寒冬時(shí)節(jié)，先進(jìn)儲(chǔ)能材料國(guó)家工程研究中心里依舊是一幅熱火朝天的場(chǎng)景。研發(fā)人員正在中心主任兼首席科學(xué)家鐘發(fā)平的指導(dǎo)下，開展一種新型電池材料的實(shí)驗(yàn)工作。
致力于高性能綠色二次電池、電池關(guān)鍵材料及電化學(xué)儲(chǔ)能的應(yīng)用理論研究和工程化開發(fā);帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破鎳氫電池生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)并實(shí)現(xiàn)成果產(chǎn)業(yè)化;將混合動(dòng)力汽車用電池關(guān)鍵核心材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模做到世界前列;率先開發(fā)國(guó)內(nèi)首個(gè)分布式微網(wǎng)新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)……30多年來(lái)，鐘發(fā)平在“儲(chǔ)能”這條路上孜孜以求、一往無(wú)前。
實(shí)現(xiàn)連續(xù)化帶狀泡沫鎳的產(chǎn)業(yè)化，是鐘發(fā)平科研路上第一個(gè)大的突破。
鎳氫電池廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通訊、筆記本電腦、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域，其關(guān)鍵材料便是連續(xù)化帶狀泡沫鎳。“當(dāng)時(shí)，我國(guó)還不能規(guī)?；a(chǎn)連續(xù)化帶狀泡沫鎳，只有日本、法國(guó)等國(guó)家能生產(chǎn)。”鐘發(fā)平說(shuō)，在一次與外商的談判中，對(duì)方把泡沫鎳的價(jià)錢抬高到每平方米30美元的“天價(jià)”，聲稱“少一美分也不賣”。
1997年，鐘發(fā)平帶著連續(xù)化帶狀泡沫鎳生產(chǎn)技術(shù)專利回到家鄉(xiāng)湖南，租下了一間廢棄的食堂，和幾個(gè)志同道合的伙伴一起，探索連續(xù)化帶狀泡沫鎳的產(chǎn)業(yè)化之路。此前，從武漢大學(xué)化學(xué)系博士畢業(yè)后，鐘發(fā)平先后任職于中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所和清華大學(xué)。他還在原國(guó)家科委國(guó)家高技術(shù)新型儲(chǔ)能材料工程開發(fā)中心暨鎳氫電池中試基地?fù)?dān)任總工程師，并順利完成中試工作。
沒(méi)有可供借鑒的技術(shù)路線，沒(méi)有可滿足連續(xù)化生產(chǎn)的設(shè)備，鐘發(fā)平就帶著研發(fā)人員自己設(shè)計(jì)、制造。白天，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在搭建的簡(jiǎn)易中試產(chǎn)線上不斷調(diào)試，查看電鍍?cè)O(shè)備能否實(shí)現(xiàn)連續(xù)化燒結(jié)和真空鍍膜等生產(chǎn)過(guò)程;晚上，鐘發(fā)平在簡(jiǎn)陋廠房中給同事們講授化學(xué)、物理、機(jī)械知識(shí)，探討工藝技術(shù)難點(diǎn)……經(jīng)過(guò)數(shù)百個(gè)不眠不休的日夜，他們創(chuàng)新探索出磁控濺射氣相層積鍍鎳法，解決了材料的高韌性、高強(qiáng)度和高一致性等問(wèn)題。
隨后，鐘發(fā)平創(chuàng)辦的長(zhǎng)沙力元新材料股份有限公司(現(xiàn)為湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司)成功研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連續(xù)化帶狀泡沫鎳產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
2008年，面對(duì)節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的大趨勢(shì)，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)軍汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域。“剛開始試樣的時(shí)候多次被拒，但我們的真誠(chéng)和對(duì)品質(zhì)的精益求精最終打動(dòng)了客戶，2014年開始穩(wěn)定給豐田供貨。”鐘發(fā)平說(shuō)。憑著一股不服輸?shù)膭蓬^，鐘發(fā)平團(tuán)隊(duì)研制出國(guó)內(nèi)首條鎳氫汽車動(dòng)力電池全自動(dòng)生產(chǎn)線，將混合動(dòng)力汽車用電池關(guān)鍵核心材料及動(dòng)力電池的技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和智能制造能力做到前列，成為多家車企混合動(dòng)力電池的主供應(yīng)商。
