發(fā)掘替代能源新“寶藏”

吳韻霞

1月10日，中共中央、國務院在北京舉行國家科學技術獎勵大會。民進共有4名會員獲獎，分別是民進中央委員、浙江大學信息學部副主任鮑虎軍，民進上海市委會副主委、上海交通大學副校長黃震，民進上海市委會常委、上海市針灸經絡研究所所長吳煥淦和華中科技大學控制科學與工程系教授曾志剛。從本期開始，我們將刊登其中兩位優(yōu)秀會員科學家的故事，敬請關注。

1月10日，中共中央、國務院在北京人民大會堂舉行2013年國家科學技術獎勵大會。全國政協(xié)委員、民進中央常委、民進上海市委會副主委，上海交通大學副校長黃震牽頭完成的“燃料設計理論及其控制內燃機燃燒與排放的基礎研究”獲2013年度國家自然科學二等獎。

黃震，1960年8月生于浙江鄞縣，教授、博士生導師，能源與動力工程專家，長江學者獎勵計劃特聘教授，享受國務院特殊津貼，是國家杰出青年科學基金獲得者，教育部跨世紀優(yōu)秀人才培養(yǎng)計劃入選者，國家百千萬人才工程第一、第二層次人選，主要學術兼職有國家“清潔汽車行動”專家組成員，中國工程熱物理學會副理事長，國家二甲醚學會副主席，亞洲液體霧化與噴霧系統(tǒng)學生會主席，“能源與動力工程前沿”國際學刊主編。

潛心研究“二甲醚”的專家

21世紀，人類將面臨傳統(tǒng)能源逐漸枯竭、用盡的局面，目前大多新能源汽車及動力裝置仍然直接或間接應用傳統(tǒng)能源，尋找新的能源已經成為亟待解決的世界難題。新能源必須具備清潔、可持續(xù)這兩個條件。

研究表明，二甲醚用作車用燃料可以很好地替代柴油工作于壓燃式發(fā)動機。與柴油發(fā)動機相比，二甲醚發(fā)動機優(yōu)勢明顯，其功率比柴油機高10%～15%，熱效率比柴油機高2到3個百分點，噪音比柴油機低10分貝～15分貝。更大的優(yōu)勢是，它能實現(xiàn)無煙燃燒、超低排放，能滿足歐洲Ⅲ甚至歐洲Ⅳ排放標準和美國的加州超低排放（ULEV）標準。

雖然對于普通老百姓來說，“二甲醚”聽上去有些陌生。但作為近年興起的一種新型石油替代燃料，可從煤層氣、焦爐氣、天然氣等多種來源制備。如今人們對石油的依賴性越來越大，但發(fā)展煤基清潔能源是眾多學者的研究方向。從煤炭中提取的“二甲醚”無毒含氧，常壓下為氣態(tài)，易于存儲和運輸。正因為它是含氧燃料，而且碳氫比低，所以基本上杜絕了公交車尾氣黑煙的排放，對發(fā)展具有中國資源特色的汽車代用燃料產業(yè)、緩解石油供需矛盾、確保我國能源安全具有重大戰(zhàn)略意義。

第一篇二甲醚作為燃料的論文發(fā)表在上世紀90年代中期。黃震帶領其科研團隊于1996年開始對二甲醚進行研究，是國內最早從事這方面研究的學者，可以說與國際上的其他學者同時起步開始這一新燃料領域的研發(fā)。起步早，成果顯著。

1997年，黃震領銜的上海交通大學燃燒與環(huán)境技術研究中心承擔了我國首項有關二甲醚燃料的國家自然科學基金項目，提出了二甲醚可控預混合燃燒新技術，攻克了二甲醚理化特性引起的燃料供給、材料相容性等技術難題，研制了二甲醚發(fā)動機燃料供給、噴射和燃燒系統(tǒng)。相關研究工作在國家杰出青年科學基金結題驗收中獲得高度評價，被評為優(yōu)秀。從2002年開始，黃震帶領科研團隊承擔二甲醚國家科技攻關項目，僅用兩年時間，成功研發(fā)了我國首臺具有完全自主知識產權的二甲醚城市客車產品樣車，于2005年4月通過國家科技部成果驗收，獲上海國際工業(yè)博覽會創(chuàng)新獎，這一成果目前已獲十項國家發(fā)明專利授權，并得到中央和上海市領導的重視和關注。

二甲醚公交“華麗亮相”

在上海市科委的支持下，2008年9月底，由上海交大、上汽、上柴等12家單位組成的二甲醚汽車產學研團隊，經過多年研發(fā)，完成首批10輛示范運營車的研制，并擁有了自主知識產權。接著，首批10輛二甲醚汽車在147路率先“試點”城市公交系統(tǒng)。同年，上海制訂了3項汽車行業(yè)標準和12項企業(yè)標準研制的二甲醚城市客車列入國家發(fā)改委第166批《車輛生產企業(yè)及產品公告》，通過了國家認監(jiān)委的3C認證，并建成了世界首個二甲醚車用加液站。這是我國汽車領域的一項重大科研成果，這也是國際上首條投入使用的二甲醚公交線。在2010年上海世博會期間，為世博會服務的公交大巴中也出現(xiàn)了許多二甲醚公交車的華麗身影。

