坚定信念勇往直前
—-记2010年度冠名奖科技创新奖获得者张华民研究员
303组张洪章 刘慧颖
2010年,张华民研究团队不但开 发出260KW全液流储能电池单元系统,掌握了系统集成技术,而且实现了电池核心材料——电解液和双极板的批量生产,并且在离子交换膜的规模化制备工艺方面也取得了突破性进展。
认准方向实实在在做事情
能源是人类社会发展的重要基础,随着化石能源的大量消费,风能、太阳能等可再生能源在能源领域中所
占的比例将越来越大。但这些可再生 能源固有的间歇性、不稳定性等特点大大限制了其普及应用,这就需要大规模储能技术与其配套。为此,张华民研究员在2004年就向中办和国办提出了“重视大规模储能技术研究”的科
学家建议。
在众多的储能技术中,全钒液流 储能电池凭借其安全、高效、长寿命、易维护等优势而引起世界各国的广泛
关注,然而尽管其发展很快,却一直未 被推广应用。为了搞清其中原因,张华民研究员先后两次访问日本住友电工,三次访问加拿大VRB Power System 等处于国际领先地位的液流储能 电池研发单位。通过调研访问,他了解
到世界各国的开发重点是电池模块和 电池系统的设计集成,而电池核心材料却以选择市场现有材料为主,这就导致电池的性能差、价格高,缺乏市场 竞争力。基于这些问题并结合多年的“燃料电池关键材料与技术”研发经验,张华民研究员对液流储能电池的研发做出了更为全面平行研究开发的布局:在研发电池模块和系统的同时,全力研发高性能、低成本的液流储能电池电解液、双极板、离子交换膜等核
心材料。自始以来,张华民研究员都以满腔热情投入到科研事业中,在国家科技部、科学院及地方政府的支持下, 带领全体研究人员分秒必争,实现了每年300MWh电池电解液、15MW电池双极板以及10MW电池模块的生产能力。2010年,其研制的20&W级全钒液流储能电池模块是国际第二大单模块,其开发的260&W级全钒液流储能电池单元系统是世界上第二大单元系统。尤其令人欣 喜的是,研究组研究人员及研究生在张华民研究员的带领下进行协力攻坚,终于成功研发出低成本、高性能的“液流储能电池
用非氟离子交换膜”,不但其综合性能优于商业化的全氟磺酸离子交换膜,而且成本也较之大大降低,从而一举突破了限制液流储能电池实际应用的瓶颈。研究组同时掌握了液流储能电池模块和核心材料的生产技术,已申报国家发明专利34顼、PCT专利1顼,形成了较完整的自主知识产权体系,在国内外产生了重大影响。
与研究组成员在一起时,张华民研究 员常说我们要实实在在做点事情。”他
带领研究组从无到有,一步一步前进,在短短数年内就将科研成果成功转化为生产力,并正在大连融科储能技术发展有限公司进行工程化和产业化。现在,全钒液 流储能电池已经在西藏、大连等地进行示
范运行,为日后大规模产业化积累着宝贵 经验。
坚定信念要做就做最好
从2000年回国以来,张华民研究员 在自己从事的领域内孜孜以求,不断创新,得到了国际同行的一致赞扬。但大家心中明白,无论是谁,其成绩的取得与个人的努力肯定是分不开的。“张老师做事
情特别有韧劲。”组里老职工这样评价张华民研究员,“要做就做到底,像拼命三郞一样”。
2010年,张华民研究员作为顼目首席科学家主持973计划“大规模高效液流电池储能技术的基础研究”顼目,原本忙碌的工作日程就变得更加绵密,经常出差参加会议是再平常不过的事情了。而液流储能电池是一顼集电化学、机电系统、流体力学、材料学等多学科于一体的系统工程,从电池结构的设计到材料的加工和组装,无论哪个环节出现批漏都可能影响整个电池系统的品质。面对诸多复杂的问题,张华民研究员告诫研发团队要精益求精,不但对电池生产的每一环节严格把关,而且对遇到的问题不断进行技术创新。他也训诫自己的学生说要么不做,要做就做最好!只有比别人更努力,才能做到这一点。”现在,“要做就做最好”的理念已经影响了研究团队的每
一个研究人员和研究生。
顽强拼搏不断超越>?
张华民研究员带领团队刻苦攻关的同时,还注重人才队伍的建设和培养。2010年,张华民研究员积极组建大连化物所B类组群“液流储能电池研究中心”。张华民研究员深知液流储能电池研究及其工程放大涉及到化学、化工、材料、电力电子等多个学科,对于系统,每一部分具有较强的学科交叉,需要更多的不同知识背景的研究人员共同参与研究工作;同时,通过组群的组织结构设立,一方面可以吸纳国内外优秀的研究人员来所工作,加强液流储能电池技术开发力量,另一方面能为优秀的青年研究人员提供更广阔的发展空间,培养和锻炼一批高
素质的科研工作者。
张华民研究员经常鼓励研究组内的科研人员要不断“积累创新,超越自我”。组群的建立,为研究组的科研人员搭建了一个更高的平台,极大鼓舞了科研人员的士气和干劲。