佛山人才故事之卓越工程师︱有研王荣跃:“小粉末”催化创新大突破
佛山先锋 2024-02-23 19:03

今年春节,有研(广东)新材料技术研究院(下称“有研广东院”)燃料电池关键部件研究室主任王荣跃,再度选择留在佛山过年。这里舞龙舞狮的浓厚年味,让人感到“此心安处是吾乡”。

回到实验室,他对一些黑色粉末反复测试,这是其团队苦心研制的新型铂基催化剂,正努力将铂载量从0.3-0.5毫克/平方厘米降到0.15毫克/平方厘米。看似数量小变化,实质是燃料电池关键材料国产化的创新大突破。

从海外回国这两年,在佛山,王荣跃真切感受到新的“科学的春天”正扑面而来。日前召开的全市高质量发展大会上,他作为“佛山卓越工程师”的代表,站在舞台的C位,心潮澎湃。“科学家创业创新的黄金时代到了!”

 
佛山高质量发展大会上,王荣跃(左五)获颁“佛山卓越工程师”荣誉证书。戴嘉信 摄

毅然回国攻关“卡脖子”技术

“What molecule am I(我是什么分子)?”王荣跃平日里爱穿一件T恤,上面印着这句英文和化学分子结构图,衬托出其浓重的科学家气质。这是他专门从海外带回来的纪念品。

2012年从山东大学博士毕业后,王荣跃出国留学工作近10年,一直从事燃料电池催化剂的研发,在某国际知名实验室获得材料科学家终身职位,也是国家级高层次青年人才。

尽管在海外的事业前途无量,但他一直不忘科学报国的初心。“到国外发展这么多年,也是希望有朝一日能为国家做一些贡献,从而体现个人的价值。”

近年来,中国在以科技创新推动产业升级的过程中,对科研人才的需求愈发迫切。同时,氢能等新能源燃料电池方兴未艾,已到了产业化的“前夜”。祖国科技和产业的日新月异,让这位身处大洋彼岸的游子下定决心,毅然舍弃国外优渥的职位,带着多年学习工作的积累回国,为国家科技自立自强贡献力量。

彼时,有研广东院刚刚在佛山禅城落地,目标打造世界级高端创新平台,燃料电池的研发及产业化正是主攻方向之一,这与王荣跃的远大志向一拍即合。2021年,他举家南下,来到有研广东院燃料电池关键部件研究室工作,并逐步组建起一支实力强大的科研团队。

走进燃料电池关键部件研究室,眼前毫不起眼的黑色粉末,便是王荣跃团队苦心研制的新型铂基合金催化剂,它们将填充在燃料电池的核心零部件膜电极上。权威机构数据显示,若一年生产50万辆燃料电池车,催化剂在整个系统中所占成本高达40%。

然而,正是这一核心关键,一直被国外垄断。王荣跃坦言,燃料电池系统的八大关键部件中,催化剂的国产化率偏低,仅有20%。

王荣跃专注研发国产化燃料电池催化剂。罗湛贤 摄

“我们一定要突破这一‘卡脖子’技术,推动铂基催化剂在中国的产业化。”王荣跃说,铂基催化剂国产化的重点在于,降低铂载量的同时确保性能的稳定。

经过一年的攻关,王荣跃的团队已开发出第一代铂碳催化剂产品,其粒径分布、性能和稳定性等指标,可以比肩进口商用催化剂,而且效率更高,成本也极具优势。

“目前市场主流产品的铂载量,一般是0.3-0.5毫克/平方厘米,我们希望砍掉一半。”对于自主创新、打破垄断,王荣跃信心满满。

科研成果产业化跨越“死亡之谷”

在科技界,从科研成果的诞生到落地为具体产品的过程,一直存在巨大的鸿沟,业界称之为“死亡之谷”。

王荣跃也深知这充满风险和挑战,但将基础研究成果带离实验室,跨越“死亡之谷”,是他一直坚持的理念。这些年,他一直致力于燃料电池催化剂的产业化应用和工程化技术研究。

对于自己的研发成果,王荣跃已经画好了产业化迭代的路线图。一代产品实现进口催化剂替代;二代产品将在一代基础上结合客户需求改进,成本要降低2-3倍;三代产品的成本更要呈数量级下降;四代产品要往零铂方向发展。

目前,一代产品已顺利完成中试,实现百克级别的宏量制备,并向下游的客户送样。不少客户试用后反馈良好。

从实验室中试到企业意向订单,意味着科研创新成果正向规模化量产大步迈进。

这比王荣跃预想中要跑得快。他原来设计的产品研发推广周期是5年,其中第3年才对接市场,但如今从研发到对接客户,仅用了1年多。

好风凭借力,送我上青云。在王荣跃看来,如此突飞猛进,除了研发团队共同努力和技术领先外,还离不开佛山良好的环境支撑。

“佛山的市场化程度很高,对接新科技的反应速度也很快。”王荣跃说,近年来,佛山大力发展氢能产业,制定相关的规划,为燃料电池科研成果产业化提供了丰富的应用场景。

不仅如此,当地政府全力服务企业,尊重科学、崇尚创新的氛围,也让王荣跃暖心。“从人才落户到子女教育,市区两级都开通了‘绿色通道’,给予了很大帮助和扶持。”

这在日前召开的佛山高质量发展大会就有充分体现。大会不仅表彰了一批卓越工程师,还明确走产业与科技融合聚变之路,推动更多科技成果从实验室走向生产线,努力把佛山打造成小试中试的天堂。

作为弄潮儿,王荣跃倍感兴奋,踌躇满志。他的科研报国梦想,如今正与佛山形成共振,并将在这里落地生根、开花结果。

来源:南方

编辑:佛山先锋编辑部

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