在開(kāi)放合作中尋找氫能潛力

張錦玉

2022年8月11日，吳震出現(xiàn)在了2022可持續(xù)能源發(fā)展國(guó)際會(huì)議分論壇現(xiàn)場(chǎng)。他是這場(chǎng)“氫能與燃料電池分論壇暨中國(guó)-塞爾維亞學(xué)術(shù)交流研討會(huì)”的發(fā)起人和主持人，而他所在的整個(gè)“氫能和燃料電池”課題組都參與到了組織工作中。受到疫情影響，這場(chǎng)會(huì)議最終以“線上+線下”的形式呈現(xiàn)，吸引了近2000人次觀看。

“我認(rèn)為合作共贏是未來(lái)的趨勢(shì)，尤其在氫能領(lǐng)域。”吳震認(rèn)為，氫是一種理想的含能體能源，發(fā)展氫能和燃料電池研究是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一?！八纳婕懊婧軓V，形成的產(chǎn)業(yè)鏈也比較長(zhǎng)，想要發(fā)展就需要集合多方力量，共同去做這件事?！边@種開(kāi)放與合作的態(tài)度，一直貫穿在吳震的科研生涯中。

從合作中尋找發(fā)展契機(jī)

吳震第一次接觸到氫能是在2008年。

那年，正任浙江大學(xué)化工機(jī)械研究所所長(zhǎng)的鄭津洋（2021年當(dāng)選中國(guó)工程院院士），帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了高壓儲(chǔ)氫罐示范項(xiàng)目，為“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”錦上添花，也改寫了中國(guó)不能制造工作壓力大于30兆帕輕質(zhì)高壓容器的歷史。

當(dāng)時(shí)，吳震就在鄭津洋團(tuán)隊(duì)做本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，課題方向是高壓儲(chǔ)氫罐的爆破壓力預(yù)測(cè)。在接觸氫能過(guò)程中，吳震敏銳地感覺(jué)到在新能源上，氫能將是一個(gè)潛力股。

這種感覺(jué)，在吳震被保送到西安交通大學(xué)正式鉆研固態(tài)儲(chǔ)氫之后，日漸強(qiáng)烈。但時(shí)間久了，他也意識(shí)到另一個(gè)問(wèn)題?！拔覀冏龅墓ぷ鲊@氫的制取和儲(chǔ)存展開(kāi)，主要集中在上游?？蓺淠芤绾螒?yīng)用，如何轉(zhuǎn)化成動(dòng)力，卻是下游的問(wèn)題。”吳震認(rèn)為，一定要把上游和下游打通，而建起這座橋梁，合作是不二之選。

2017年年底，吳震通過(guò)了香江學(xué)者計(jì)劃選拔，與香港理工大學(xué)倪萌教授團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)展“用于高效能量轉(zhuǎn)換的燃料電池/電池的建模和模擬”研究?！拔乙郧皼](méi)接觸過(guò)燃料電池”，對(duì)吳震來(lái)說(shuō)，在香港的兩年，是一個(gè)在新方向上學(xué)習(xí)探索的過(guò)程。這也驗(yàn)證了他之前的想法：合作，的確給氫能研究帶來(lái)更多可能。從此，加強(qiáng)與國(guó)際、國(guó)內(nèi)交流合作，就成了他堅(jiān)定的選擇。

譬如開(kāi)篇提到的“氫能與燃料電池分論壇暨中國(guó)-塞爾維亞學(xué)術(shù)交流研討會(huì)”，能主持這一會(huì)議，是基于吳震在中-塞合作中的積累。2016年以來(lái)，中-塞合作進(jìn)入繁榮期。在“鋼鐵友誼，合作共贏”的背景下，中國(guó)-中東歐國(guó)家高校聯(lián)合會(huì)（簡(jiǎn)稱“聯(lián)合會(huì)”）積極運(yùn)轉(zhuǎn)。

“中國(guó)和塞爾維亞是全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系”，吳震表示，能源合作本來(lái)就是“一帶一路”倡議的突出亮點(diǎn)。有一組數(shù)據(jù)非常值得重視：“一帶一路”沿線國(guó)家的傳統(tǒng)化石能源資源量占全球的60%以上，產(chǎn)量占40%以上，相應(yīng)的二氧化碳排放占30%以上。這意味著在“雙碳”時(shí)代，“一帶一路”的能源轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。

