发动机碳中和产业科技服务团:“氢能动力成果转移转化能力提升”高级研修班成功举办

发布时间: 2022-09-29

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为深入贯彻落实中央人才工作会议精神,进一步加强专业技术人才队伍建设,为加快推动我国“双碳”战略实施,培养氢燃料电池和氢发动机高级专业技术人才队伍,增强国际竞争力,受国家人力资源和社会保障部及中国科学技术协会委托,由中国内燃机学会和“科创中国”发动机碳中和产业科技服务团承办的为期5天“氢燃料电池及氢发动机领域专业技术转移转化能力提升”国家级高级研修班于2022年9月3日至7日,在安徽省合肥市圆满完成教学、实践和考核,按计划如期完成研修任务。

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高研班采取主题报告、专题研讨、现场教学等多种有效方式进行研修。共邀请到上海大学、深圳大学、北京理工大学、清华大学、上海交通大学和天津大学该领域的6位资深院士、教授担任授课老师,为氢能动力的学员进行了专题授课。

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研修班在加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、加拿大工程研究院院士、上海大学理学院院长张久俊教授的讲授下拉开序幕,他通过“车用氢能燃料电池的发展与挑战”和“燃料电池与电解水制氢”2个专题,详细分析并细致讲解了氢能发展的必要性、氢能源的优势、氢的制备等。张院士指出氢能源利用是未来发展的必然趋势,以化石燃料为能源的世界是不可持续的,发展清洁可持续能源势在必行,以氢气/液氢为主要能源载体的氢能经济是可持续发展的必然,尽管氢能利用存在很多挑战,但是未来能源的必然趋势,必须大力发展,目前氢能可以助推可再生能源的发展,解决氢的经济性制备储存及大规模输运是关键,氢能的安全使用不仅要从技术上保障,还要提高大众对氢能安全性的认识,利用水、太阳和风能产生的电为原料的电化学电解水制氢是可行的,也是未来制氢的主要方法,发展高效电解水催化剂是提高电解水制氢能量效率降低成本的主要方向,氢能利用主要是靠燃料电池技术将氢转变成电,氢能燃料电池将是汽车的主要动力电源之一。目前降低燃料电池的成本及发展加氢站是氢能利用的主要努力方向。

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来自北京理工大学的孙柏刚教授针对“氢内燃机关键技术挑战及产业化趋势”做了授课。课程包括氢能源动力引发高度关注、容易引起疑惑的几个问题、氢气利用方式的比较分析、氢内燃机研发与应用现状、氢内燃机面临的关键技术及工程转移的挑战。孙教授介绍了氢内燃机的国内外发展及北京理工大学研究开发进展等。氢内燃机与氢燃料电池比较系统效率不同负荷各具优势氢内燃机在中高负荷阶段优于氢燃料电池;氢燃料电池目前成本是氢能内燃机的10倍以上;氢内燃机对氢气的纯度无要求,而氢燃料电池要求氢气纯度大于99.99%;氢燃料电池的寿命小于5000小时,而氢内燃机的寿命大于10000小时。

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在氢内燃机研发方面提出三点建议:推动氢内燃机研发体系构建、推动共性关键技术开发、推动关键零部件开发。

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加拿大国家工程院院士、深圳大学特聘教授、博士生导师,骆静利院士的课程题目为“高效电化学能源技术-固体氧化物燃料电池”,课程侧重阐述目前能源环境危机和电化学能源技术(尤其是固体氧化物燃料电池)在实现"双碳"目标中的重要作用。系统介绍固体氧化物燃料电池的发展历史及技术,包括固体氧化物电池的工作原理、技术优势、关键材料的开发、当前应用领域和最新发展状况,产业化发展,国内外技术差距,对发展固体氧化物燃料电池的重要性和存在的挑战进行讨论和分析。提出固体氧化物燃料电池(SOFC)的研发方向为围绕“双碳“目标,开发高性能低成本能源电催化材料,构建新型电化学反应器及燃料电池,实现极低能耗制纯氢、高效率利用纯氢/非纯氢发电、低能耗高选择性电解CO2储能制燃料和化学品。

