科技日報記者 張?zhí)N

暮春時節(jié)，大連市旅順口區(qū)，中車大連機車車輛有限公司廠房內(nèi)，焊接弧光此起彼伏，智能機械臂精準舞動，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力機車產(chǎn)品正進行試驗。

數(shù)十公里外，大連理工大學實驗室里，一場圍繞氫能的研究傳來喜訊——大連理工大學教授劉家旭團隊在負載型催化劑研制方面取得突破性進展。這項近日發(fā)表于《科學》雜志的成果，充分利用氫在催化過程中的獨特作用，為高效負載型催化劑設(shè)計提供了新技術(shù)路徑，現(xiàn)已轉(zhuǎn)化為千噸級工業(yè)催化劑，應用于化工行業(yè)核心領(lǐng)域。

這些生動畫面是大連打造氫能生態(tài)的具象化場景。隨著大連正式躋身國家燃料電池汽車示范城市群，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。依托中國科學院大連化學物理研究所、大連理工大學技術(shù)策源地優(yōu)勢，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)，多項技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

據(jù)劉家旭介紹，負載型金屬催化劑在化學工業(yè)和環(huán)境清潔方面有著廣泛應用。但由于催化過程的復雜性，催化作用機理與催化劑設(shè)計存在著長期挑戰(zhàn)，理論研究與實際應用過程存在著明顯“鴻溝”。

為此，自2019年起，劉家旭團隊進行反復實驗和深入研究，并最終研制了世界首套雙光束原位透射紅外光譜，還在催化反應中發(fā)現(xiàn)了新機制。

“這種新型氫化反應中心能顯著提高氧化反應的速率和產(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。這猶如一把鑰匙，打開了高效負載型催化劑設(shè)計的新大門，為催化領(lǐng)域帶來了顛覆性的技術(shù)路徑。

從實驗室到產(chǎn)業(yè)化，氫能發(fā)展的每一步都牽動著未來能源格局的變革。4月15日，國產(chǎn)首臺直管結(jié)構(gòu)70兆帕壓縮氫氣加氣機檢定裝置驗收發(fā)布，這一自主研發(fā)的技術(shù)成果是我國在氫能計量領(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：營造全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的生態(tài)

科研成果只有走出實驗室，轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，才能成為推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“變量”。

中車大連機車車輛有限公司機車開發(fā)部新能源動力室主任呂婷婷說：“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力機車，是國內(nèi)首臺大功率鈦基極板氫燃料電池調(diào)車機車。動力電池最大放電功率1800千瓦、可實現(xiàn)870千瓦大功率快速充電。”

這款機車的研發(fā)填補了國內(nèi)大功率鈦基氫燃料電池在軌道交通裝備中應用的空白，通過氫燃料混合動力實現(xiàn)污染物“零排放”，直接替代傳統(tǒng)柴油機車，助力交通領(lǐng)域脫碳。

從2020年啟動“氫能綜合利用示范工程”，到如今形成64家會員企業(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——

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；國創(chuàng)氫能、洺源科技、大檢集團氫能檢測中心等項目陸續(xù)投產(chǎn)；長興島氫基能源中心配套碼頭項目的萬噸級綠色甲醇等液體化學品泊位、綠氨等液化烴泊位及配套公輔設(shè)施工程開工建設(shè)……

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

從實驗室的理論突破，到產(chǎn)業(yè)化過程中的技術(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)，全力打造具有國際競爭力的氫能產(chǎn)業(yè)高地。