在我國(guó)，2019年，氫能首次被寫入《政府工作報(bào)告》;2022年，隨著《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021—2035年）》的發(fā)布，氫能被確定為未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分和用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，氫能產(chǎn)業(yè)也被確定為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。與此同時(shí)，塞爾維亞能源部門也表示，到2050年，氫能戰(zhàn)略將成為其新能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

這成為吳震及其所在團(tuán)隊(duì)與塞爾維亞的合作催化劑。2019年前后，西安交通大學(xué)氫能和燃料電池團(tuán)隊(duì)開(kāi)始與貝爾格萊德大學(xué)萬(wàn)卡核物理研究院合作。2021年年底，西安交通大學(xué)與波蘭格但斯克技術(shù)大學(xué)等聯(lián)合發(fā)起成立聯(lián)合會(huì)工學(xué)學(xué)科建設(shè)共同體。此時(shí)，吳震主持的、與塞爾維亞合作的聯(lián)合會(huì)教育項(xiàng)目“基于氫能的輕質(zhì)長(zhǎng)續(xù)航高能量密度動(dòng)力系統(tǒng)研究”，也隨之順利展開(kāi)。

“有了這樣的基礎(chǔ)，2022年5月，我們學(xué)校跟貝爾格萊德大學(xué)簽署了合作協(xié)議，明確在氫能等清潔能源領(lǐng)域進(jìn)行全面合作。這樣一來(lái)，我們雙方就更需要進(jìn)行密切的學(xué)術(shù)交流研討。對(duì)聯(lián)合會(huì)工學(xué)學(xué)科建設(shè)共同體項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)具體的落實(shí)?！眳钦鹫f(shuō)。

對(duì)吳震而言，合作意味著不同學(xué)科背景或者不同研究方向的碰撞。他的在研項(xiàng)目中，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃-政府間重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目在獲批前，就有著與南非約翰內(nèi)斯堡大學(xué)的一位學(xué)者近6年的前期合作基礎(chǔ)。而另一項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目則是與山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院孫靜團(tuán)隊(duì)一拍即合。

“儲(chǔ)氫在傳統(tǒng)技術(shù)上很難取得重大突破，我們期待通過(guò)多學(xué)科交叉合作來(lái)迸發(fā)出靈感，去看一下能不能借此誕生出新的技術(shù)成果，同時(shí)在技術(shù)落地上盡早布局?！眳钦鹪俅螐?qiáng)調(diào)。

青年挑大梁

“我一直覺(jué)得自己太年輕，身上的能量不夠，可能沒(méi)辦法去主持或牽頭做重點(diǎn)專項(xiàng)?！眳钦鹫f(shuō)道。話雖如此，2014年年底博士畢業(yè)，2015年年初他就已經(jīng)開(kāi)始獨(dú)立科研了，主持第一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目時(shí)，也不過(guò)是在2016年。

“萬(wàn)事開(kāi)頭難。學(xué)生時(shí)期的科研實(shí)際上比較痛苦，但我覺(jué)得很懷念、很值得?！眳钦鸬摹巴纯唷痹醋韵敕ㄅc計(jì)劃無(wú)法真正落地?！跋敕ㄒ欢ㄒ涞?。不能想著一開(kāi)始就能把從開(kāi)始執(zhí)行到出成果的過(guò)程設(shè)計(jì)得嚴(yán)絲合縫，這是不切實(shí)際的。一個(gè)好的方法是，抓住一個(gè)點(diǎn)深入挖掘，找到其中存在的問(wèn)題，再繼續(xù)探討?！?/p>

吳震將之視為自己的教訓(xùn)，也是他傳遞給學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)。作為一位畢業(yè)不滿8年的80后博士生導(dǎo)師，吳震認(rèn)為自己能夠挑大梁，源自從學(xué)校、陜西省到國(guó)家層面對(duì)青年科研人員的支持。因此，他也愿意下功夫去摸索自洽的為師之路，亦師亦友，創(chuàng)造積極和諧的科研氛圍，幫助青年學(xué)生成為能“挑大梁”的人才。

