您的位置:首页 > 资讯 > 行业动态 > 正文

叶思宇:为燃料电池注入“中国芯”

2021-05-07 10:52 性质:转载 作者:广州日报 来源:广州日报
免责声明:中叉网(www.chinaforklift.com)尊重合法版权,反对侵权盗版。(凡是我网所转载之文章,文中所有文字内容和图片视频之知识产权均系原作者和机构所有。文章内容观点,与本网无关。如有需要删除,敬请来电商榷!)
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,但他的回应总是非常简单:“我只是想做...

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,但他的回应总是非常简单:“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。

中国已提出实现2030年碳达峰、2060年碳中和的国际承诺,调整目前以化石能源为主的能源结构势在必行。氢能来源多样,能实现终端零排放、环境友好,且质量能源密度更远超化石能源。所以氢能技术因此是减碳的关键,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。但中国的燃料电池处于发展初期,各个环节工艺不成熟,与国外先进水平有着一定的差距。作为国际公认燃料电池电催化和膜电极的领军人物,叶思宇院士在电化学尤其是燃料电池方面具有30余年研发和产业化经验。他的归国有助于改变现状,还增加了“并跑和赶超”的可能性。在他带领下,被称为燃料电池“芯片”的膜电极已经实现“高质低本”的自主化生产,产品已经进入世界先进水平之列。

叶思宇院士

“我们常说超越世界先进水平,但可能是超越世界今天的先进水平。但别人也在进步,我们还要不停地奔跑。”叶思宇审慎地说道。新的事业刚刚起步,他随时准备迎接更多挑战。

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。

“以前我的终极目标可能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(Fritz Beck)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,这当时让一众人好生佩服。

“你发几篇论文,除非获得诺贝尔奖,否则没有几个人会记住你,但是一辆车20年还在用你的配方,这种影响非常深远。”叶思宇说,贝克导师不断向他灌输产业化导向研究的重要性,自己第一个专利也是在其指导下完成。“当时我个人都没想到申请专利。后来我就先申请专利,申请下来后再发表文章。”

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(也是后来叶思宇提名为院士的第一推荐人)的爱才之心。巴拉德1989年就开始从事质子交换膜燃料电池开发和研制业务 ,目前已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。魁北克水电公司研究院是一家政府所有的公共机构,工作稳定。即便叶思宇离开后,研究院还给了他停薪留职。但叶思宇坚持了自己的选择。“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。”他说。

攻坚:技术突破奠定燃料汽车产业化基础

上世纪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。巴拉德则希望进一步改善氢燃料电池性能,以符合汽车领域的应用要求。叶思宇承担起燃料电池研发的任务。

对于氢能源的使用,燃料电池非常重要

叶思宇与团队研发出抗反极催化剂,解决了氢燃料电池车的冷启动问题。2002年他因此被破格提拔为巴拉德公司首席科学家。此后他还开发了抗碳腐蚀的阴极催化剂层,以延长燃料电池的寿命。这些关于燃料电池电堆冷启动和耐久性技术的发明,从根本上推动了整个燃料电池产业的商业化进程。

与单纯作为能源储存装置的锂电池不同,氢燃料电池是能源转换装置,注入的氢气通过电化学反应产生电流。

膜电极被称为燃料电池的芯片,是因它决定着燃料电池的性能、寿命及成本。简单而言,膜电极主要由质子交换膜,催化层以及气体扩散层组成。在质子交换膜一侧的阳极上,氢气被铂催化剂分解为电子和质子;质子可以穿过质子交换膜,与空气中的氧和阳极放出并经外电路传导的电子在阴极生成水排出,产生电流。,

而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。

叶思宇2018年当选为加拿大工程院院士

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

上一页123

网友评论
文明上网,理性发言,拒绝广告

相关资讯

关注官方微信

手机扫码看新闻