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钟发平:跨界融合创新是实现节能减排技术进步的关键路径
加入时间:2023-05-12    来源:中国财富网

  1981年的一天,16岁的钟发平走进了中南大学有色冶金系,从那一刻起,他便和中国节能减排事业紧紧相连。
  
  2023年的今天,已经是电化学储能行业知名专家的钟发平依然在科学研究的道路上坚定前行,科技创新的累累硕果成了他最好的自传。
  
  回顾30余年的科研之路,先进储能材料国家工程研究中心主任、首席科学家钟发平坦言,对科技工作的痴迷常让自己忽略岁月的痕迹,而跨界融合创新也让技术研发工作充满活力。直到今天,他的研究精力依旧让团队的很多年轻人都自叹弗如。
  
  钟发平表示,自己那一代人“生在新中国长在红旗下”,在学生时代,他作为一名从农村走出来的学子,受国家教育多年,大学、硕士研究生、博士研究生等各阶段的学业都是依靠国家的奖学金攻读下来的,所以钟发平的内心始终有一种渴望和情怀,要用自己的科研成果回报国家、服务社会。
  
  在现代科学技术中,材料、能源、信息是构成社会文明和国民经济的三大支柱,材料科学和技术既是基础学科,又具有与其他学科高度交叉融合的禀赋。多年来,钟发平长期专注于新型储能材料、先进二次电池(可充电电池)、储能集成系统及电池回收领域,从事理论研究、技术开发、工程化应用方面的工作。由他主要筹建并担任主任和首席科学家的先进储能材料国家工程研究中心,是我国在先进储能技术及关键储能材料领域的首个国家级工程中心。
  
  在电池材料领域,钟发平解决国外“卡脖子”问题,在国内首创了先进二次电池核心材料泡沫镍的制备技术,推动了整个电池行业的发展;基于金属材料学、电化学、计算数学等学科交叉融合,其技术成果实现高均一性泡沫金属材料的全数字化制造,拓宽了泡沫金属产品的应用领域。在电池领域,他率先开发了高安全性、宽温域、长寿命的先进二次电池,广泛应用于多款深度油电混合动力汽车,显著提升了能源使用率,降低了碳排放和环境污染,有效助推深度油电混合动力技术路线的普及。
  
  随着“双碳”目标的提出,电化学储能成为新型电力系统的重要技术和基础装备,但也面临安全和成本瓶颈。钟发平提出,单一的技术路线很难满足复杂的储能工况需求,可通过跨领域的技术融合创新破解行业课题。为此,他创新性地开发了功率型与能量型储能介质的混合储能模式,并基于数字孪生的电池和能量管理系统,充分响应电网瞬时功率平衡、调峰、调频等不同应用的需求,发挥了不同电池的高安全性和高能量密度优势,实现优势互补,克服了储能成本高、安全性差的难题。
  
  目前,伴随着新能源产业的蓬勃发展,我国已经成为电池行业的生产和消费大国,新能源电池也在经过多年高质量增长后迎来了退役高峰,回收与梯次利用问题日益凸显,锂资源保障与采选冶环节的环境保护势在必行。据介绍,钟发平独创性的“一步氯化法”既可以将退役电池全组分转化为高纯度的氯化盐,又可将锂精矿冶炼达到无渣化。作为一项多金属联产技术,可以实现铷、铯等贵重元素的全回收,并同步产出光伏所需的高纯多晶硅,有望解决碳酸锂冶炼企业能耗高、渣量大、资源利用率低等问题。通过将节能减排的理念从科技研发延伸到产品设计、制造工艺,钟发平积极推动技术侧、产品侧、生产侧的全流程绿色发展。
  
  2022年,科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》。方案提出,面向人才队伍长期需求,培养和发展壮大“双碳”领域战略科学家、科技领军人才和创新团队、青年人才和创新创业人才,建立面向实现“双碳”目标的可持续人才队伍。钟发平在为社会发展与行业进步奋力攻坚的同时,其技术成果也凭借创新性和转化率获得了学术界广泛认可,先后荣获国家科学技术进步二等奖2项、省/部级科学技术奖一等奖4项、2007年中国科协求是杰出青年奖;在国内外一流学术期刊上发表论文57篇,出版专著2部,授权国内外发明专利210项,其中国际发明专利8项。据悉,目前他正基于行业先行者的自觉,积极推动基于跨界融合的技术创新、体制创新和模式创新,组建“产学研用一体化创新协同研究院”,推动节能降碳减排领域的技术进步,打通科技创新与产业化应用的鸿沟,为电化学储能行业的发展贡献个人智慧。
(责任编辑:李婷)
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