天安门广场亮相,再到膜电极技术的成功,武汉理工大学开展燃料电池技术研究已跨入第20个年头。回忆初心,潘牧眼神坚定地说:“共产党人坚定的信仰,科研人员的情怀,克服困难的勇气,是我们能坚持下来的动力和决心。”

从开设一门课到研发先行者

氢能清洁环保,且可以替代石油、煤炭等传统石化能源,被越来越多的国家看好。

2000年,基于材料与汽车学科优势,新能源研究成为武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室的重大任务,老校长袁润章带领潘牧等一批实验室科研人员启动燃料电池研究。

“越有难度的东西,就越得花力气去学,你会发现最后的收获比你想象的多得多。”当时,这片领域的研究一片空白,潘牧就先自学再教授。时至今日,《电化学》都是武汉理工大学的热门必修课。在科技部“863”计划支持下,潘牧团队开展“CCM”型膜电极的研发。

“科技攻关的方向符合我国科学发展规划和战略思考。”2005年初,由查全性院士牵头,衣宝廉院士等7名专家组成的专家组对“燃料电池关键材料和核心技术”项目进行评审。经湖北省教育厅、科技厅批准立项建设和验收,湖北省燃料电池重点实验室成立,潘牧为实验室主任。2006年,“CCM”型膜电极研发成功,具有低贵金属用量、高电输出性能的特点,现在成为燃料电池车的标配。

从不被看好到国际认可的探索者

“没有人信,我们就让他相信,没有市场,我们就去寻找市场。”最初,大家都不相信“CCM”型膜电极会有市场。凭着坚定的信念,潘牧带领团队摸索市场,找公司对接。很快,他们找到了一家美国的公司,对方表示愿意试一下他们的产品,没想到这一试,迎来了膜电极产品的“新时代”。这款“CCM”型膜电极产品于2007年获得美国燃料电池备用电源公司的认证,成功打入美国市场。

“氢能和燃料电池产业,前途肯定是光明的,但道路又是曲折的。”潘牧说。2009年,受金融危机影响,燃料电池产品销售不理想,潘牧团队遭遇一系列困难。“我们有这么好的技术,一定会重新迎来好的风口。”潘牧给团队写了一封“新年致辞”,以增强团队的“文化自信”。这样的“新年致辞”,他一写就是十多年。

“2016年之前,日子真的很苦,压力大、收入低,看不到希望!全靠潘老师一直鼓励我们,带大家做各种科研项目维持着。”潘牧的学生、团队核心成员田明星说。

建成国内首条膜电极自动化生产线

“做科技成果转化是一条非常艰辛的路,一个技术从实验室到市场,其实中间隔得很远,技术开发成功是关键,但市场的认可才是成功。”潘牧说。

2015年,随着丰田的“未来”燃料电池车上市,全球各大汽车厂商纷纷推出燃料电池汽车的量产车型。如今,潘牧团队的膜电极产品相继拓展到德国、法国、韩国等20多个国家和地区,近两年成功在美国燃料电池物流叉车和我国燃料电池商用车上得到应用。

为提高技术的创新力,团队核心技术人员已扩充至30余人,研发的产品寿命不断提升,而铂用量反而从每平方厘米0.8毫克降到每平方厘米0.4毫克,下一步将降到每平方厘米0.2毫克。为提高产品竞争力,团队不断优化工艺,在国家科技支撑计划项目的支持下,将膜电极从最初的单片生产升级到自动化生产。今年6月,国内首条膜电极自动化生产线建成,现已投产。

“我们要在燃料电池技术的高峰上不断攀登,实现更多‘从0到1’‘从1到N’的突破!”潘牧说。(文俊 朱可馨)

责编:张靖雯

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