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首届“全国科创名匠” | 郑南峰:用科技创新让世界更“绿”

中工网记者 陈颖

“科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。深入进行基础研究是希望我们能够拥有核心竞争力的技术创新。”5月31日,中国科学院院士、厦门大学教授、嘉庚创新实验室主任、全国科创名匠郑南峰对中工网记者说。他认为,基础研究之根扎得越深科技创新之树就越繁茂。

他同时呼吁重视科技创新成果转化落地,“成果如果只是停留在实验室层面,就很难体现出它的社会价值,比如我们正在研究探索的新能源领域,科技创新落地实现产业化能让世界更‘绿’。”

郑南峰在实验室内。受访者供图

郑南峰在实验室内。受访者供图

针对高端精细化学品被卡脖子的困局和精细化工行业高污染痛点,本致力于化学基础研究的郑南峰开始率领研究团队跑工厂,挖掘企业对科技创新的需求,推动科研创新成果转化落地,更好地服务产业发展。这个过程中,他们也更加坚定了深耕功能材料表界面化学研究的决心,并发掘其多元化实用价值。

历经十多年的不懈探索,郑南峰带领团队成功开发了系列高选择性Pt/C、Pd/C等工业加氢催化剂并实现产业应用,为企业累计新增产值超10亿元,从源头上减排了高危固废数万吨,为精细化工企业完成绿色转型升级、提高产品核心竞争力起到关键作用。其中,部分技术入选工信部首批石化化工行业鼓励推广应用的技术产品目录。

要实现“双碳”目标,绿氢大有可为。绿氢是指使用可再生能源制造出来的氢气,其制造过程中不会产生二氧化碳,是氢能利用的理想形态。但由于绿氢生产成本较高,工厂还是更倾向于采用经化石燃料获取的灰氢。然而生产一吨灰氢会产生十几吨的二氧化碳,不利于‘双碳’目标的实现。面向国家重大需求,郑南峰主导实施以产业化应用为导向的“有组织”科研攻关模式,围绕“制氢-储运-用氢”布局全链条研发,2020年“从零开始”牵头组建跨学科团队攻关氢能核心关键技术,从关键材料、部件、系统层面全方位攻关低能耗、可适应波动性可再生能源电力的大功率电解水制备绿氢装备技术。

郑南峰在实验室为学生演示实验。受访者供图

郑南峰在实验室为学生演示实验。受访者供图

经过四年多的日夜攻关,郑南峰成功带领团队自主研发出1000标方碱性电解水制氢装备,并建设了年产能20套1000标方电解槽的可复制生产线。据了解,该装备性能已达到美国能源局2026年行业技术目标。同时,他也带领团队在成功搭建质子交换膜(PEM)电解水制氢CMA认证体系的基础上,自主研发出低成本兆瓦级PEM电解水制氢装备。该设备多数指标达到国际领先水平,入选了国家能源局“第三批能源领域首台(套)重大技术装备名单”。此外,郑南峰还带领团队攻克了碱性电解水制氢、质子交换膜制氢、碱性离子交换膜等技术,推动孵化氢能企业3家,累计获得招商工业等外部投资超1.3亿元。

郑南峰在与学生讨论实验结果。受访者供图

郑南峰在与学生讨论实验结果。受访者供图

“目前绿氢的价格很高,每公斤超过20元。”郑南峰说,在市场规律的作用下,很少有企业会主动尝试高成本的绿氢。因此,他决定要带领团队再花上几年时间,试着把每公斤的绿氢降到10元以下,“这样一来,绿氢的经济性就会慢慢显现出来了。”

在新能源领域,郑南峰的成就不止于此,还包括利用甲酸根配位实现铜抗氧化,从而推进铜在电子信息、太阳能电池等行业中广泛替代银的原创技术等。截至目前,他已在Nature、Science等期刊上发表论文300余篇,获授权国家发明专利50余件,国际发明专利3件,部分专利已转化应用。

郑南峰在测试制氢装备的性能。受访者供图

郑南峰在测试制氢装备的性能。受访者供图

想产业之所急、研国家之所需,郑南峰教授执着追逐科研理想。在他看来,污染问题始终没能得到根本性解决,“技术创新还不够,技术创新还大有可为。”郑南峰说,他将继续聚焦新能源领域,不断推进完善产学研用的链条,促进科技创新成果落地开花结果。

让世界更“绿”,他的科研初心始终如一。

首届“全国科创名匠”名单

(20名)

序号 姓名 单位及职务

1. 任  飞  清华大学建筑设计研究院有限公司正高级工程师

2. 史占良  石家庄市农林科学研究院研究员
3. 寇子明  太原理工大学先进成型与智能装备研究院正高级工程师
4. 杨  勇  中科合成油内蒙古有限公司研究员
5. 贺高红  大连理工大学盘锦产业技术研究院教授
6. 聂守军  黑龙江省农业科学院绥化分院研究员
7. 杨  启  上海交大海洋水下工程科学研究院有限公司研究员
8. 顾春燕  中国电子科技集团公司第十四研究所工程师
9. 杨华勇  浙江大学工学部教授
10. 魏  臻  合肥工大高科信息科技股份有限公司教授
11. 郑南峰  厦门大学、嘉庚创新实验室教授
12. 刘少军  湖南师范大学省部共建淡水鱼类发育生物学国家重点实验室教授
13. 倪  阳  华南理工大学建筑设计研究院有限公司研究员
14. 符菊梅  海南国际商业航天发射有限公司总体技术部高级工程师
15. 张小松  电子科技大学网络空间安全学院教授
16. 张首刚  中国科学院国家授时中心研究员
17. 李玉林  中国科学院西北高原生物研究所公共技术中心研究员
18. 高进喜  六盘山实验室(宁夏回族自治区装备制造实验室)智铸造及装备技术研究中心正高级工程师
19. 俞祁浩  中国科学院西北生态环境资源研究院研究员

20. 雷剑梅  中国汽车工程研究院股份有限公司信息智能事业部正高级工程师