李明豐

中國石化石油化工科學(xué)研究院院長(zhǎng)

中國石化新能源研究所自成立以來，就承擔(dān)著為中國石化在新能源技術(shù)領(lǐng)域提供原始性創(chuàng)新和變革性技術(shù)的重任；成立6年來，研究所聚焦新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)，持續(xù)加大技術(shù)攻關(guān)力度，在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。

習(xí)近平總書記提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，為我國能源高質(zhì)量發(fā)展指明了方向。黨的二十大報(bào)告提出，“立足我國能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)”“加強(qiáng)能源產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)，確保能源安全”。近年來，我國加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，能源生產(chǎn)和利用方式發(fā)生重大變革，推動(dòng)能源高質(zhì)量發(fā)展邁出新步伐。

中國石化石油化工科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱“石科院”）錨定“高質(zhì)量、高效率、高轉(zhuǎn)化、高影響力”目標(biāo)，堅(jiān)定不移推動(dòng)能源技術(shù)革命，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，奮力打造一條以科學(xué)方法不斷生產(chǎn)高水平創(chuàng)新技術(shù)的流水線，行業(yè)引領(lǐng)地位更加鞏固、清潔能源技術(shù)種類更加豐富、服務(wù)“雙碳”目標(biāo)更加有為。

搭建新能源技術(shù)平臺(tái)

石科院在能源安全新戰(zhàn)略的指引下，為打破過去能源條塊分割的局面，加快推動(dòng)科研范式轉(zhuǎn)變，主動(dòng)順應(yīng)綠色發(fā)展潮流，推動(dòng)多種新能源技術(shù)及產(chǎn)品的融合發(fā)展。2018年，根據(jù)集團(tuán)公司黨組部署，成立中國石化新能源研究所。該研究所自成立以來，就承擔(dān)著為中國石化在新能源技術(shù)領(lǐng)域提供原始性創(chuàng)新和變革性技術(shù)的重任，肩負(fù)著“能源保障，科技自立自強(qiáng)”的歷史使命。

深入分析發(fā)展機(jī)遇，厘清現(xiàn)階段制約發(fā)展的主要矛盾，新能源研究所通過組織管理，結(jié)合獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)重構(gòu)團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)，在績(jī)效考核中引入“價(jià)值系數(shù)”，建立“能上能下、能進(jìn)能出”的價(jià)值導(dǎo)向，從多個(gè)方面驅(qū)動(dòng)核心價(jià)值鏈重塑，創(chuàng)新科研體制機(jī)制，激發(fā)團(tuán)體發(fā)展活力，增強(qiáng)科研人員的主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)新能源業(yè)務(wù)高質(zhì)量、高效率發(fā)展。

經(jīng)過6年的建設(shè)發(fā)展，新能源研究所在氫能、儲(chǔ)能方面強(qiáng)化學(xué)科建設(shè)，成立創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，持續(xù)拓寬新能源技術(shù)布局，在多個(gè)新能源發(fā)展領(lǐng)域打造國家級(jí)創(chuàng)新平臺(tái)。

在氫能領(lǐng)域，積極響應(yīng)中國石化氫能中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略，作為氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈秘書處單位，積極履行綜合協(xié)調(diào)管理、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等職能，協(xié)助中國石化組建專家咨詢委員會(huì)，定期策劃及組織專題討論，更好促進(jìn)資源協(xié)調(diào)、融通帶動(dòng)。作為主要組織和參與單位，石科院深入推進(jìn)專家咨詢委員會(huì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈專項(xiàng)調(diào)研，深入研判產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力中國石化加快打造中國第一氫能公司。

在儲(chǔ)能領(lǐng)域，積極推進(jìn)化石能源潔凈化、潔凈能源規(guī)模化、生產(chǎn)過程低碳化，大力推動(dòng)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的有序發(fā)展，集中力量攻關(guān)高能密度鋰離子電池正負(fù)極材料、高安全性固態(tài)電池、高端碳材料等關(guān)鍵技術(shù)，助力中國石化在風(fēng)光儲(chǔ)一體站、充換電站等儲(chǔ)能領(lǐng)域謀篇布局。

在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破

6年來，新能源研究所聚焦新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié)，持續(xù)加大技術(shù)攻關(guān)力度，在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。

在質(zhì)子交換膜電解水制氫（PEM）領(lǐng)域，針對(duì)行業(yè)關(guān)鍵催化劑材料依賴進(jìn)口、電解槽單槽功率小等問題，承接國家科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目“兆瓦電堆集成及可再生能源電解制氫示范”和中國石化氫能重大專項(xiàng)“電解水制氫關(guān)鍵技術(shù)研究（PEMWE）”，先后突破催化劑、膜電極、電解槽組裝、BOP集成技術(shù)，形成PEM電解水成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大功率電解槽國產(chǎn)化，建成中國石化首套單槽兆瓦級(jí)PEM電解水制氫示范裝置，為未來實(shí)現(xiàn)商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

