先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心主任兼首席科學(xué)家、武漢大學(xué)碳中和研究院院長鐘發(fā)平——

三十余載矢志研發(fā)儲能技術(shù)（講述·弘揚科學(xué)家精神）

　　人物小傳

　　鐘發(fā)平,，1965年生,，湖南桃源人。先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心主任兼首席科學(xué)家,，武漢大學(xué)碳中和研究院院長,。長期從事高性能綠色二次電池、電池關(guān)鍵材料及電化學(xué)儲能的應(yīng)用理論研究和工程化開發(fā),，主持完成“國家綠色制造”“國家智能制造”等重大專項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),，榮獲國家科技進(jìn)步獎二等獎2項、省部級科技進(jìn)步獎一等獎4項等,，作為第一完成人取得授權(quán)發(fā)明專利115件,。

　　在位于湖南長沙的先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心，研發(fā)人員正在中心主任兼首席科學(xué)家鐘發(fā)平指導(dǎo)下,，開展一種新型電池材料的實驗工作,。從精確稱量化學(xué)原料，到操作實驗釜,、反應(yīng)爐完成關(guān)鍵合成,，再到運用掃描電子顯微鏡等儀器檢測分析，最后集體論證,，每一步都嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致……

　　加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型,，離不開高效、環(huán)保的能源開發(fā)及對能源的存儲和利用。儲能作為能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，是建設(shè)新型能源體系的重要一環(huán),。今年59歲的鐘發(fā)平，便是我國電化學(xué)儲能領(lǐng)域的專家和產(chǎn)業(yè)“拓荒者”之一,。

　　30多年來,，鐘發(fā)平致力于高性能綠色二次電池、電池關(guān)鍵材料及電化學(xué)儲能的應(yīng)用理論研究和工程化開發(fā),，帶領(lǐng)團(tuán)隊突破鎳氫電池生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)并實現(xiàn)成果產(chǎn)業(yè)化,；率先開發(fā)國內(nèi)首個分布式微網(wǎng)新能源儲能系統(tǒng)，解決儲能技術(shù)難題,；牽頭組建武漢大學(xué)碳中和研究院,，助力培育綠色新動能，服務(wù)“雙碳”目標(biāo),。

　　攻克電池行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)

　　在湖南郴州的電池回收與再生中試平臺內(nèi),，廢舊電池正被精準(zhǔn)拆解，有毒物質(zhì)被深度去除,，有價值的材料則被篩選分離,。在材料再生區(qū)，電池材料在反應(yīng)器皿中翻滾,、浸出,，技術(shù)操作有條不紊。

　　“新能源汽車經(jīng)過10余年快速發(fā)展,，動力電池退役高峰期即將到來,，而傳統(tǒng)的電池回收技術(shù)存在工藝流程長、環(huán)境足跡重,、鋰回收率低等問題,。”鐘發(fā)平介紹,，他帶領(lǐng)團(tuán)隊創(chuàng)新研發(fā)了退役磷酸鐵鋰電池脫氟提鋰技術(shù),，攻克了有效規(guī)避黑粉中氟含量高和鋰浸出液中雜質(zhì)組分濃度高的難題，實現(xiàn)了高效率選擇性提鋰在電池回收領(lǐng)域的應(yīng)用,。

　　從電池的原材料生產(chǎn)到退役回收，鐘發(fā)平的科研和創(chuàng)業(yè)歷程,，是我國儲能電池技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,、產(chǎn)業(yè)鏈不斷拓展延伸的一個縮影。1991年,，鐘發(fā)平從武漢大學(xué)化學(xué)系博士畢業(yè)后,，先后任職于中國科學(xué)院化學(xué)研究所和清華大學(xué)，也曾在原國家科委國家高技術(shù)新型儲能材料工程開發(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,。

