寒冬時節(jié)，先進儲能材料國家工程研究中心里依舊是一幅熱火朝天的場景。研發(fā)人員正在中心主任兼首席科學家鐘發(fā)平的指導下，開展一種新型電池材料的實驗工作。
致力于高性能綠色二次電池、電池關(guān)鍵材料及電化學儲能的應用理論研究和工程化開發(fā);帶領(lǐng)團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;將混合動力汽車用電池關(guān)鍵核心材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模做到世界前列;率先開發(fā)國內(nèi)首個分布式微網(wǎng)新能源儲能系統(tǒng)……30多年來，鐘發(fā)平在“儲能”這條路上孜孜以求、一往無前。
實現(xiàn)連續(xù)化帶狀泡沫鎳的產(chǎn)業(yè)化，是鐘發(fā)平科研路上第一個大的突破。
鎳氫電池廣泛應用于移動通訊、筆記本電腦、電動汽車等領(lǐng)域，其關(guān)鍵材料便是連續(xù)化帶狀泡沫鎳。“當時，我國還不能規(guī)模化生產(chǎn)連續(xù)化帶狀泡沫鎳，只有日本、法國等國家能生產(chǎn)。”鐘發(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美元的“天價”，聲稱“少一美分也不賣”。
1997年，鐘發(fā)平帶著連續(xù)化帶狀泡沫鎳生產(chǎn)技術(shù)專利回到家鄉(xiāng)湖南，租下了一間廢棄的食堂，和幾個志同道合的伙伴一起，探索連續(xù)化帶狀泡沫鎳的產(chǎn)業(yè)化之路。此前，從武漢大學化學系博士畢業(yè)后，鐘發(fā)平先后任職于中國科學院化學研究所和清華大學。他還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擔任總工程師，并順利完成中試工作。
沒有可供借鑒的技術(shù)路線，沒有可滿足連續(xù)化生產(chǎn)的設(shè)備，鐘發(fā)平就帶著研發(fā)人員自己設(shè)計、制造。白天，研發(fā)團隊在搭建的簡易中試產(chǎn)線上不斷調(diào)試，查看電鍍設(shè)備能否實現(xiàn)連續(xù)化燒結(jié)和真空鍍膜等生產(chǎn)過程;晚上，鐘發(fā)平在簡陋廠房中給同事們講授化學、物理、機械知識，探討工藝技術(shù)難點……經(jīng)過數(shù)百個不眠不休的日夜，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、高強度和高一致性等問題。
隨后，鐘發(fā)平創(chuàng)辦的長沙力元新材料股份有限公司(現(xiàn)為湖南科力遠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，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團隊進軍汽車動力電池領(lǐng)域。“剛開始試樣的時候多次被拒，但我們的真誠和對品質(zhì)的精益求精最終打動了客戶，2014年開始穩(wěn)定給豐田供貨。”鐘發(fā)平說。憑著一股不服輸?shù)膭蓬^，鐘發(fā)平團隊研制出國內(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前列，成為多家車企混合動力電池的主供應商。
在中國工程院院士、中南大學原校長黃伯云看來，新材料是科技進步和產(chǎn)業(yè)升級的重要基石，連續(xù)化帶狀泡沫鎳作為關(guān)鍵基礎(chǔ)材料，其國產(chǎn)化為先進二次電池的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。“我們通過引進鐘發(fā)平一個人才帶動一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動湖南省的電池事業(yè)從無到有。”
在此基礎(chǔ)上，鐘發(fā)平團隊不斷探索新的儲能方式和領(lǐng)域。2011年11月，該團隊研發(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，填補行業(yè)空白。該系統(tǒng)是以集成3S(BMS+PCS+EMS)技術(shù)為核心的小型發(fā)、配、儲、輸、送的電力系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運行，也可以孤立運行，實現(xiàn)分布式發(fā)電最大化、分布式儲能壽命優(yōu)化、用電負荷節(jié)約化，先后在廣東、江蘇和湖南等地開展了示范應用。
新能源汽車經(jīng)過十余年的快速發(fā)展，動力電池退役高峰期即將到來，特別是隨著以磷酸鐵鋰電池為主的新型儲能高速發(fā)展，退役電池的回收與再生將成為環(huán)境保護和資源保障的重大課題。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。為此，鐘發(fā)平帶領(lǐng)團隊國際首創(chuàng)了退役磷酸鐵鋰電池脫氟提鋰技術(shù)，攻克了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)域的成功應用，電池黑粉殘氟含量小于0.045%，鋰綜合回收率大于95%，酸堿用量減少90%，成本降低30%。
與此同時，鐘發(fā)平不斷探索交叉學科的研究。2024年6月，武漢大學碳中和研究院正式揭牌成立，鐘發(fā)平受邀擔任該院首任院長。“在激烈的國際競爭中，靠單打獨斗是行不通的。尤其是‘碳中和’這樣的系統(tǒng)性工程，更需要跨學科、跨專業(yè)、跨領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新。”鐘發(fā)平說。研究院整合學校電子信息學院、化學和分子科學學院等單位的研究力量，充分發(fā)揮該校在遙感科學與技術(shù)、地球物理學、化學、法學、經(jīng)濟學等領(lǐng)域的學科優(yōu)勢，同時引入行業(yè)產(chǎn)業(yè)力量，形成產(chǎn)學研深度融合、跨學科協(xié)同創(chuàng)新的研究平臺和創(chuàng)新聯(lián)合體。2024年11月，由鐘發(fā)平創(chuàng)立的大儲能生態(tài)創(chuàng)新聯(lián)合體在武漢正式成立。
作為儲能行業(yè)的一名“老兵”，之所以在花甲之年再出發(fā)，鐘發(fā)平說，是因為在以儲能為代表的“碳中和”領(lǐng)域還存在痛點卡點，他看在眼里急在心里。“我是因為國家教育政策才得以從偏僻鄉(xiāng)村走出來的‘農(nóng)村娃’。”他說，懷著感恩之心，科技興國、產(chǎn)業(yè)報國始終是他最執(zhí)著的追求，“尤其是在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和儲能面對復雜挑戰(zhàn)的當下，我愿意成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)進步的‘鋪路石’。”(咸寧新聞網(wǎng))
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