积累创新，超越自我，奋战在储能前沿

2016年1月8日，2015年度国家科学技术奖励大会圆满闭幕。“全钒液流电池储能技术及其应用”项目在大会上获得了国家技术发明二等奖。获奖理由是：“项目原创性地开发出全钒液流电池离子传导膜、电极双极板、电解质溶液等关键材料，创新性地突破了高性能电堆和大规模储能系统设计集成等方面的关键科学问题和工程技术问题，取得了一系列技术发明和创新成果。该项目完成了从实验室基础研究到产业化工程应用，从关键材料到系统集成的发展过程，是全球唯一掌握了完整的全钒液流电池储能全产业链的团队。”该项目的第一完成单位为大连化物所，第二完成单位为大连融科储能技术发展有限公司。项目负责人张华民研究员领奖归来后，首先在全组会议上与团队分享了获奖的喜悦，然后语重心长地说：鲜花和掌声只是一时的。研发的成果要么放在书架上，要么放在货架上，我们属于后者。获得国家技术发明奖，是万里长征走完的第一步；我们的下一个目标，是创造更显著的经济效益，在市场上保持国际领先地位，百尺竿头更进一步，继续积累创新、超越自我。

选择前方，风雨兼程，发展中国储能

一语既出，四下肃然。实现这个目标，何尝不是大家从五湖四海来到储能技术研究部的“初心”，并立志为之拼搏奋斗的“始终”呢？

我国属于人均化石能源相对贫乏而环境问题比较突出的国家，因此调整能源结构，由以资源有限、污染严重的化石能源为主的能源结构，逐步向以清洁可再生能源为主的多样化、复合型的能源结构转变，刻不容缓。但是，风能、太阳能等可再生能源存在不连续、不稳定、并网难的问题，进而出现了大量弃风、弃光现象。大规模储能是解决该问题的关键技术，在新能源结构中占有重要位置。中国作为迅速崛起的大国，更加亟需掌握大规模储能技术以确保国家能源发展的安全。为了实现这个目标，科研团队从15年前开始，走出了大规模储能电池研究的第一步。当时，可以用于大规模储能的技术种类很多，有蓬勃发展的锂离子电池、钠硫电池，有技术成熟的抽水储能、压缩空气储能等。虽然液流电池并不是规模最大的储能体系，但在技术的安全性、生命周期性价比、生命周期环境负荷等方面，全钒液流电池具有突出的优势，且不受地理条件约束，非常适合用于大规模储能。当时，国外对全钒液流电池的技术封锁很严格，科研团队的研究基础几乎为零，可谓“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”。然而，既然选择了前方，便要风雨兼程。以发展中国的大规模储能为己任战斗在科研一线，是储能技术研究部人的骄傲与坚持。

协力攻坚，锲而不舍，不抛弃不放弃

没有基础不要紧，关键是信念要坚定。在张华民研究员的带领下，通过不断地分析、讨论、设计、改进，全钒液流电池技术不断进步。经过学生和员工8年的攻坚克难，科研团队不仅掌握了电池的关键材料双极板、电解液和电极的制备方法，并自主设计组装出一套性能优异的全钒液流电池储能系统。当时，电堆内部的核心部件例如隔膜还是需要进口，导致电堆的材料成本高昂。研究组有五名博士生对液流电池关键技术进行攻关，并取得了重要进展。然而难以预料的是，2008年国际经济形势急转直下，液流电池研究方向的国际发展形势遭遇滑铁卢。有国际液流电池研究风向标之称的加拿大VRB公司宣布破产，被中国的普能世纪公司低价收购。日本最早从事液流电池研发的著名企业“住友电工”宣布停止液流电池的研发工作。从那以后，质疑之声纷至沓来。不但质疑液流储能技术的未来，还质疑研究组只是模仿国外而没有创新。那时候，为液流电池极力辩护的声音几乎都被一边倒的质疑声淹没了，以至于团队内部的研究人员也开始担心未来。“To be or not to be, that’s a question.”

在这种情况下，张华民研究员显示出了较强的抗压能力，经过认真分析后力排众议：继续加紧研发！外国人做得到的，我们能做到；外国人做不到的，我们一定也能做到！在这种不抛弃不放弃精神的鼓舞下，科研团队全体成员协力攻坚，锲而不舍，终于一步一步取得了优异的成绩，跻身于液流电池国际领先地位。