　　鎳氫電池廣泛應(yīng)用于移動通信,、筆記本電腦、電動汽車等領(lǐng)域,，其生產(chǎn)的關(guān)鍵材料是連續(xù)化帶狀泡沫鎳,。“當(dāng)時,，我國還不能規(guī)?；a(chǎn)連續(xù)化帶狀泡沫鎳?！辩姲l(fā)平說,，在一次與外商的談判中，對方把泡沫鎳的價錢抬高到每平方米30美元,。鐘發(fā)平暗下決心,，“要把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中”。

　　1997年,，鐘發(fā)平帶著研發(fā)的連續(xù)化帶狀泡沫鎳生產(chǎn)技術(shù)專利,，回到家鄉(xiāng)湖南，租下了一間廢棄食堂,，和幾個志同道合的伙伴一起,，探索科技成果產(chǎn)業(yè)化之路。

　　沒有可供借鑒的技術(shù)路線,，沒有生產(chǎn)設(shè)備,，鐘發(fā)平就帶著研發(fā)人員自己設(shè)計、制造,。白天,，他們在搭建的簡易中試產(chǎn)線上不斷調(diào)試；夜晚,，鐘發(fā)平在簡陋廠房中給同事們講解化學(xué),、物理、機(jī)械知識,，探討工藝技術(shù)難點……經(jīng)過數(shù)百個日夜,，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)度和高一致性等難題,。

　　1998年秋，鐘發(fā)平創(chuàng)辦的長沙力元新材料有限公司（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產(chǎn)權(quán)的連續(xù)化帶狀泡沫鎳產(chǎn)品,，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

　　2008年，面對節(jié)能與新能源汽車發(fā)展的大趨勢,，科力遠(yuǎn)公司開始從民用電池向汽車動力電池領(lǐng)域進(jìn)軍,。經(jīng)過全力科研攻關(guān)，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團(tuán)隊研制出國內(nèi)首條鎳氫汽車動力電池全自動生產(chǎn)線,，將混合動力汽車用電池關(guān)鍵核心材料及動力電池的技術(shù)水平,、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和智能制造能力做到世界前列，成為多家車企混合動力電池的主供應(yīng)商,。

　　深耕先進(jìn)儲能材料和技術(shù)研發(fā)

　　在常德力元新材料有限公司的電池材料生產(chǎn)車間里,，一臺臺自動化設(shè)備正在穩(wěn)定運行,。車間樓頂,，面積約3.3萬平方米的太陽能光伏板“矩陣”將光能源源不斷地轉(zhuǎn)化為電能,，并通過分布式微網(wǎng)新能源儲能系統(tǒng),，滿足工廠的生產(chǎn)用電需求,。

　　常德力元公司總經(jīng)理嚴(yán)勇介紹,，在用電高峰或者外部電網(wǎng)發(fā)生故障時,，這套儲能系統(tǒng)可以迅速切換,，保證關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備和安全系統(tǒng)的持續(xù)運行,。

　　我國能源結(jié)構(gòu)以火電為主,，推動節(jié)能減排降碳，需要大力發(fā)展以風(fēng)光電為主的新能源,?！帮L(fēng)電、光伏具有隨機(jī)性,、波動性等特點,，集中式的大規(guī)模接入，會導(dǎo)致電網(wǎng)無法消納,，最終出現(xiàn)‘棄風(fēng)棄光’的問題,。”鐘發(fā)平說,，這就需要大力發(fā)展儲能技術(shù)和設(shè)備,，在用電低谷時把多余的電能存儲起來，在用電高峰時把電能釋放出來,，實現(xiàn)削峰填谷,。

　　早在2005年，鐘發(fā)平就已創(chuàng)建湖南省先進(jìn)儲能材料工程研究中心,，研發(fā)電池和儲能技術(shù),。2009年，國家發(fā)展改革委批準(zhǔn)同意,，該中心升級為先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心，這也是我國首個先進(jìn)儲能材料和儲能技術(shù)領(lǐng)域的國家級平臺。

　　2011年11月,，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的分布式微網(wǎng)新能源儲能系統(tǒng),，在第十三屆中國國際高新技術(shù)成果交易會上首發(fā)，并在深圳市南山區(qū)投入使用,?！霸撓到y(tǒng)既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以獨立運行,，實現(xiàn)分布式發(fā)電最大化,、分布式儲能壽命優(yōu)化、用電負(fù)荷節(jié)約化,?！毕冗M(jìn)儲能材料國家工程研究中心總工程師賀持緩介紹。

