发明技术改变生活创新创造

浙大玉泉校区西北角,热能工程研讨所的屋后,俊美的学校风景与试验楼里一座座一流的试验渠道交相照应。

  这是老和山下,占地面积15000平方米的动力清洁使用国家要点试验室的一部分。

  “我国要点区域动力消费强度高、污染物排放强度大,要使空气质量改进,就必须研制及使用更高效的燃煤污染物脱除技术,完结燃煤烟气多污染物超低排放。”作为动力清洁使用国家要点试验室的教授,上世纪90年代初期,高翔在他的教师、我国工程院院士岑可法的带领下,一头扎进了试验室。

  在这个动力清洁使用国家要点试验室内,产生了浙江省榜首个国家技术发明奖一等奖。由浙江大学动力工程学院高翔教授领衔、与浙江省动力集团有限公司(以下简称“浙能集团”)协作、获2017年度国家技术发明奖一等奖的“燃煤机组超低排放要害技术研制及使用”项目在这里展开。这个项目和咱们老百姓密切相关,日前,记者走进试验室,采访了高翔教授。

  20多年间

  都在求解燃“煤”之急

  这座四层高的试验大楼里,高高低低散布着焚烧各种杂乱煤质的炉子以及多功能的试验台架。有些墨绿色的钢架蒙上了一丝煤的黑渍,空气中偶然会弥散着淡淡的煤味。假设遇上做试验,这个试验室会灯火通明,里边的师生也可能以三班倒的作息,盯着试验,确保一些紧迫科研任务的顺利完结。

  在20多年的时刻里,高翔团队来得最多的,就是这座建有每小时1万标方烟气量的烟气污染物超低排放技术体系中试渠道等一流试验设备的试验大楼。

  项目组经过长时间理论和试验研讨,克服了重重难关,研制了高功率、高牢靠、高习惯、低本钱的多污染物高效协同脱除超低排放体系,完结了杂乱煤质和杂乱工况下燃煤机组多污染物的超低排放,让燃煤变得愈加清洁。

  “咱们做超低排放这个工作,就是要尽力把它做到极致,让燃煤更干净、更清洁。”这是高翔教授见到钱报记者后说的榜首句话。

  清洁燃煤这件事,在上世纪五十年代之时就开端被专家重视,前后花了几十年时刻来处理这个问题,岑可法院士从前回想道:“1958年,我去莫斯科留学时,是自己选择煤焚烧这个方向的,其时我国首要靠燃煤发电,假设咱们都不搞这个方向,我国是展开不起来的。我导师很惊奇,说只要你一个人选了这个专业。其时浙大这个学科刚刚新建,我想好好做这件工作。”

  而之前,引入国外的燃煤污染物管理技术购买一个软件包就要花费上百万美元,并且国外技术对于我国杂乱多变的煤质等问题习惯性差,难以长时间安稳牢靠地到达超低排放要求。

  “即使这样,其时有外国公司一年就能在我国收近亿元的专利使用费,就是由于前期咱们没有技术储藏。所以咱们与浙江大学强强联合,一向致力于习惯杂乱煤质和杂乱工况的燃煤烟气多污染物高效协同脱除技术研制及工程化使用。”回想起其时的情形,项目完结人、浙能集团副总经理、教授级高工朱松强仍然深有感触。

  为处理燃煤污染问题

  咱们操碎了心

  随着对空气污染重视的不断升温,旧日被称为“黑色黄金”的煤炭,似乎已经和“污染罪魁”画上了等号。一时刻,煤炭成为众矢之的,老百姓谈“煤”色变。

  我国是世界上最大的煤炭消费国,每年消费煤炭占全球50%左右。虽然近年来新动力和天然气在动力消费中的比重不断加大,但短期内以煤为主的动力结构仍难以底子改动,煤炭仍然是当时我国经济和社会展开最重要的动力支撑。我国已开端对燃煤小锅炉施行“煤改气”工程,为环境空气质量的改进做出了重要贡献。但由于我国天然气资源短缺,加之天然气发电本钱远高于煤炭发电,难以在我国燃煤电厂大规划施行“煤改气”。

  “要害是要有技术来改变燃煤构成污染的现状。”高翔说,“咱们要经过燃煤机组超低排放技术,来推进动力职业的绿色展开,让咱们重新认识煤电。”

  在国家杰出青年科学基金、国家“863”方案、国家科技支撑方案、环保公益科研专项、浙江省严重科技专项和杭州市科技方案等各级科研项目的继续支持下,浙江大学和浙能集团等单位历经20余年的自主创新和联合攻关,完结了燃煤机组超低排放要害技术与成套配备的打破。

