创新,拼搏,才有成功

发布时间:2014-04-29
 创新,拼搏,才有成功
 
  ——记中国科学院上海硅酸盐研究所温兆银研究员
 
  智能电网成为近年来风靡科学界的热点研究方向,世界各国竞相开发智能电网相关的新技术,人们期待着通过信息与能量体系的交织,使传统的电力供应体系发生革命性的提升。未来,人们在智能电网的环抱中,生活将会发生焕然一新的变化。然而,阻碍智能电网快速发展的核心瓶颈技术——储能,至今未能有真正的突破。上海硅酸盐所温兆银研究员带领他的研究团队,在储能攻关的大潮中奋力拼搏,成为佼佼者。通过他们的努力,我国成为世界上第二个拥有先进的储能技术——钠硫电池成套技术的国家,在上海世博会期间成功展示应用。党和国家领导人多次专程视察他们的研究成果,如今这项技术已顺利走向产业化。
 
  抓住机遇,勇挑重担,大胆创新
 
  提起钠硫电池技术,也许几年前大家对它很陌生,那时全球只有日本一家公司有能力攻破它。除此以外国内外无人敢问津。由于智能电网发展的迫切需要,2006年上海市电力公司的专家前来上海硅酸盐所寻求储能钠硫电池的技术。在当时,研究所曾经有20余年与电动车用30安时小容量钠硫电池相关的研究基础,并在上世纪80年代进行过钠硫电池电动汽车的示范运行,但始终未能投入规模化应用。而储能钠硫电池的要求远远高于车用电池,仅仅单体电池的容量就达到650安时,其技术难度要远高于车用电池。
 
  温兆银研究员于1984年考入中科院上海硅酸盐研究所,跟随导师林祖纕研究员、江东亮院士攻读硕士、博士学位,从事固体电解质及化学电源方面的学习和研究,近20年时间踏踏实实的钻研,在功能陶瓷、电池方面取得了多项有一定影响力的成果,成为上海硅酸盐所固态离子学和储能技术方面的学术带头人。然而,这项高难度的攻关项目,全球那么多研究机构都退却了,独家经营的日本公司对我国在技术和产品方面实行严格的封锁,我们能行吗?凭着坚实的基础和敏锐的分析力,温兆银研究员坚定地回答“能!”。这个沉甸甸的字眼,是建立在所领导的坚强支撑以及包括他的导师和同事们三十多年探索的基础上的,也是他多年刻苦钻研和在困难面前从不低头的坚强意志的体现。这一举动当时被很多人认为不切实际,甚至是“疯”了的行为。
 
  要实现既定的目标,一切几乎要从零开始。首要解决的就是技术和设备问题——研发运用于智能电网的钠硫电池必须有专门的技术和设备。2006年8月与电力公司签订合作协议起,他带领着团队联系相关的设备生产厂家,前后共用了4个月时间,夜以继日地建设实验室,多个厂家也为他们挑灯夜战。多少个深夜他和团队成员赶到设备厂家和工人们一起奋战。在冰天雪地的东北厂家,他们夜以继日确定方案,试验设备,常常一天中我们要转战两三地。这些实验室设备都是他们制定方案甚至亲手设计的成果。终于在2006年12月25日,他们用自己发明的技术研制成功钠硫电池最核心的材料——电解质陶瓷管和相关的设备。因此,2006年12月31日至2007年1月2日,经过两天两夜不休不眠的奋战,我国第一个储能用的大容量钠硫电池制备成功,650安时是目前国际上公开报道的最大容量。这其中包含了大容量钠硫电池从材料到部件组合的多项发明,无论是材料和电池的技术,甚至所使用在装备都是他们自主创新的成果。
 
  大容量储能钠硫电池的研制成功被我国两院院士评选为2009年中国十大科技进展新闻。路甬祥同志在新闻发布会上这样点评道“钠硫储能电池居日本之后位于世界第二位,能够自主研发成功,标志着我们国家的科学技术已经进入了一个新的发展时期。高能量的钠硫储能电池对未来的可再生能源占GDP比例,保证电网的稳定性、可靠性是至关重要的。”
 
  新的挑战,跨越发展,走向成功
 
  一项成果仅仅停留在实验室阶段是没有价值的,我们国家有很多研究成果都未能走到实际应用,这与我们的科研人员固有的思维模式不无关系。钠硫电池是一项实验性和应用性极强的技术,它要通过成千上万个电池反复试验,不断改进提升才能成为被市场接受的产品。随着我国单体钠硫电池技术的突破,也许每天见到一只钠硫电池制备成功不再困难,如果从无到有是一种突破的话,从小到大则是一种新的飞跃,它需要通过工程化的研究才能实现,可是实现这种飞跃往往不是科研人员所擅长的。
 