在中國(guó)工程院院士、中南大學(xué)原校長(zhǎng)黃伯云看來(lái)，新材料是科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要基石，連續(xù)化帶狀泡沫鎳作為關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，其國(guó)產(chǎn)化為先進(jìn)二次電池的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。“我們通過(guò)引進(jìn)鐘發(fā)平一個(gè)人才帶動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)湖南省的電池事業(yè)從無(wú)到有。”
在此基礎(chǔ)上，鐘發(fā)平團(tuán)隊(duì)不斷探索新的儲(chǔ)能方式和領(lǐng)域。2011年11月，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的分布式微網(wǎng)新能源儲(chǔ)能系統(tǒng)，在第十三屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)上首發(fā)，并在深圳市南山區(qū)投入使用，填補(bǔ)行業(yè)空白。該系統(tǒng)是以集成3S(BMS+PCS+EMS)技術(shù)為核心的小型發(fā)、配、儲(chǔ)、輸、送的電力系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電最大化、分布式儲(chǔ)能壽命優(yōu)化、用電負(fù)荷節(jié)約化，先后在廣東、江蘇和湖南等地開展了示范應(yīng)用。
新能源汽車經(jīng)過(guò)十余年的快速發(fā)展，動(dòng)力電池退役高峰期即將到來(lái)，特別是隨著以磷酸鐵鋰電池為主的新型儲(chǔ)能高速發(fā)展，退役電池的回收與再生將成為環(huán)境保護(hù)和資源保障的重大課題。而傳統(tǒng)的電池回收技術(shù)存在工藝流程長(zhǎng)、環(huán)境足跡重、鋰回收率低等問(wèn)題。為此，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)國(guó)際首創(chuàng)了退役磷酸鐵鋰電池脫氟提鋰技術(shù)，攻克了黑粉中氟含量高和鋰浸出液中雜質(zhì)組分濃度高的難題，實(shí)現(xiàn)了高效率選擇性提鋰在電池回收領(lǐng)域的成功應(yīng)用，電池黑粉殘氟含量小于0.045%，鋰綜合回收率大于95%，酸堿用量減少90%，成本降低30%。
與此同時(shí)，鐘發(fā)平不斷探索交叉學(xué)科的研究。2024年6月，武漢大學(xué)碳中和研究院正式揭牌成立，鐘發(fā)平受邀擔(dān)任該院首任院長(zhǎng)。“在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，靠單打獨(dú)斗是行不通的。尤其是‘碳中和’這樣的系統(tǒng)性工程，更需要跨學(xué)科、跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新。”鐘發(fā)平說(shuō)。研究院整合學(xué)校電子信息學(xué)院、化學(xué)和分子科學(xué)學(xué)院等單位的研究力量，充分發(fā)揮該校在遙感科學(xué)與技術(shù)、地球物理學(xué)、化學(xué)、法學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等領(lǐng)域的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，同時(shí)引入行業(yè)產(chǎn)業(yè)力量，形成產(chǎn)學(xué)研深度融合、跨學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的研究平臺(tái)和創(chuàng)新聯(lián)合體。2024年11月，由鐘發(fā)平創(chuàng)立的大儲(chǔ)能生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)合體在武漢正式成立。
作為儲(chǔ)能行業(yè)的一名“老兵”，之所以在花甲之年再出發(fā)，鐘發(fā)平說(shuō)，是因?yàn)樵谝詢?chǔ)能為代表的“碳中和”領(lǐng)域還存在痛點(diǎn)卡點(diǎn)，他看在眼里急在心里。“我是因?yàn)閲?guó)家教育政策才得以從偏僻鄉(xiāng)村走出來(lái)的‘農(nóng)村娃’。”他說(shuō)，懷著感恩之心，科技興國(guó)、產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)始終是他最執(zhí)著的追求，“尤其是在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和儲(chǔ)能面對(duì)復(fù)雜挑戰(zhàn)的當(dāng)下，我愿意成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的‘鋪路石’。”(咸寧新聞網(wǎng))
評(píng)論