  如针对“雾霾首恶”——细颗粒物在烟气中脱除功率低的问题,选用温-湿体系调控强化了多场协同下细颗粒物和SO3的操控脱除,提升了颗粒的捕集功率;针对催化剂中毒失活、低温活性差等问题,经过多活性中心催化剂的配方研制,在多个活性位点的“联合协作”下,进步了催化剂的抗中毒、低温活性、协同氧化汞等功能,完结了杂乱煤质及低负荷运转等恶劣工况下氮氧化物的高效脱除,也有用操控了汞的排放;针对废旧催化剂的处置问题,选用活性组分分次可控负载等办法,可使废催化剂活性恢复到新鲜催化剂的水平,完结了废旧催化剂的循环使用及功能化改性;针对体系优化运转问题,建立了多断面污染物浓度猜测模型及优化办法,可完结超低排放体系的智能调控。

  该成果已在全国规划使用,有用削减了燃煤污染物,提升了燃煤污染管理技术和配备水平,推进了国家燃煤电厂超低排放战略施行,为我国清洁高效煤电体系的建造供给了要害技术支撑,一起也为全球处理燃煤污染问题供给了我国方案。

近来,来自深圳的“高功能锂离子电池用石墨和石墨烯资料”项目取得国家技术发明奖二等奖,这是由清华大学深圳研讨生院康飞宇教授团队和天津大学杨全红教授团队历时二十余年完结的科研成果。广州日报全媒体记者在采访中了解到,本来正是这些科研工作者的不懈尽力,让动力电池愈加廉价,让新动力轿车走进群众日子。

  这项技术终究有什么用?它到底有多牛?为什么是在广东珠三角区域完结?近来,项目首要完结人之一、清华大学深圳研讨生院李宝华教授接受了本报记者的独家专访,向读者揭开这项技术的奥秘面纱。

他们让锂电池变成白菜价 深圳锂电项目获国家技术发明奖

  李宝华向记者介绍试验室里的高端科研设备

技术有多牛?

  锂电池工业成中日韩鼎足之势之势

  新动力轿车首要由电池驱动体系、电机体系和电控体系及拼装等部分组成。其间电机、电控及拼装和传统轿车基本相同,差价的原因在于电池驱动体系。重新动力轿车的本钱构成看,电池驱动体系占有了新动力轿车本钱的30%~45%,而动力锂电池又占有电池驱动体系约75%~85%的本钱构成。

  处理新动力轿车高价格的中心是下降动力锂电池一次收购本钱。而“高功能锂离子电池用石墨和石墨烯资料”项目归于无机非金属资料中的石墨及碳素制品制作技术,优化了锂离子动力电池充放电速率、循环和高低温功能,大幅提升了我国天然石墨资源的深加工技术和使用水平,进步我国锂离子电池职业的世界竞争力。

  终究这项技术有多牛?李宝华向记者论述了这个项目展开的来龙去脉。本来,锂离子电池制作工业做得最早的是日本,其制作锂离子电池负极资料用的是人工碳素石墨资料,这大幅推进了锂离子电池的商品化。为什么要用人工石墨资料?由于日本资源缺少,本身没有天然石墨矿藏储藏,人工石墨资料首要来源于石油化工和钢铁工业。那时候人工石墨负极资料技术把握在日本人手里。后来,韩国也学习了日本的技术,所以,前期的锂离子电池的商场一向以日韩为龙头。但是人工石墨制备进程能耗大、本钱高,制约了其价格和使用规划。

  我国的状况与日韩不同,我国具有丰厚的天然石墨资源储藏,假设能在锂离子电池生产中完结天然石墨代替人工石墨,一方面能更省能耗,下降本钱,另一方面也能在世界竞争中完结弯道超车。此中的严重意义显而易见。所以我国从上世纪就开端展开天然石墨的研讨,康飞宇教授的团队正是国内最早的从事天然石墨深加工和使用的科研团队。

  项目团队历时二十余年攻关,从国内最早申报天然石墨负极发明专利、打破要害技术,到完结天然石墨和石墨烯的规划使用,凭借资源和技术优势,总算使得锂离子电池“物美价廉”,构成锂离子电池工业“中日韩”鼎足之势的格式。

  李宝华用一组数字形象地通知记者,2000年之前,用人工石墨制备的锂离子电池负极资料,1吨的价格为30~40万元人民币;2000年之后逐渐降至现在的3~10万元。这也倒逼着日韩电池企业大幅下降锂离子电池的价格。

  现在国内外锂离子电池负极资料商场每年的产量近100亿元,其间近40%由天然石墨深加工制成。


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