在西安交通大學(xué)官網(wǎng)上可以看到，以博士生朱鵬飛、堯兢等為代表，吳震指導(dǎo)的學(xué)生成績(jī)十分突出。他們的論文被《能源化學(xué)》（Journal of Energy Chemistry）、《應(yīng)用能源》（Applied Energy）等國(guó)際期刊接收;他們拿到德國(guó)林島諾貝爾獎(jiǎng)獲得者大會(huì)入場(chǎng)券，獲頒全國(guó)氫能博士論壇最佳匯報(bào)獎(jiǎng)……“天道酬勤，這離不開(kāi)他們長(zhǎng)期的努力和積累?！眳钦鹱钭院赖氖?，學(xué)生們都能夠沉下心來(lái)厚積薄發(fā)。他坦率地說(shuō)，希望能把學(xué)生培養(yǎng)成領(lǐng)域內(nèi)同齡人中的佼佼者?！叭瞬排囵B(yǎng)對(duì)教師來(lái)說(shuō)是最重要的，是第一位的。”

2021年，吳震申報(bào)的“新型儲(chǔ)氫容器及氫能應(yīng)用的研究”，得到教育部第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目的支持。“我們不能單單做科研，必須把科研、教學(xué)和人才培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)。”他說(shuō)。

這一項(xiàng)目完整體現(xiàn)了吳震的人才培養(yǎng)觀?！?018年之后，氫能進(jìn)入到快速發(fā)展時(shí)期。但要形成真正的產(chǎn)業(yè)，就需要大量的專業(yè)人才補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。而現(xiàn)狀是，國(guó)內(nèi)高校中大多是針對(duì)能源/新能源設(shè)置專業(yè)，專門針對(duì)氫能的培養(yǎng)還是欠缺?！眳钦鸬哪繕?biāo)是將氫能前沿的研究成果照進(jìn)教學(xué)里。目前，西安交通大學(xué)已經(jīng)開(kāi)設(shè)了儲(chǔ)氫相關(guān)課程，同時(shí)把與企業(yè)的合作作為示范，向?qū)W生講授在這一領(lǐng)域，從理論到實(shí)踐應(yīng)該如何去走通。比如，與企業(yè)合作完成某工藝系統(tǒng)，并建成教學(xué)模型，讓學(xué)生直觀地了解氫能從制取、提純到儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)娜^(guò)程。

“學(xué)生培養(yǎng)是一個(gè)艱辛的過(guò)程，需要用看待自然規(guī)律的態(tài)度去對(duì)待，不能拔苗助長(zhǎng)，要給他們足夠的時(shí)間和環(huán)境，讓他們成長(zhǎng)?！睅煆膹?jiān)缧＝淌跁r(shí)，吳震面對(duì)的是這樣一個(gè)能夠充分發(fā)揮自我的環(huán)境，他也將這種教育理念傳遞給學(xué)生?！白邚澛肥钦５?，不能因?yàn)榕伦邚澛范ッ半U(xiǎn)精神。我們要鼓勵(lì)學(xué)生多探索，他們才有可能做出一些不同于以往的比較原創(chuàng)的東西。”

現(xiàn)在的吳震，早已不是初出茅廬時(shí)的模樣。近8年時(shí)光，他曾在2015年和2017年獲《應(yīng)用能源》期刊和愛(ài)思唯爾國(guó)際出版社聯(lián)合授予最佳論文優(yōu)秀獎(jiǎng)（ICAE Best Paper Award of Excellence）和最佳論文獎(jiǎng)（ICAE Best Paper Award）;發(fā)表《科學(xué)引文索引》（SCI）論文100多篇，授權(quán)發(fā)明專利十余項(xiàng)。

采訪過(guò)程中，吳震多次強(qiáng)調(diào)鼓舞的力量。這種力量，他在自己獲獎(jiǎng)時(shí)感受過(guò)，也在團(tuán)隊(duì)的發(fā)展中感受過(guò)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近10年，張?jiān)缧F(tuán)隊(duì)在固態(tài)儲(chǔ)氫反應(yīng)器上發(fā)表的論文數(shù)量已居世界前列。

“這堅(jiān)定了我們繼續(xù)深入的信心?！眳钦鹫f(shuō)，“能在做科研的過(guò)程中，把本科教學(xué)、研究生培養(yǎng)融合起來(lái)，形成一個(gè)體系，讓學(xué)生們青出于藍(lán)勝于藍(lán)，這是我們一直以來(lái)的追求，也是一生的追求。”

（責(zé)編：張方方）