
“燃料电池技术是新一代的能量转换技术,是一种战略性新兴产业技术。”谈及自己的研究方向,南京理工大学化学与化工学院青年教师朱腾龙就打开了话匣子:“作为这一领域的研究者,大家都形象地把‘燃料电池技术’称为‘吃粗粮的大力士’。”
火力发电,是通过燃料燃烧加热水变成蒸汽,然后推动发电机来发电。在这一过程中,能量要从化学能变成热能,再变成机械能,最后才变成电能。能量转化路径很长,损耗也很大。朱腾龙介绍:“燃料电池就不同了,它可以直接通过电化学反应,把燃料的能量一步到位变成电能。在各种燃料电池中,固体氧化物燃料电池的工作效率经研究验证是最好的。而且,它可以用很多种不同的燃料,比如氢气、天然气,还有化工、油田和煤矿产生的气体等。因此就有了‘吃粗粮的大力士’这个说法。”
我国要构建“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系,必须依托新型能源技术的突破。固体氧化物燃料电池技术应用场景非常丰富。它可以用于小到几十瓦和几百瓦的便携式电源,家用千瓦级的热电联供系统,以及百千瓦和兆瓦级的分布式供电系统或数据中心备用电源,工业用大型固定式发电站等。但是这一领域的研究难度大、门槛高,目前在我国还处于起步阶段。“我很幸运,在企业参与了多项技术的中试及产业化落地。”朱腾龙介绍,固体氧化物燃料电池技术是典型的新质生产力,符合“高科技、高效能、高质量”三个基本特性,可以为能源、电力、工业等领域带来重大技术革新。
作为一名高校青年科技工作者、教师,朱腾龙表示,自己有责任为燃料电池技术产业发展培养人才,深筑人才蓄水池;更有责任搭建与企业合作的桥梁,进一步促进形成“产学研用”的联合创新体。
“首先我们坚持在实验室做从0到1的原创技术;然后到企业现场开展技术放大和验证工作,也就是从1到10的过程;再进一步就是从10到100的工程化应用。”朱腾龙告诉记者,技术产业落地和实验室研究还是有很大区别的,但是它们的科学原理和底层逻辑是相通的,所以在这个过程中还能培养学生从科学原理到技术路线、技术路线到工程应用的全过程思维。
“产学研也是一个相互学习,共同进步的过程。我们会定期组织交流,一是为企业和行业培养更多的专门人才,所以企业给我们提供了全方位的软硬件支持;另外一个角度,在技术放大落地过程中,还会发现新的值得研究的问题,也给我们研究提供了新思路,开辟了新方向。”朱腾龙认为,“在科研创新到产业落地的过程中,可以同步完成对学生的培养。学生既能学到理论知识、科研技能,具备一定的产业实践经验,而且,当他们看到实验室的研究成果能够落地应用,对自己也是一种认可和激励。”
“我们既要瞄准科技前沿,不断发现新的科学现象,解决新的科学问题,也要立足国家和社会的重大需求,勇于挑战技术瓶颈,善于攻克工程难题。”朱腾龙说:“在这个过程中,我们把最新的科研成果转化为课程教学的素材,甚至开设新课程——比如我在前两年面向全校学生开设了《氢能与燃料电池》公选课,这也算是完成了我的一个心愿,实现‘教育—科技—人才’三要素的闭环。”

策划 潘青松 高伟
统筹 王高峰 张丞 范杰逊
采写 胡安静 黄欢
视频 华苏杰
海报 朱丹清
共青团江苏省委、新华日报·交汇点新闻客户端 联合出品