科技日?qǐng)?bào)記者 張?zhí)N

暮春時(shí)節(jié)，大連市旅順口區(qū)，中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司廠房?jī)?nèi)，焊接弧光此起彼伏，智能機(jī)械臂精準(zhǔn)舞動(dòng)，員工們穿梭在生產(chǎn)線旁加緊裝配——2000千瓦系列化氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車(chē)產(chǎn)品正進(jìn)行試驗(yàn)。

數(shù)十公里外，大連理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，一場(chǎng)圍繞氫能的研究傳來(lái)喜訊——大連理工大學(xué)教授劉家旭團(tuán)隊(duì)在負(fù)載型催化劑研制方面取得突破性進(jìn)展。這項(xiàng)近日發(fā)表于《科學(xué)》雜志的成果，充分利用氫在催化過(guò)程中的獨(dú)特作用，為高效負(fù)載型催化劑設(shè)計(jì)提供了新技術(shù)路徑，現(xiàn)已轉(zhuǎn)化為千噸級(jí)工業(yè)催化劑，應(yīng)用于化工行業(yè)核心領(lǐng)域。

這些生動(dòng)畫(huà)面是大連打造氫能生態(tài)的具象化場(chǎng)景。隨著大連正式躋身國(guó)家燃料電池汽車(chē)示范城市群，一條從基礎(chǔ)研究、核心技術(shù)攻關(guān)，到全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的創(chuàng)新路徑逐漸顯現(xiàn)，為全國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了“大連樣本”。

破界：跨越理論與應(yīng)用的鴻溝

科研創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源頭活水。依托中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、大連理工大學(xué)技術(shù)策源地優(yōu)勢(shì)，幾年間，新一代大功率高性能堆、電解水制氫、氫化工等技術(shù)在大連研發(fā)，多項(xiàng)技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

據(jù)劉家旭介紹，負(fù)載型金屬催化劑在化學(xué)工業(yè)和環(huán)境清潔方面有著廣泛應(yīng)用。但由于催化過(guò)程的復(fù)雜性，催化作用機(jī)理與催化劑設(shè)計(jì)存在著長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，理論研究與實(shí)際應(yīng)用過(guò)程存在著明顯“鴻溝”。

為此，自2019年起，劉家旭團(tuán)隊(duì)進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)和深入研究，并最終研制了世界首套雙光束原位透射紅外光譜，還在催化反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)了新機(jī)制。

“這種新型氫化反應(yīng)中心能顯著提高氧化反應(yīng)的速率和產(chǎn)物的選擇性，克服了傳統(tǒng)催化劑在效率和選擇性方面的瓶頸。”劉家旭說(shuō)。這猶如一把鑰匙，打開(kāi)了高效負(fù)載型催化劑設(shè)計(jì)的新大門(mén)，為催化領(lǐng)域帶來(lái)了顛覆性的技術(shù)路徑。

從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化，氫能發(fā)展的每一步都牽動(dòng)著未來(lái)能源格局的變革。4月15日，國(guó)產(chǎn)首臺(tái)直管結(jié)構(gòu)70兆帕壓縮氫氣加氣機(jī)檢定裝置驗(yàn)收發(fā)布，這一自主研發(fā)的技術(shù)成果是我國(guó)在氫能計(jì)量領(lǐng)域取得的重大突破，為氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了關(guān)鍵性技術(shù)支撐。

聚變：營(yíng)造全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的生態(tài)

科研成果只有走出實(shí)驗(yàn)室，轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，才能成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“變量”。

中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司機(jī)車(chē)開(kāi)發(fā)部新能源動(dòng)力室主任呂婷婷說(shuō)：“企業(yè)自主研發(fā)生產(chǎn)的2000千瓦系列化氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車(chē)，是國(guó)內(nèi)首臺(tái)大功率鈦基極板氫燃料電池調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)。動(dòng)力電池最大放電功率1800千瓦、可實(shí)現(xiàn)870千瓦大功率快速充電。”

這款機(jī)車(chē)的研發(fā)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大功率鈦基氫燃料電池在軌道交通裝備中應(yīng)用的空白，通過(guò)氫燃料混合動(dòng)力實(shí)現(xiàn)污染物“零排放”，直接替代傳統(tǒng)柴油機(jī)車(chē)，助力交通領(lǐng)域脫碳。

從2020年啟動(dòng)“氫能綜合利用示范工程”，到如今形成64家會(huì)員企業(yè)、年產(chǎn)值120億元的產(chǎn)業(yè)集群，大連氫能發(fā)展軌跡清晰可見(jiàn)——

大連高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)氫能源制造業(yè)創(chuàng)新中心掛牌；國(guó)創(chuàng)氫能、洺源科技、大檢集團(tuán)氫能檢測(cè)中心等項(xiàng)目陸續(xù)投產(chǎn)；長(zhǎng)興島氫基能源中心配套碼頭項(xiàng)目的萬(wàn)噸級(jí)綠色甲醇等液體化學(xué)品泊位、綠氨等液化烴泊位及配套公輔設(shè)施工程開(kāi)工建設(shè)……

大連利用自主創(chuàng)新能力強(qiáng)勁、產(chǎn)業(yè)鏈條完整、低成本氫氣資源充裕、氫能產(chǎn)業(yè)示范應(yīng)用推廣場(chǎng)景豐富四大優(yōu)勢(shì)，以發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈為突破口，積極布局發(fā)展低碳新興產(chǎn)業(yè)，打造未來(lái)新質(zhì)生產(chǎn)力。

從實(shí)驗(yàn)室的理論突破，到產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中的技術(shù)創(chuàng)新，再到全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同聚變，大連市正以創(chuàng)新為引領(lǐng)，全力打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的氫能產(chǎn)業(yè)高地。