中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:著全球汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善,氫能源汽車熱度開始持續(xù)升溫,氫能源時(shí)代即將到來,未來,氫能源如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境清潔、能源安全及資源保護(hù)?這些問題困擾著能源行業(yè)的研究者們,能源工程集團(tuán)氫能科技有限公司(以下簡稱“中氫科技”)CEO兼CTO、中國能源工程集團(tuán)首席科學(xué)家范欽柏也是其中一個(gè)。1991年,范欽柏只身前往美國克利夫蘭深造,雖然身在大洋的另一岸,但二十幾年來范欽柏依然心系國內(nèi)能源行業(yè)的發(fā)展。2018年底回國后,范欽柏很快投入到了新的研究中去,他認(rèn)為,形成上下游打通的氫能源電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱?dāng)下需要解決的問題之一。
赴美28年后歸國
從南京大學(xué)的分析化學(xué)學(xué)士到上海大學(xué)的電化學(xué)碩士,范欽柏與電化學(xué)和燃料電池的緣分開始于1984年。為了進(jìn)一步深入地研究這一領(lǐng)域的相關(guān)課題,1991年,范欽柏決定前往美國克利夫蘭深造,這一去便是28年。
1997年,范欽柏進(jìn)入美國燃?xì)饧夹g(shù)研究院,開始了長達(dá)19年的燃料電池研究工作。雖說身在國外,范欽柏卻一直密切關(guān)注著國內(nèi)的能源行業(yè)發(fā)展?!?002年時(shí),時(shí)任陜西省科技廳廳長的孫海鷹曾找到我,讓我寫寫燃料電池的發(fā)展、現(xiàn)狀和問題,當(dāng)時(shí)我就提出了四個(gè)問題,產(chǎn)業(yè)鏈如何形成、成本如何控制、電池壽命如何延長、電池性能如何提高;目前為止,這幾個(gè)方面進(jìn)步很大,但問題卻依然存在?!狈稓J柏表示。
近年來,氫能和燃料電池以高效的發(fā)電方式、無污染和使用便捷等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于軍事、空間、發(fā)電廠、電動(dòng)車、移動(dòng)設(shè)備以及居民家庭領(lǐng)域,被認(rèn)為是終極的發(fā)電方式之一,發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)關(guān)系到人類未來能源利用模式和發(fā)展模式需要,國內(nèi)氫能源研究開始大熱,全球范圍內(nèi)的鼎力合作,需要企業(yè)家和科學(xué)家的共同努力。
2018年底,范欽柏選擇回國,進(jìn)入中氫科技,希望用過去多年的研究經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)技術(shù)人員進(jìn)行研究,繼而開發(fā)出新的產(chǎn)品,找出解決上述問題的方案。范欽柏認(rèn)為,現(xiàn)在氫能源燃料電池發(fā)展急需解決的大問題其實(shí)是基礎(chǔ)材料不過關(guān),碳板和金屬板加工精度達(dá)不到,產(chǎn)業(yè)鏈上下游沒打通和電池壽命問題。
問診產(chǎn)業(yè)鏈
近些年,范欽柏看著學(xué)生和朋友陸陸續(xù)續(xù)回國,做催化劑研究、發(fā)表文章、演講,但是燃料電池是一種綜合性的化學(xué)反應(yīng)裝置,是一個(gè)系統(tǒng)集成的問題,石墨板電堆、金屬板電堆,產(chǎn)氫、儲(chǔ)氫、 運(yùn)氫、 加氫是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的問題,只研究其中一項(xiàng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,即使有最好的催化劑,有最好的板,有最好的隔膜,但做出來并不一定是最好的電堆,也不一定是最好的發(fā)動(dòng)機(jī)。
范欽柏說,“我們要做電堆,要做的是終極的電池,電堆技術(shù)沒問題,配套才能做好,現(xiàn)在,實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成果和核心零部件國產(chǎn)化之間有著巨大的鴻溝,一邊是企業(yè)、高校和科研院所發(fā)布的漂亮數(shù)字,另一邊則是材料、零部件、設(shè)備等對進(jìn)口的嚴(yán)重依賴,催化劑在實(shí)驗(yàn)室能做了,企業(yè)生產(chǎn)卻還要進(jìn)口”。
科研成果難以轉(zhuǎn)化為商業(yè)產(chǎn)品只是表象,更本質(zhì)的原因在于運(yùn)氫問題尚未解決,導(dǎo)致部分城市高純氫貴;整車成本高、加氫站建設(shè)費(fèi)用高,綜合因素作用下,中國的燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈仍未形成,沒有產(chǎn)業(yè)鏈,就沒有利潤。
“能源問題不是生產(chǎn)能源的問題,主要是運(yùn)輸?shù)膯栴},我們國內(nèi)做燃料電池,下游做得非常好,但是上游如何運(yùn)輸卻成了大問題。”范欽柏認(rèn)為,形成上下游打通的氫能源電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱?dāng)下需要解決的問題之一。“氫氣作為一個(gè)能源的載體,運(yùn)輸需要依靠大型機(jī)械設(shè)備,但是大型設(shè)備需要機(jī)械工業(yè),所以,我想從能源企業(yè)推動(dòng)上游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,按照國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)和車企的對接,實(shí)現(xiàn)液氫運(yùn)輸?!?