　　近年來,，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團(tuán)隊在電化學(xué)儲能領(lǐng)域不斷加大研發(fā)力度,，探索出“鎳氫+鋰電”混儲系統(tǒng)技術(shù)，將鎳氫電池的高功率,、高安全性,、長壽命、寬溫域優(yōu)勢與磷酸鐵鋰電池的高能量密度,、低成本優(yōu)勢結(jié)合,，進(jìn)一步破解儲能安全與壽命難題。

　　開展跨學(xué)科,、跨專業(yè),、跨領(lǐng)域交叉創(chuàng)新

　　武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點實驗室，對地觀測新技術(shù)實驗室內(nèi),，科研人員王磊正在調(diào)試一臺新研發(fā)的紅外差分吸收二氧化碳廓線探測激光雷達(dá),。只見他小心地調(diào)整著激光發(fā)射器的角度，確保光束穿透大氣層捕捉到細(xì)微的二氧化碳吸收光譜,，二氧化碳濃度的輪廓線在電腦屏幕上逐漸清晰,。

　　“紅外光中的某些波長會被二氧化碳分子吸收，這種特性反映在遙感衛(wèi)星圖上,，經(jīng)過處理,，會呈現(xiàn)出不同區(qū)域光強(qiáng)明暗的變化，以此可以判斷二氧化碳濃度的高低,?！蔽錆h大學(xué)碳中和研究院副院長韓舸介紹，近年來,，研究團(tuán)隊聚焦大氣遙感碳監(jiān)測技術(shù),，成功實現(xiàn)了溫室氣體激光雷達(dá)核心硬件的國產(chǎn)化,，助力我國發(fā)射了世界首顆激光碳監(jiān)測衛(wèi)星。

　　在此基礎(chǔ)上,，2024年6月,，武漢大學(xué)碳中和研究院正式揭牌成立?！啊贾泻汀@樣的系統(tǒng)性工程,，離不開跨學(xué)科、跨專業(yè),、跨領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新,。”受邀擔(dān)任武大碳中和研究院首任院長的鐘發(fā)平介紹,，碳中和研究院整合武大電子信息學(xué)院,、化學(xué)和分子科學(xué)學(xué)院、測繪遙感信息工程國家重點實驗室等單位的科研力量,，合作攻關(guān),，進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域研究。

　　在山東的中國石化勝利油田,，武漢大學(xué)副校長龔?fù)淌趫F(tuán)隊研制的小型化二氧化碳,、甲烷同時觀測激光雷達(dá)裝備已經(jīng)成功應(yīng)用，能夠?qū)τ吞镩_采過程中的甲烷泄漏,、二氧化碳排放實施高精度監(jiān)測,。“根據(jù)企業(yè)提出的需求,，我們計劃進(jìn)一步發(fā)揮碳中和研究院的學(xué)科交叉優(yōu)勢,。”鐘發(fā)平說,，比如測繪遙感信息工程國家重點實驗室和遙感信息工程學(xué)院,，可利用遙感技術(shù)監(jiān)測碳排放和碳匯；動力與機(jī)械學(xué)院,、電子信息學(xué)院,、化學(xué)和分子科學(xué)學(xué)院可以合作開發(fā)新型電力系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng)……

　　“培育和發(fā)展碳中和領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力，離不開‘跨界’人才的引領(lǐng),?！辩姲l(fā)平表示，面向未來,，將進(jìn)一步發(fā)揮先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心,、武漢大學(xué)碳中和研究院等平臺作用，在基礎(chǔ)科學(xué),、關(guān)鍵共性技術(shù)難題上開展協(xié)同攻關(guān),，助力能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。（禹偉良 范昊天）

　　《 人民日報 》（ 2024年12月13日 06 版）

　　(責(zé)編：李昉,、孫競)