專(zhuān)家視角
近日,《中國(guó)之聲》采訪了燃料電池專(zhuān)家衣寶廉先生,聊了聊他的燃料電池研究之路。
畢生癡迷一件事
衣寶廉:我們這一代人是國(guó)家培養(yǎng)出來(lái)的大學(xué)生,念書(shū)主要是在解放后,除了學(xué)習(xí)、工作,沒(méi)有什么業(yè)余愛(ài)好……
每周三個(gè)半天,84歲的衣寶廉會(huì)雷打不動(dòng)準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在辦公室。很多人問(wèn)他,耄耋之年,怎么還要上班?他笑著回一句:習(xí)慣了。
衣寶廉:年輕的時(shí)候,白天在所里工作,晚上回家就是看論文、搞數(shù)學(xué)模型。時(shí)間幾乎都花到燃料電池上了,所以我們這一代人除了工作還是工作。
衣寶廉畢生癡迷的只有一件事:研究燃料電池。從初生牛犢到古稀耄耋,幾番人潮涌入又退去,他,始終心無(wú)旁騖、不離不棄。
衣寶廉:我認(rèn)為燃料電池對(duì)國(guó)家有用,它能解決國(guó)家的能源安全問(wèn)題,能提高我們國(guó)家空氣的潔凈度。我們要實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”,一定要發(fā)展可再生能源。
虎年春節(jié),衣寶廉過(guò)得尤為開(kāi)心。氫氧燃料電池車(chē)先后在2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)試運(yùn)行后,再次出現(xiàn)在2022年北京冬奧會(huì)上。
那些天,他總跟人念叨:你看,不用加油、不排尾氣,還沒(méi)什么噪音,用不了多久,普通百姓也能開(kāi)著上路了。
衣寶廉:系統(tǒng)這一部分,我們不比國(guó)際落后,有的地方還比國(guó)際先進(jìn)。比如這次冬奧會(huì),我們?nèi)剂想姵剀?chē)在-30℃下能夠低溫啟動(dòng),而且廢液給燃料電池車(chē)供暖,這是外國(guó)都沒(méi)做到的。
一腔熱血,從零起步
做到了“外國(guó)都沒(méi)做到的”,起點(diǎn)卻是一窮二白。
上世紀(jì)六七十年代,美國(guó)和蘇聯(lián)掀起了人類(lèi)第一次探月高潮,氫氧燃料電池技術(shù)成為航天電源研發(fā)的熱點(diǎn)。衣寶廉所在的大連化物所接到了研制燃料電池的任務(wù)。那一年,衣寶廉28歲。一無(wú)所知,除了燃料電池能讓中國(guó)實(shí)現(xiàn)飛天夢(mèng);一無(wú)所有,除了一腔青春熱血。
衣寶廉:我們搞燃料電池的時(shí)候,一點(diǎn)外國(guó)的資料都沒(méi)有。我們也經(jīng)常到北京去查過(guò),沒(méi)有任何的內(nèi)部資料和相關(guān)技術(shù)。
此后十年,是白手起家的漫長(zhǎng)摸索,是失敗連著失敗的煎熬,是晝夜顛倒、無(wú)暇顧家的日常。
衣寶廉:家務(wù)管得很少,都推給夫人了。夫人很累,她是教師,但是她還支持我的工作。她太累的時(shí)候就跟我發(fā)點(diǎn)脾氣,跟我發(fā)脾氣的時(shí)候我不吱聲,這樣過(guò)后也就拉倒了。
那也是衣寶廉念念不忘的十年。為了國(guó)家利益,舉國(guó)關(guān)注、上下同心。
衣寶廉:我們當(dāng)時(shí)沒(méi)有石棉膜,我們就到礦山去挑一級(jí)石棉。不但我們自己挑,工人也幫著我們挑,而且要的錢(qián)很少。他們就提出一個(gè)條件:(電池)要真上天了,把我名字寫(xiě)上。我們拿著石棉到造紙廠去做石棉紙,造紙廠也非常高興,也是一個(gè)條件:電池要上天了,得寫(xiě)上我的名字。所以我就理解解決“卡脖子”技術(shù),要跨行業(yè)合作,以國(guó)家利益為重的合作精神。沒(méi)有這種精神,最后誰(shuí)也干不了。
萬(wàn)千赤子之心,終于等來(lái)喜訊。1978年年底,大連化物所研制出我國(guó)第一臺(tái)自主設(shè)計(jì)的堿性燃料電池,一舉摘得國(guó)防科工委科技進(jìn)步獎(jiǎng)。就在大家準(zhǔn)備乘勝追擊,大干一番時(shí),國(guó)家重大項(xiàng)目調(diào)整,燃料電池項(xiàng)目被按下暫停鍵。
衣寶廉向千瓦級(jí)質(zhì)子交換膜燃料電池成果鑒定會(huì)專(zhuān)家介紹研究電流密度分布的可視化電池技術(shù)
只要對(duì)國(guó)家有用,就不能不做
昔日的香餑餑變成了冷饅頭,一百多人的隊(duì)伍開(kāi)始自謀出路,但衣寶廉鐵了心不放棄。理由還是那個(gè)理由:燃料電池對(duì)國(guó)家有用,不能不做。
記者:那錢(qián)從哪來(lái)?