  近20年来,钠硫电池这一特殊的技术在国外几乎没有科学家亲历过它的生产技术,技术封锁的程度可见一斑。要实现工程化,没有可量化制造的工程化平台就无从谈起。从实验室走向工程化研究是摆在温兆银团队面前的新挑战。
 
  他没有退缩,一个涉及钠硫电池几十个工序的工程化平台系统的蓝图很快在他的脑海中勾画了出来,通过他那由精兵强将组成的团队迅速实施,一台台充满智慧的工程化装备的设计陆续诞生,它们完全突破了普通实验室的概念。根据当时的调研情况,这一系列具有工程化特性的设备大部分都不是在市场上可以直接采购得到的。他的团队开动脑筋,攻克了一个又一个的难关,形成了一个又一个巧妙的构思。经过与多家设备公司紧密合作,仅用一年多的时间,一条具有年产2兆瓦单体钠硫电池的中试平台就完成了从设计到制造的历程。2009年3月,钠硫电池中试线全线贯通并实现了稳定运行。钠硫电池储能电站在2010年上海世博会期间成功运行,使这项技术朝实用化迈出了坚实的一步。作为上海市科委亲自培育的项目,科委领导对项目的进展表示了充分的肯定。
 
  2009年至2010年的岁末年初,吴邦国委员长、温家宝总理、以及科技部、中科院和上海市领导先后视察了钠硫电池中试平台和研制的产品,对所取得成果给予了充分的肯定。
 
  大容量钠硫电池成套技术的研制成功引起了业界的关注,多家公司希望开展合作,实现产业化,最终上海电气集团携手上海硅酸盐所和上海市电力公司实现了这一目标,钠硫电池的知识产权价值1.6亿元人民币。
 
  言传身教,为人师表,团队协作
 
  温兆银常说,他的导师林祖纕先生一生为人低调,谦虚诚恳,即便到了70岁的高龄依然身体力行,亲自开展实验工作,亲自分析实验结果,甚至亲笔撰文,是他一生学不完的好教材。因此,在任何一项新的科研项目启动后,温兆银总是会亲手完成第一次试验,为的是从中发现问题,更好地解决问题。
 
  作为研究所的学术带头人,温兆银研究员不仅承担了大量的科研任务,而且还担负了繁重的培养研究生的重任。为了保证学生的质量,也为了实验室的声誉,他对学生从不放松,甚至到了苛求的地步,。他时刻告诫学生,严格要求自己,保持纯洁正直的学术品格。他也为学生们营造了宽松的学习氛围和优越的工作条件,为学生的发展付出了极大的努力,学生们撰写的论文常常要被他修改上五、六遍。他对事业的热忱,对待学生的一丝不苟以及为人的宽宏大度也深深感动了每一位同学。他鼓励自己培养的学生不要计较个人得失,首先要为我们的国家贡献力量。他所培养的学生,有的成为实验室的中坚力量,有的成为同行业的佼佼者。
 

 

  要成就一番事业,得靠一个坚强团队。多年来,温兆银研究员打造了一支能干善战的团队,他不拘一格,从国内外引进各种人才。靠这样一支团队,通过所领导的精心协调,与全所和合作单位的协作,他们出色了完成了储能钠硫电池的攻关任务。科研岗位上的工作是枯燥的,需要耗费大量的时间和精力,这支团队的大部分成员放弃了很多个节假日和休息日。为了活跃大家的思维、修养大家的身心、释放大家的压力、培养大家全面发展的人格,他鼓励每一位成员培养健康的业余爱好。他们的团队中既有思维活跃的文艺爱好者,也有热爱运动的体育爱好者。也正是这种“苦中作乐”的精神培育了大家面对困境时积极乐观的心态,成就大事业。这样一支团队获得了多个荣誉,评选为上海市劳模集体,中国科学院优秀团队,全国工人先锋号。温兆银研究员也获得了中国科学院优秀教师、“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、上海市领军人才、全国优秀科技工作者等荣誉。
 

 

  温兆银,研究员,1963年7月生,1998年获中国科学院上海硅酸盐研究所博士学位。现任中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任。兼任上海无机能源材料与器件工程研究中心主任、中科院能量转换材料重点实验室(与中国科技大学联合)副主任等职。聘为中国硅酸盐学会常务理事,固态离子学分会理事长、特种陶瓷分会理事、亚洲固态离子学会理事,上海市能源研究会理事。

 
  长期从事固态离子学、功能陶瓷、化学电源方面的研究工作,先后承担40余项各类科研国家、上海市、国内外合作项目。发表科技论文近200篇。申请国内外专利近50项。
 
  曾获得中国科学院优秀教师、“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、上海市领军人才、全国优秀科技工作者等荣誉,所研究的成果曾评选为中国十大科技进展。
 
人生格言: