他为燃料电池注入“中国芯”
2021-04-27 10:24:06 来源: 广州日报
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加拿大国家工程院院士叶思宇。

  当事业处在巅峰之时,放下海外的功名和安逸,回到国内重新开始……一般人难以理解加拿大国家工程院院士叶思宇的人生选择,但他的回应非常简单:“我只是想做点事。”在温和的语言背后,他用行动展现着应对技术挑战的强大自信,还有助力国家能源结构调整的满腔热情。

  中国提出力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,调整目前以化石能源为主的能源结构势在必行。氢能技术是减碳的关键,更成为新一轮科技革命和产业变革的竞争前沿。

  氢能的扩大应用离不开燃料电池技术的提升。作为国际公认燃料电池电催化和膜电极的领军人物,在他带领下,被称为燃料电池“芯片”的膜电极在国内已经实现“高质低本”的自主化生产,产品已经进入世界先进水平之列。

  立志:研发成果要为世人所用

  1988年,学习电化学的博士生叶思宇从厦门大学毕业。此后他赴德国杜伊斯堡大学求学,在德国完成第一个博士后研究。

  “以前我的终极目标是当名科学家或者教授,但德国的导师给了我另一种影响。”叶思宇回忆,在德国留学期间,他和同事曾被邀请去福特公司参观。参观过程中,福特的工程师突然发问:“知不知道我们用的汽车喷涂油漆配方专利是哪里来的?”叶思宇当时一头雾水。对方立即指出,专利人正是站在身旁的弗里茨·贝克导师。不仅如此,导师关于化工和材料的研究,都在工业界得到了广泛应用,当时让一众人好生佩服。“一辆车20年还在用你的配方,这种影响非常深远。”叶思宇说。

  1991年,叶思宇再赴加拿大魁北克大学继续博士后深造。博士后出站后,他在魁北克水电公司研究院担任高级研究员。

  在1999年一次公司间的交流中,他激起了巴拉德公司副总裁的爱才之心。巴拉德是世界上最重要的燃料电池生产商,拥有世界一流的先进技术。在力邀之下,叶思宇2000年加入了巴拉德,当时他已经40岁。“我不愿意纯粹发完论文就了事,更希望自己的研发有一天变成真正的产品,为世人所使用。”叶思宇说。

  攻坚:技术突破奠定燃料汽车产业化基础

  20世纪60及70年代,氢燃料电池应用在载人登月的“阿波罗”飞船上。科学家们在努力将氢燃料电池的使用从航天领域扩展到更大范围。

  叶思宇带队开发出世界最高水平的燃料电池催化剂,直接领导了燃料电池核心组件膜电极的生产工艺过程开发,使巴拉德公司成为世界上极少数几个能大规模工业化生产膜电极的先进企业。

  “当时我加入巴拉德的愿望实现了,我们研发的产品组装进入了小轿车、大巴、叉车和发电设备,很多车我还开过,这种感觉真是非常好。”叶思宇说道。

  因为在氢燃料电池产业化方面的卓越贡献,叶思宇2018年当选为加拿大国家工程院院士。

  归国:为膜电极自主化生产迈出第一步

  2018年在功成名就之时,叶思宇却离开了巴拉德,回到中国从头开始。他坚信,中国氢能事业有着更大的机遇,同时推动中国膜电极自主化生产也是他们团队共同的目标。

  2018年11月,叶思宇加入鸿基创能科技(广州)有限公司,担任副董事长兼首席技术官,此时他已58岁。

  谈起选择广州的原因,叶思宇表示,首先广州所处的大湾区有支持氢燃料电池产业链配套的能力。其次广州的科教资源丰富,能够保证产业所需的工程技术人员。最后,广东省、广州市和黄埔区/广州开发区政府对氢能产业有很高的认知度,并给予了有力的政策支持。

  2019年3月,全国首家燃料电池膜电极产业化项目在鸿基创能正式竣工,打破了中国燃料电池膜电极依赖进口的局面,填补目前国内在相关产业上的空白。膜电极的成本约占到整车成本的1/6,而目前国产化所实现的进口替代可促成20%到30%的成本下降。使用鸿基创能膜电极的燃料电池比国外进口产品的性能提升了35%,成本下降了30%, 千瓦成本下降了50%, 极大地推动了国产燃料电池电堆的成本下降。

  面对未来更加激烈的氢能竞争,叶思宇正带领团队开发第三代和第四代的产品,以期实现功率密度的逐步提升和耗氢量的逐步下降。“我不认为我们已经比世界最先进水平更先进,达到世界先进水平和自主可控都是我们努力的目标。最后的结果无法预知,但我们要行动起来。”叶思宇坚定地说。他相信,中国燃料电池“注芯”的事业“道阻且长,行则将至。行而不辍,未来可期”。

  对话叶思宇:

  不要用写论文的思路去解决实际问题

  广州日报:在巴拉德工作期间,工程部的同事说您不像研发部门的人。您身为科研人员在产业化方面却有极高的技术修为,这种能力是国内科研人员需要学习的。能谈谈您的心得吗?

  叶思宇:我带的团队集研发、工程、生产于一体,最终是把产品生产出来了。如今大企业注重基础研究,但小中企业的研发一定要以产品和产业化为导向。企业要从客户那里及时了解产品的问题,并加以解决,应用于设计下一代产品。

  在产学研合作过程中,企业会有三个益处,第一,很可能大学研发的材料能成为下一代产品材料的基石。第二,研究过程中所产生的方法可以直接拿来应用,解决企业的问题。第三,合作可以培养企业所需的人才。

  广州日报:您所在企业也招了一批工程师和研究生,他们对工程问题的解决能力如何?

  叶思宇:动手的能力,或者想解决产品问题的动力还需要进一步加强。我有时候甚至对一些刚毕业的研究生说,暂时忘掉过去三年做了什么,就下到车间看看生产过程,看看到底有什么问题需要解决,如何解决?即使你想通了,也不要马上就动手,可先讨论一下,看看该怎么做,因为这里有两个问题,第一是发现的问题可能根本不是问题,别人可能已经解决了。第二是解决问题需要一个明确的思路,弄明白到底想改进什么。

  在针对工程问题的分析报告中,我发现会有目的性不明确的现象。我常会“强迫”他们写出实施的方法是对应哪个问题。如果用写科研论文的分析方法来解决一个实际的问题,可能不是很恰当。

  广州日报:来到广州工作已有三年,觉得这里的科创氛围和人才政策如何?

  叶思宇:首先,这里把外国院士与中国院士同等对待,我非常自豪。我们可以参与聆听政府的发展计划研讨会等各种活动,这带来一种“被重视”的感受。

  此外,广东省、广州市在制定新能源汽车相关产业政策会及时征求我们的意见。我是广东省新能源汽车燃料电池专家组的组长,参与审阅了一批关于产业政策的白皮书等文件。省、市科技部门在制定科研计划时,也会极大地尊重并接受我们的意见。(文/记者黄蓉芳、龙锟 图/记者邱伟荣)

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【纠错】 责任编辑: 冯倩敏

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