自胜自强，全面发展，坚持产研结合

如果说自信是该团队储能技术快速步入国际先进水平的精神支柱，那么自胜——不断超越自我，就是该团队达到并保持国际领先水平的不竭源泉！因为没有一项技术不会被淘汰，也没有一个竞争对手比自己更难以打败！从2008年到2015年，由张华民研究员领导研制的大规模高效全钒液流储能电池在系统集成和材料研发上取得了重大进步，不但开发出国际领先的全钒液流储能电池系统集成技术，而且在电池关键材料——离子交换膜和双极板的研制上取得了关键性进展。专家们一致认为：该技术标志着我国液流储能技术取得的重要进步，可促进大规模储能技术和材料的发展，同时也将推进大规模储能技术，在太阳能、风能等可再生能源发电技术中的应用。该项成果基础研究工作扎实，并掌握自主的核心生产技术，处于国际领先地位。特别是在李先锋研究员加入团队以后，成功实现了全钒液流储能电池用非氟离子交换膜的批量化生产，打破了杜邦公司对离子交换膜的垄断。在不懈的坚持和奋斗下，2015年，该团队取得了硕果累累。作为项目主持单位，研究组承担了包括国家863计划、中国科学院重点部署项目及国家自然科学基金国际合作等项目。采用开发的非氟离子传导膜材料集成出200kW全国产化全钒液流电池系统，系统能量效率超过了75%，并通过了863专家组的现场测试，技术达到国际领先水平。在基础研究方面，在多孔离子传导膜构效关系方面取得系列进展，成功解决了多孔离子传导膜选择性与传导性矛盾。相关研究结果发表于Energy & Environmental Science （2013 ,DOI: 10.1039/C3EE24174B；Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 2583-2589）。

“科学技术是第一生产力”。依托科研团队的研发成果创办的大连融科储能有限公司，一经成立就显示出良好的发展势头。目前公司已经申报国家发明专利100余项，国际PCT专利6项，形成了较为完整的自主知识产权体系，技术处于国际领先水平。应欧洲标准委员会的邀请，张华民研究员领导的储能技术研发团队，已经全面参与制定欧洲液流电池标准5个工作组中3个工作组的工作，并牵头负责1个工作组的标准初稿起草工作。同时，融科储能团队还积极参与国内液流电池相关标准的制定，已成为全球液流储能电池工程化、产业化及标准化的领军企业。近5年内，开展了20余项商业化示范工程，推进了液流电池的产业化，正在建设年产300MW的产业化基地。2015年，研究团队为美国战略合作伙伴UET华盛顿提供电堆和电解质溶液并在北美成功实施了1MW/4MWh的液流电池储能系统；大连融科储能技术发展有限公司液流电池储能技术荣获“2015中国原创技术大奖”；荣获2015年中国机械工业科学技术奖技术发明二等奖”；液流电池关键材料与新技术入选中国科学院“十二五”标志性重大进展。

以人为本，文化育人，先做人再做事

张华民研究员一直强调，为国家培养人才是科研团队的一项重要使命。多年来，在他的带领下，研究团队形成了以人为本、和谐奋进的文化育人氛围。

对于学生，张老师言传身教，育人有方。多年来，无论再忙再累，他每个周六的早晨都会与学生一起探讨科研问题，将自己的知识、经验传授给学生，与学生在一起的时间远远超过与女儿在一起的时间。他对学生说：“孩子是看着父亲的后脊梁长大的，而学生同样是看着导师的后脊梁长大的。要先做人，再做事，要做就要做到最好。”这些话，成为他的每一个学生一直恪守的准则。他常鼓励学生要“相信自己的能力，要青出于蓝”，受其影响，学生们不仅把读博当成增长专业知识和提升能力的过程，还把读博当成历练心理——勇于创新、实现自我超越的过程。多年来，研究组培养了多名优秀在读或已毕业的的硕士生博士生，其中包括魏文平、周伟等国家奖学金获得者，张洪章、金虹、麦振声、张立群、郑琼、席晓丽等延长石油奖学金获得者，柳丝丝、邓呈维等DNL-Topsoe奖学金获得者，康永福、许壮等康宁优秀博士生奖学金获得者……这些优秀的青年学生将带着张老师的谆谆教导，积累创新，超越自我，为祖国的科技发展贡献出自己的力量。

对于员工，张华民研究员采取的是身先士卒，勇往直前的引领策略。只要不出差，他总是最早出现在办公室；只要出差，他总是最高效地安排好工作。在“储能世界”的微信群里，每天都能感受到他传播的学习奋进的精神力量。上行则下效，上勤则下奋。15年来，研究团队已经形成了不断学习的习惯和居安思危的忧患意识。在这种氛围的熏陶下，研究组涌现出一批年富力强的青年科研工作者，特别是李先锋、刘宗浩、马相坤、高素军等国家奖获得者，分别在全钒液流电池离子传导膜、双极板、电控、装备等领域做出突出贡献，并将继续自我突破。研究组其他成员也不甘示弱，在锌溴液流电池、锌镍液流电池、锂硫电池等领域也达到了国际领先水平，并且在铅碳电池、锂离子电池、钠离子电池、超级电容器、二氧化碳电还原等领域奋起直追。

积累创新，超越自我！在赶超世界先进水平的历程中，储能技术研究部的科研工作者们正付出着大量的精力和热情。正如大连化物所所歌中所唱，“规划宏图，协力攻坚，祖国需要冲锋在先；自强不息，追求卓越，中华兴盛当为己任”。唯有如此，才能不负党、国家和人民的重托，相信这支年轻的队伍一定能为国家不断做出新的贡献。（DNL17 王怀清 张洪章）