“脫硫系統、重整和轉化系統、提純和壓縮儲存系統，三大模塊運行正常，達到指標要求。”日前，一款小型分布式制氫裝置原型機由江蘇大學研發成功。研發負責人、江蘇大學新材料研究院副研究員龐勝利介紹，產品開發后就像個移動的集裝箱，哪里需要制氫，只要把原料管插上，一鍵啟動就可以生產純氫，實現氫氣的即產即用。
“小型分布式制氫技術有著很好的市場應用前景和價格競爭力，”這是龐勝利從合作企業那獲得的信息。這幾年他做了同樣一件事：企業需要什么技術，他就去做好相應的技術儲備。
龐勝利（左二）團隊正在做實驗。 受訪者供圖
無心插柳
固體氧化物燃料電池和制氫儲能科學技術，是龐勝利的研究方向。
三年前，一家企業找到他，委托其技術開發高溫燃料電池電堆。項目第一筆到賬經費30萬元，龐勝利帶著團隊花了40多萬元、9個月時間達成了項目的技術目標。
為什么要自掏腰包多花錢？龐勝利說，“當時的心態就是要把事情做好，這樣才能有后續的合作和發展。”在企業辦公室，當龐勝利把9個月的具體花銷和成果拿出來時，負責人當即追加了第二筆150萬元的經費。
“要解決問題，飄著浮著不行，腦袋瓜里要整天想著怎么設計怎么優化，要穿著白大褂天天在實驗室耗著，只要堅持，結果慢慢地就出來了。”歷時2年多時間，在第一個合作項目順利結項的時候，基于信任，企業又向龐勝利拋出了橄欖枝，“能不能做分布式制氫？”
2022年3月23日，國家發改委、能源局聯合發布《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）》，定義了氫能的戰略定位：氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體，氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。
“一公斤氫氣35元左右，光運輸成本就要8-10元。”龐勝利通過調研了解到，盡管我國規模化制氫技術已經發展成熟，但是由于沒有成熟可靠的氫氣運輸技術，存在成本高、運輸量少的問題，而且大小規模制氫技術有著不同的技術路線，不能簡單復制，市場急需開發一種小型分布式制氫技術，實現氫氣的即產即用，為氫氣應用端提供價格低廉的氫氣。
“這雖然不是我的研究專長，但是我認為難度不大。”龐勝利有足夠的信心，正是因為他知道小型分布式制氫技術最關鍵就是靠催化劑，而在前期研發高溫燃料電池電堆的時候，他們攻克的恰恰就是催化劑這個難題。
惠人達己
2023年初接受任務，這半年時間里，龐勝利帶著博士生、碩士生重點做了開發催化劑、重整技術、開發裝置三件事。
龐勝利解釋，小型制氫設備在常壓下運行，體積小，相對于規模化高壓運行的制氫催化劑，小型制氫催化劑要求具有更高的催化活性和工作穩定性。而在一次次優化配方后，團隊開發的催化劑制氫活性是目前規模化制氫催化劑活性的3倍以上。
“催化劑在實驗室完成，技術和裝置在企業完成。”每周，龐勝利都要去企業兩三趟，和工程師一道完成原型機的組裝工作。
“和企業打交道，重點是要能實實在在滿足企業的需求。”龐勝利認為，企業對市場最為敏感，知道市場需要什么，也想嘗試各種新技術，作為高校工作者，要學會站在企業角度去考慮問題，真正走到企業里面去看一看、聽一聽。“其實企業的需求很多都是實實在在的，比如開發一個新產品，進一步了解產品的性能，優化一個產品。好多高校老師覺得自己手里邊沒有現成的高科技的產品，沒法和企業對接，這其實是一個認識上的誤區。”龐勝利說。
一次講座中，一位清華大學做鋰電池的知名專家談到對未來趨勢的判斷時說，“我從不判斷趨勢，企業需要什么技術，我就做什么，我就是為企業服務的。”對此，龐勝利深有感觸，正是在和企業的一次次合作中，他發現“幫企業做的越多，自己能做的也越多”。
多點開花
隨著氫能全產業鏈的持續火熱，圍繞著制氫這個主題，不斷有企業和龐勝利聯系，提出需求：氨分解制氫、沼氣制氫、甲醇重整制氫……他也在研發針對不同體系的系列催化劑，并持續更新相關工藝。
從高溫燃料電池到制氫的轉變，偶然之中，自有必然。
這幾年，龐勝利比較忙碌，他形容自己左手在忙科研，右手在忙技術。本碩博均攻讀物理專業，專業的熏陶讓他養成了一種習慣：凡事要往深里去探索，不去做曇花一現的事。
“出東西很慢。”他這么形容自己。曾經，他花了9年的時間發表了一篇論文，“問題一直沒想通，有空就安安靜靜地去思考。”
現如今，他要求自己的學生，每年參加一次學術會議，去企業呆段時間，不需要發多少篇文章，而是去做高端表征，“心無旁騖地用幾年時間學些真本事”。
2021級碩士生宋祎凡常常跟著老師去企業，這兩年歷練下來，他感覺自己有了明顯的不同，“更早地接觸企業，讓我能真正理解企業的想法，知道如何和企業溝通，如何放大測試，我相信這對我的就業會有很大的幫助。”
暑假中，帶著孩子去威海游玩的時候，龐勝利在海邊用手機拍了無數張海平面的照片。
讓他感興趣的是，海平面在風的作用下，會有波浪的起伏，“從能量的角度看，它應該是一個能量場的波動。這個現象和我們正在研究的催化劑的很多表面很像，我覺得這個東西應該是一個新的認知過程。”
對于未來，龐勝利還是有些期待的：去發現別人沒有發現的問題，去報道別人沒有的觀點，一提到這個方向就會有人想到你做過的貢獻。至于服務企業，龐勝利說：“如果能夠成功三五個，那就很好”。
文章來源：科學網 2023年9月6日
文章鏈接：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507965.shtm