而與普通客車相比，二甲醚公交車無論外觀還是內飾幾乎沒什么差別，唯獨車頂尾部背著大“水箱”，里面盛放的正是為汽車提供動力的二甲醚。這種公交車的發(fā)動機具有強勁動力，扭矩、功率均大于柴油發(fā)動機。加滿一箱二甲醚，可保證車輛一次行駛300多公里，而一輛147路公交車一天的行駛里程不過200多公里。也就是說，二甲醚公交車只需每天早上“飽餐”一頓后，即使一天不“吃”不“喝”也不會“挨餓”。

各項試驗表明，二甲醚公交車比柴油、汽油公交車的動力性更好，能源利用率更高（節(jié)能3%～5%），且完全不冒黑煙，排放達到歐Ⅲ標準。顯然，這種公交車以新能源二甲醚為燃料，節(jié)能環(huán)保，能實現(xiàn)無煙排放，徹底解決市民關注的公交車尾部冒黑煙問題。而為了配合二甲醚公交車的商業(yè)化運營，國內首個二甲醚加氣站已經矗立在上海的147路終點站——上海柴油機廠的門口，目前的供應量約能解決30輛二甲醚公交車的“吃飯”問題。

在黃震的積極倡導和協(xié)調下，在政府的大力支持下，上海已形成了有12家企業(yè)與上海交大組成的二甲醚產學研發(fā)團隊。黃震帶領團隊通過十余年研發(fā)，二甲醚汽車目前在專利、標準和產業(yè)技術上已處于國內領先、國際前列。在國際替代能源領域產生廣泛影響與獲得高度評價。不少國外的研究團隊到上海調研考察都指名要看二甲醚汽車項目。在能源汽車這個領域，以往都是中國向外國機構“學習”、“借鑒”比較多，而能讓眾多歐美、日韓調研團隊“趨之如鶩”確實是“少有的情況”。

2006年，黃震教授當選國際二甲醚協(xié)會副會長，曾獲2007年度中國內燃機學會“突出貢獻獎”、教育部和通用汽車“中國高校汽車領域創(chuàng)新人才獎”一等獎，上海市科技進步一、二等獎，上海市自然科學一、二等獎，上海技術發(fā)明獎一等獎。

是“科學家”，更是“人民科學家”

黃震不僅在學術上造詣深厚，建樹頗豐，走在世界前列，他在科研上還堅持自主創(chuàng)新，積極探索產學結合道路。

黃震常常掛在嘴邊的話是：“我一直認為科學家都應該是人民的科學家?！秉S震加入民進組織，特別是擔任政協(xié)委員和民進上海市委會領導后，努力實踐民進老一輩“立會為公，參政為民”的優(yōu)良傳統(tǒng)和作風，組織和帶領會員充分發(fā)揮自身優(yōu)勢、積極履行參政黨職責。

2008年，黃震擔任全國政協(xié)委員后，先后提交了“關于在我國實行能源管理注冊工程師制度的建議”、“關于加強節(jié)能的市場機制建設的建議”、“大力發(fā)展中小城鎮(zhèn)，就地吸納就業(yè)人口”、“加強我國節(jié)能工作若干建議”、“把發(fā)展節(jié)能汽車作為汽車展業(yè)振興戰(zhàn)略重點的建議”、“關于我國新能源產業(yè)發(fā)展的建議”、“建立多元化的人才培養(yǎng)體制的建議”、“關于改革現(xiàn)行國家財政對高校的撥款機制的建議”等提案，都受到了國家有關部門的高度重視。

此外，黃震負責起草的《關于加強本市節(jié)能工作的若干建議》被民進上海市委會主委會議確定為2009年上海市政協(xié)大會發(fā)言和民進市委會政協(xié)提案，被評為2009年度上海市政協(xié)優(yōu)秀提案；起草的《關于完善我國現(xiàn)行的空氣質量標準和評價體系的建議》報告，形成了全國政協(xié)十一屆四次會議的民進中央黨派提案，被評為民進中央2011年度參政議政成果二等獎；在上海市政協(xié)十二屆二次會議上，他還做了題為《慕課，上海教育的機遇與挑戰(zhàn)》的大會發(fā)言。

同時，黃震擔任了民進上海交大委員會主委，帶領會員不斷加強自身建設，積極履行參政黨職能，努力做好本職工作。2010年民進上海交大委員會被民進中央授予“民進全國先進基層組織”稱號，多次獲得民進上海市委會反映社情民意先進單位和宣傳工作先進集體。

黃震常說自己是“四線作戰(zhàn)”：科研、教學、民進和政協(xié)。但黃震在這“四條戰(zhàn)線”上都做出了輝煌的成績。而對于黃震來說，這些成績的取得，也是他作為一個科學家的最大驕傲。