要為自己打工
除了產(chǎn)業(yè)鏈問題,范欽柏認(rèn)為現(xiàn)在最大問題其實(shí)是電池壽命問題,電池壽命問題不突破,就不會(huì)有市場,就不利于將氫能源電池推向產(chǎn)業(yè)化。
目前國內(nèi)大部分燃料電池企業(yè)使用的是石墨雙極板和復(fù)合材料雙極板,和石墨雙極板相比,金屬雙極板厚度薄,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能更好,機(jī)械強(qiáng)度更高,量產(chǎn)工藝工序更少,因此性能優(yōu)異且更易于批量化生產(chǎn),但金屬雙極板的成型工藝要求高,耐腐蝕性較差,壽命不易保證,這也是其國產(chǎn)化的主要難點(diǎn)。
“國內(nèi)部分企業(yè)生產(chǎn)愛講‘差不多’,企業(yè)缺乏責(zé)任心,這是國產(chǎn)產(chǎn)品缺乏國際競爭力的一大問題,除了模具本身的問題,管理過程不科學(xué)、品質(zhì)控制不嚴(yán)格,也讓國產(chǎn)燃料電池的一致性大打折扣?!狈稓J柏從事電化學(xué)和燃料電池研發(fā)工作35年,回國不到一年時(shí)間,國內(nèi)部分企業(yè)的管理方法讓他感觸頗深。“傳統(tǒng)型企業(yè)向創(chuàng)新型企業(yè)發(fā)展一定要倚仗科學(xué)的管理,我們現(xiàn)在要做的是務(wù)實(shí)和扎實(shí),設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)地管理誤差范圍,然后按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究生產(chǎn),我們要為自己打工,不能總是依靠進(jìn)口。”
不能急功近利
在范欽柏回國后的這段時(shí)間里,他還看到很多能源企業(yè)耗巨資進(jìn)行能源研究,并且習(xí)慣于宣揚(yáng)多久之內(nèi)完成什么研究,但是始終沒有成果面世,范欽柏坦言,“彎道超車要選好道,選不好會(huì)翻車的,不能急功近利,要先打好基礎(chǔ),基礎(chǔ)材料一定要過關(guān)”。
如今,范欽柏給自己和團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)只有一個(gè),就是務(wù)實(shí)且扎實(shí)地學(xué)好技術(shù)能力,不被頭銜束縛,穩(wěn)扎穩(wěn)打地做好每一步,不急于求成,將錢花在刀刃上,加強(qiáng)與關(guān)鍵材料研發(fā)單位的協(xié)作、聯(lián)合攻關(guān)和實(shí)驗(yàn),突破瓶頸,希望在三年內(nèi)工作成效顯現(xiàn)。
“做終極產(chǎn)品的人,不應(yīng)該以政府為客戶,要以出租車等司機(jī)為客戶,瞄準(zhǔn)客戶群體后,專心做產(chǎn)品?!痹诜稓J柏看來,目前,燃料電池汽車對氫氣、空氣質(zhì)量、機(jī)器精密度和操作都很敏感,是“教授級”產(chǎn)品,這樣的產(chǎn)品價(jià)值很低,不是用戶真正需要。行業(yè)應(yīng)該對燃料電池汽車去敏感化,讓其成為有價(jià)值的“用戶級”產(chǎn)品,將價(jià)值反映在消費(fèi)端,以社會(huì)大眾為客戶,政府支持為后盾,扎實(shí)科技基本功,做出高質(zhì)、可靠、盈利的終極產(chǎn)品。