衣寶廉:我們繼續(xù)發(fā)展燃料電池,同時(shí)做民用技術(shù),比如做氫傳感器、做氧傳感器。燃料電池那時(shí)不是用金就是用銀,都是貴金屬,所以要轉(zhuǎn)用民用,一定要把催化劑的成本降下來(lái),把電極的成本降下來(lái),要搞非貴金屬催化劑,搞非貴金屬電極。所以我們技術(shù)也發(fā)展了,成本也下來(lái)了,我們又賺錢(qián)了。當(dāng)時(shí)全所第一個(gè)發(fā)獎(jiǎng)金的組是我這個(gè)組。
為了“活下來(lái)”,團(tuán)隊(duì)絞盡腦汁,通過(guò)民用技術(shù)研發(fā)籌措經(jīng)費(fèi),反哺燃料電池研發(fā)工作。
衣寶廉:在上海閔行做環(huán)膜實(shí)驗(yàn),那時(shí)閔行沒(méi)有高樓大廈,都是莊稼地。晚上蚊子咬人,沒(méi)有辦法,我們把全身涂的都是黃泥,因?yàn)辄S泥河溝里的黃泥涂到身上蚊子不咬。到上海和廣州做實(shí)驗(yàn),最困難的時(shí)候,食堂沒(méi)有空調(diào),上邊就是幾個(gè)吊扇,吃著吃著汗就流下來(lái)了,就得去水龍頭下沖一下回來(lái)再吃。吃一頓飯,要去沖兩三次。
把恩師的教誨再傳給學(xué)生
板凳甘坐十年冷,探索路上的窘迫與落寞、風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn),不但沒(méi)有擊敗衣寶廉,反而練就了他在潮起潮落中的淡定從容。
這份從容背后,還有衣寶廉出了名的嚴(yán)厲。衣寶廉的恩師——我國(guó)催化領(lǐng)域的泰斗郭燮賢的嚴(yán)苛讓他受益半生,他也不打折扣地想讓學(xué)生知道,對(duì)待科學(xué),丁是丁,卯是卯。
大連化物所燃料電池研究部部長(zhǎng)邵志剛是衣寶廉20多年前的學(xué)生,老師當(dāng)年做實(shí)驗(yàn)時(shí)的執(zhí)著,至今清晰如昨。
邵志剛:我剛畢業(yè)的時(shí)候,我們組做一個(gè)863的任務(wù),要完成一個(gè)相當(dāng)于燃料電池5000瓦電堆的開(kāi)發(fā)。當(dāng)初是用的氧氣,所以燃料電池容易反極,做一個(gè)就燒一個(gè)。那時(shí)候人們說(shuō)不行了,換個(gè)路線吧,結(jié)果衣老師還是堅(jiān)持帶著我們干了好幾個(gè)半夜,花了好多天找出一個(gè)方法來(lái),最終成功了,避免了燃料電池?zé)龤?。那個(gè)方法一直應(yīng)用到現(xiàn)在。
一級(jí)臺(tái)階一級(jí)臺(tái)階往上走
上世紀(jì)90年代初,全球重新掀起了燃料電池的研發(fā)熱潮,我國(guó)也開(kāi)始大力支持燃料電池的研發(fā);2019年,氫能首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告;2022年3月,《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》發(fā)布……“風(fēng)口”之下,更多的問(wèn)題還需要實(shí)地解決。即使耄耋之年,衣寶廉還在傾注自己的時(shí)間和熱忱。
衣寶廉:燃料電池帶著一個(gè)70兆瓦的氫瓶,700個(gè)大氣壓要爆了,誰(shuí)不害怕?比如現(xiàn)在的轎車(chē)都放到車(chē)庫(kù)里,你敢把燃料電池放到車(chē)庫(kù)里面嗎?這就需要兩件事情,一個(gè)是要研發(fā)高溫膜,一個(gè)是要研發(fā)石墨烯包裹的鎂納米粒子。兩件事情要都做成了,合起來(lái),這個(gè)問(wèn)題就解決了。
衣寶廉說(shuō),科研就像爬樓梯一樣,得靜下心來(lái),一級(jí)一級(jí)臺(tái)階往上走。眼前的“卡脖子”難題,他堅(jiān)信再用四五年時(shí)間,頂多到他90歲時(shí),一定會(huì)迎來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)。
衣寶廉:我這一生都貢獻(xiàn)給氫能和燃料電池了,我就希望看到氫能在我們國(guó)家能源當(dāng)中能起到一定的作用,特別是在實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”方面能夠起到它應(yīng)有的作用。同時(shí)我也希望燃料電池能夠在民用、軍用和航天方面起到它應(yīng)有的作用。我希望在我有生之年能看到燃料電池車(chē)能像現(xiàn)在鋰離子電車(chē)一樣。將來(lái)車(chē)是以鋰離子電池和燃料電池車(chē)為主的時(shí)候,我們的環(huán)境會(huì)很好。