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清华大学车辆与运载学院教授、博士生导师,航空发动机研究院副院长帅石金教授在线上授课,详细讲授了“氢燃料电池和氢内燃动力研发及产业化”方面的课程。课程包括:碳中和能源与燃料路径分析;燃料电池动力与内燃动力能量转化效率对比分析;氢燃料电池关键技术研究现状;氢内燃动力关键技术研究现状;氢交通能源与动力产业化与应用展望等内容。帅教授总结到:碳中和已成为全球共识和未来社会、经济的发展目标,给人类带来的影响将是全方位的、颠覆性的,任何人和国家都无法置身之外。随着能源开采、转化技术和节能技术的快速发展,全球能源供需矛盾缓解,使得车用能源战略转型成为可能。内燃动力在长途货运领域,仍然具有节能、减排、成本、便捷等综合优势,在相当长的时间仍是无可替代的一种主流的动力系统。同时,目前氢燃料电池汽车的成本是传统内燃机动力系统成本的10倍以上,在关键技术和降成本方面也面临着巨大挑战,其挑战远超于氢、氨及e-fuel等碳中和燃料内燃机所面临的问题。帅教授最后提到无论是哪种动力路线只有实现低碳排放和满足用户需求(包含可接受的成本),才能最终实现可持续发展。例如,比亚迪股份有限公司的混动汽车车型在没有补贴的情况下销量大于其带有补贴的电动车销量。

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上海交通大学“致远”讲席教授,机械与动力工程学院燃料电池研究所所长、致远学院常务副院长章俊良教授着重讲授了“氢燃料电池研发、产业情况、关键技术以及需要解决的关键技术解析”,内容包括:氢能与燃料电池国家战略;燃料电池技术现状及产业化技术瓶颈;燃料电池中亟待解决的关键科技问题;燃料电池关键材料和核心部件发展现状;燃料电池多场景应用展望。

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天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室教授、博士生导师焦魁教授的课程为“燃料电池仿真技术”,系统完整地介绍了燃料电池发展史,燃料电池的应用、技术难点。研讨了我国氢燃料电池近年来发展趋势与关键阶段,氢燃料电池水热管理技术与未来高功率密度燃料电池技术发展趋势等。并深度分析讲授了仿真原理:微纳与孔尺度部件级仿真、三维CFD全电池仿真、低维瞬态电堆-系统仿真。讲解内容理论性、专业性强,技术性领先。

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期间,学员赴安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心、安徽江淮汽车集团股份有限公司发动机公司和安徽创新馆进行实地考察和现场教学。

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通过高研班优质的学习平台,院士教授们精彩讲授,高研班学员们听课专致认真,师生互动,答疑解惑,课堂气氛活跃。通过研修,调动了学员的主动性和参与性,学员们相互探讨问题、分享经验,交流体会。学员们表示,本次高研班共同深入探讨了动力系统实现碳中和的关键技术和技术路径,对提升成果转移转化能力提供了有力支撑。中国内燃机学会为学员们搭建了产学研深度融合的氢能动力行业沟通桥梁,明晰了发展方向,解惑了关键技术及制约因素,对以后的工作大有帮助。高研班在收获满满的气氛中画上了圆满的句号。

据悉考核合格的高级研修班学员将纳入国家专业技术人才知识更新工程人才库,由人社部颁发《国家专业技术人才知识更新工程高级研修项目培训证书》。同时,学员被授予“科创中国技术经理人”。根据国家人力资源和社会保障部印发的《专业技术人才知识更新工程培训证书管理办法》,各单位可将培训证书作为专业技术人员考核、职称评聘、岗位聘任(聘用)、职业注册的重要依据。

“科创中国”发动机碳中和产业科技服务团,将继续结合行业需求完成人才培养个和技术转移转化相关工作,服务企业,为实现发动机碳中和贡献力量。

 

来源:“科创中国”发动机碳中和产业科技服务团