奮斗在燃料電池產(chǎn)業(yè)化變革前夜

燃料電池是各國政府和公司投資開發(fā)的熱點，正處在產(chǎn)業(yè)化前夜。為了在燃料電池這一戰(zhàn)略要地的爭奪中不落后于發(fā)達國家，我國采取了一系列舉措，其中重要的一步，便是成立燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心。

在能源領(lǐng)域，有一項技術(shù)讓世界各國既滿懷期待又惴惴不安。

這個群雄逐鹿的大熱門便是燃料電池。它就像一部未解的武功秘籍，各大高手都在為其挖空心思，但還沒有誰能真正參透。

燃料電池之所以成為兵家必爭之技術(shù)，是因為一旦誰率先將其產(chǎn)業(yè)化，便意味著誰搶先引爆了能源領(lǐng)域的一場革命。誰都擔(dān)心萬一有人率先用上了“洋槍”，自己還在后面耍大刀。因此，對于燃料電池的研發(fā)，各國都不敢怠慢。

在業(yè)內(nèi)人士看來，研發(fā)和試用多年的燃料電池目前正處在產(chǎn)業(yè)化變革的前夜。我國在這一領(lǐng)域的頂尖團隊——燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心(以下簡稱工程中心)正在加緊奮戰(zhàn)，迎接燃料電池時代的黎明。

電池中的“發(fā)電廠”

近日，一條關(guān)于燃料電池的消息再次引發(fā)關(guān)注。據(jù)報道，豐田汽車公司在即將舉辦的德國法蘭克福車展上發(fā)布新一代燃料電池車技術(shù)。

不久前，國家主席習(xí)近平在大連高新區(qū)參觀的幾款代表性高技術(shù)產(chǎn)品當(dāng)中，就包括車用氫燃料電池系統(tǒng)。值得一提的是，習(xí)近平參觀的燃料電池，便是工程中心的“作品”。

燃料電池為何這樣紅？簡單地講，燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被生產(chǎn)出來。它從外表上看似一個蓄電池，但實質(zhì)上卻是一個“發(fā)電廠”。

對于燃料電池的獨特性，工程中心某項目主管付宇介紹：“傳統(tǒng)技術(shù)是通過燃燒先將能源轉(zhuǎn)化為熱能，再由熱能轉(zhuǎn)化為電能或機械能。而燃料電池則是通過電化學(xué)，僅需一步便將燃料轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，轉(zhuǎn)化效率大大提高。”

此外，燃料電池啟動速度快，而且由于不經(jīng)過燃燒，還可有效避免大量排放有害物質(zhì)。

目前，燃料電池是各國政府和公司投資開發(fā)的熱點，正處在產(chǎn)業(yè)化前夜。各經(jīng)濟強國對燃料電池項目投入巨資，正在加緊推進產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。燃料電池不僅是未來電動汽車、潛艇的上佳候選電源，還可廣泛用作通信中型站后備電源、移動式電源、家用電站、單兵電源等，另外在航空航天等領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。

在新世紀(jì)的第二個10年，燃料電池技術(shù)商業(yè)化也進入最重要的階段。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化開始的節(jié)點將會在2015年前后，全球各大汽車公司也將燃料電池汽車商業(yè)化的時間確定在2015年左右。大連化物所托起工程中心

在上述行業(yè)形勢下，為了在燃料電池這一戰(zhàn)略要地的爭奪中不落后于發(fā)達國家，我國采取了一系列舉措。其中重要的一步，便是成立燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心。

工程中心并非憑空而起，而是孕育多年的水到渠成。

2001年4月，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡稱大連化物所)聯(lián)合蘭州長城電工股份有限公司、浙江南都電源動力股份有限公司和新大洲控股股份有限公司等單位發(fā)起，成立了我國第一家致力于燃料電池產(chǎn)業(yè)化的股份制企業(yè)——新源動力股份有限公司(以下簡稱新源動力)。在此基礎(chǔ)上，2006年燃料電池及氫源技術(shù)國家工程研究中心獲得國家發(fā)展改革委正式授牌。2007年，工程中心獲得國內(nèi)大汽車公司上海汽車集團股份有限公司的投資。