在固態(tài)儲(chǔ)氫領(lǐng)域，針對(duì)高效、高安全儲(chǔ)供氫難的問題，承接國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題，以材料、床體、裝置等關(guān)鍵技術(shù)為突破口，開發(fā)高性能儲(chǔ)氫合金，建立床體傳熱增強(qiáng)及穩(wěn)定成型技術(shù)，開發(fā)氫熱耦合仿真模擬技術(shù)，解決了固態(tài)儲(chǔ)氫傳熱性能差、能耗高的難題，奠定了智能控制基礎(chǔ)，開展了固態(tài)儲(chǔ)氫運(yùn)輸車和叉車示范。

在燃料電池領(lǐng)域，針對(duì)燃料電池電極催化劑及涂布技術(shù)中的關(guān)鍵科學(xué)難題，制備出高分散Pt/C電催化劑，實(shí)現(xiàn)了鉑納米顆粒的高度分散、尺寸均一和晶面可控。同時(shí)，開發(fā)出穩(wěn)定可靠的卷對(duì)卷狹縫涂布膜電極生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)批量化制備，性能達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。優(yōu)化電堆密封設(shè)計(jì)、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配工藝技術(shù)，開發(fā)了高功率、高可靠性和良好水熱管理的氫燃料電池金屬電堆，功率可達(dá)百千瓦。

在儲(chǔ)能領(lǐng)域，針對(duì)行業(yè)對(duì)鋰離子電池能量密度和安全性關(guān)注的問題，承接中國石化鋰離子電池關(guān)鍵核心材料攻關(guān)項(xiàng)目，以高容量正負(fù)極材料和高安全性的固態(tài)電池電解質(zhì)為突破口，開發(fā)了高鎳三元前驅(qū)體沉淀新工藝、高端納米硅和硅碳復(fù)合新工藝及預(yù)鋰化技術(shù)、適配高電壓復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，解決鋰離子電池能量密度和安全性協(xié)同提升的技術(shù)難題，建成了三元前驅(qū)體千噸級(jí)裝置，助力中國石化快速進(jìn)入儲(chǔ)能領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈。

謀定新能源技術(shù)未來

新能源的高質(zhì)量發(fā)展離不開先進(jìn)的自有技術(shù)支持，降低新能源項(xiàng)目投資成本、構(gòu)建全新應(yīng)用場(chǎng)景，更依賴自有技術(shù)和設(shè)備制造的基礎(chǔ)。雖然目前我國新能源全產(chǎn)業(yè)鏈上技術(shù)齊全，技術(shù)水平與國外相比沒有明顯的代差，但仍存在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強(qiáng)、技術(shù)裝備水平不高的問題，要在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的進(jìn)程中充分發(fā)揮新能源產(chǎn)業(yè)的重要作用，加速實(shí)現(xiàn)新能源技術(shù)革命、補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈短板是當(dāng)下的重中之重。

在制氫領(lǐng)域，要集成開發(fā)PEM電解制氫裝備成套技術(shù)，支持建設(shè)自有的PEM成套設(shè)備制造基地，控制制造成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。要加快開發(fā)新型堿水電解制氫成套新技術(shù)，支持自建或合作建設(shè)堿水電解制氫設(shè)備制造基地，從根源上解決堿水電解設(shè)備運(yùn)行的安全性問題。要超前開展AEM電解水技術(shù)的基礎(chǔ)研究，做好技術(shù)儲(chǔ)備。在儲(chǔ)運(yùn)氫領(lǐng)域，要探索適用于人口密集區(qū)的高安全金屬固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，推動(dòng)“氫進(jìn)萬家”；要加強(qiáng)甲醇和液氨儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)成套化開發(fā)和示范項(xiàng)目建設(shè)，建設(shè)高壓臨氫材料檢驗(yàn)、檢測(cè)平臺(tái)。在用氫領(lǐng)域，要積極開發(fā)氫壓縮機(jī)和各種管閥件生產(chǎn)技術(shù)，降低加氫站建設(shè)成本。支持燃料電池關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，降低使用成本。

石科院氫燃料電池鉑碳電催化劑成功應(yīng)用于無人機(jī)。??王厚朋/攝

積極探索綠氫、綠氧與現(xiàn)代化工工藝深度耦合，結(jié)合碳捕集技術(shù)開發(fā)新型近零碳化工工藝，從根本上解決二氧化碳排放問題，發(fā)揮綠氧潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值，攤薄電解水制氫的成本，提高電解水制氫的經(jīng)濟(jì)性水平。

在儲(chǔ)能領(lǐng)域同時(shí)布局短時(shí)儲(chǔ)能和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。在短時(shí)儲(chǔ)能方面，要加快開展固態(tài)電池技術(shù)關(guān)鍵材料的研究，包括加快研發(fā)具有高離子電導(dǎo)率、寬泛的電化學(xué)窗口、出色的鋰離子傳輸效率等特性的固態(tài)電解質(zhì)，以及繼續(xù)開發(fā)硅基、鋰金屬等高比容量電極材料，支撐固態(tài)電池對(duì)高安全性、高能量密度、高功率和溫度適應(yīng)性的要求。要進(jìn)一步加強(qiáng)固態(tài)電池界面、復(fù)合電極、單體電池等不同層面的技術(shù)攻關(guān)。在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方面，加強(qiáng)液流電池技術(shù)、氫儲(chǔ)能技術(shù)研究，借助中國石化上下游全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，協(xié)同發(fā)展，共同支撐中國石化風(fēng)光儲(chǔ)一體站和充換電站的應(yīng)用示范。