工程中心的成立和成長獲得了大連化物所的大力支持。工程中心主任明平文便是當(dāng)年大連化物所的骨干，也是創(chuàng)辦工程中心的元老。該中心的核心技術(shù)成員也大多來自大連化物所。

在新源動力成立之初，大連化物所就給了其“第一推力”，將多項技術(shù)轉(zhuǎn)移過來。此后，大連化物所還給予了人才、技術(shù)、設(shè)備等方面的持續(xù)支持，奠定了工程中心的科研基礎(chǔ)。

據(jù)介紹，工程中心目前大約350項的專利技術(shù)中，來自大連化物所的就有100項左右。

為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，滿足市場需求，工程中心采取企業(yè)化運作模式，這對來自科研院所的創(chuàng)業(yè)者而言，是一段艱難的探索、轉(zhuǎn)型和奮斗歷程。

科研院所的研究者更多關(guān)注的是科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)，而企業(yè)對研發(fā)人員的要求則是利用技術(shù)來滿足市場需要，這是兩種不同的思維模式。

更何況，對于各國而言，燃料電池的產(chǎn)業(yè)化壁壘都尚難逾越?！叭剂想姵剡€處在研發(fā)和試用階段，性能、壽命、成本等難題還未完全克服。在這一領(lǐng)域還沒有真正成功產(chǎn)業(yè)化的先例?！蓖瑯觼碜源筮B化物所的工程中心副總工程師邢丹敏對《中國科學(xué)報》記者表示。

為了能夠高效推進燃料電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，工程中心引入企業(yè)化管理模式，并通過項目制來打通各部門，使各個單元有效協(xié)作。

苦寒終迎梅花開

創(chuàng)業(yè)雖難，但那種興奮感也令明平文記憶猶新。

建造低溫實驗室需要幾千萬元的投資，在2008年，這對工程中心而言是難以承受之重。但燃料電池低溫啟動的難題必須攻克，于是明平文便和團隊成員在一個零下十幾度的深夜，在寒風(fēng)中完成了我國燃料電池的首次低溫啟動。

借助以大連化物所為依托的技術(shù)底蘊，經(jīng)過堅持不懈的艱苦奮斗，工程中心終于陸續(xù)迎來了多項成果。

2008年，搭載工程中心燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的燃料電池轎車圓滿完成了科技奧運燃料電池車示范運行，成功服務(wù)于北京奧運會。燃料電池發(fā)動機在奧運會和殘奧會期間零故障的表現(xiàn)，得到各界好評。

憑借雄厚的技術(shù)實力，2009年工程中心贏得了聯(lián)合國開發(fā)計劃署(UNDP)在上海示范項目的合同，并取得2010年上海世博會燃料電池示范車新增發(fā)動機超過75%的訂單。

2011年，在德國舉行的第十一屆必比登挑戰(zhàn)賽上，搭載工程中心燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的轎車參加了此次比賽的各項角逐，取得了4A的優(yōu)異成績，總分位列樣車組第三，僅次于豐田和奧迪，是國內(nèi)燃料電池汽車參加必比登挑戰(zhàn)賽以來取得的最好成績。

工程中心還承擔(dān)了“863”計劃重大專項——車用燃料電池發(fā)動機、國產(chǎn)關(guān)鍵材料燃料電池電堆、增強型復(fù)合質(zhì)子交換膜、重整氣電站等課題，在燃料電池基礎(chǔ)研究方面成績顯著，推進了燃料電池關(guān)鍵材料國產(chǎn)化進程。

作為前期成果的延續(xù)，“十二五”期間，工程中心繼續(xù)承擔(dān)、參與了4項包括面向示范及下一代燃料電池系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)等“863”、“973”計劃項目，繼續(xù)為發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料電池技術(shù)貢獻力量。

此外，在國家發(fā)展改革委的支持和引導(dǎo)下，工程中心的二期建設(shè)項目——工程中心創(chuàng)新能力建設(shè)項目于2013年上半年正式啟動，項目建成后工程中心將具備燃料電池技術(shù)領(lǐng)域全行業(yè)公共服務(wù)能力和燃料電池工程技術(shù)驗證能力，為行業(yè)產(chǎn)業(yè)化提供全面的技術(shù)、咨詢和公共技術(shù)驗證平臺服務(wù)。