吳朝玲：教研相長(zhǎng)共推氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

李孟飛

吳朝玲參加第十六屆世界氫能大會(huì)

氫氣作為一種極高能量密度的能源，擁有燃燒熱值高、產(chǎn)物清潔、可持續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)。然而，作為新興的二次能源，氫氣不像煤、石油、天然氣等化石能源，它無(wú)法直接開(kāi)采，必須通過(guò)制取獲得，這也使得一系列氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題相繼出現(xiàn)。儲(chǔ)氫材料研發(fā)是氫能產(chǎn)業(yè)中最為艱難的課題之一，四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授吳朝玲自2000年起就專注于儲(chǔ)氫材料與儲(chǔ)氫系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，她用專注熱忱的科學(xué)態(tài)度把氫能應(yīng)用從冷門(mén)領(lǐng)域帶入行業(yè)熱點(diǎn)，為我國(guó)氫能的研發(fā)與教學(xué)推廣作出了杰出貢獻(xiàn)。

以產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推動(dòng)氫能發(fā)展

吳朝玲所在的四川大學(xué)氫能材料研究課題組成立于1998年，并在短短20年間完成了兩項(xiàng)重要科研成果的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)移，對(duì)四川特色環(huán)境屬性的充分利用是其成功的根本原因。四川省稀土儲(chǔ)量豐富，僅次于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市，位居全國(guó)第二，輕稀土資源如鑭、鐠、鈰等極為豐富，這給課題組利用輕稀土研發(fā)儲(chǔ)氫材料提供了最基礎(chǔ)的物質(zhì)保障。而在課題研究中，吳朝玲及其科研團(tuán)隊(duì)以廉價(jià)、可產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與實(shí)用性為導(dǎo)向，聯(lián)手當(dāng)?shù)仄髽I(yè)振興發(fā)展川渝科技產(chǎn)業(yè)，在涂銘旌院士的指導(dǎo)下腳踏實(shí)地開(kāi)發(fā)輕稀土高附加值產(chǎn)品。“相比發(fā)了多少篇高水平論文，我更想把科研成果寫(xiě)在祖國(guó)的大地上?！眳浅嶙⒅乜蒲许?xiàng)目的實(shí)用性，以博士研究為起點(diǎn)，為解決傳統(tǒng)鎳氫電池在-20℃～-50℃下放電性能較差的問(wèn)題，與團(tuán)隊(duì)一起研究開(kāi)發(fā)出了無(wú)釹稀土LPC系貯氫合金。該材料可用于制造低溫儲(chǔ)氫合金和寬溫區(qū)鎳氫電池，能保證電池在低溫下為設(shè)備穩(wěn)定供電，具備極高性價(jià)比，被評(píng)為稀土行業(yè)十大科技新聞之一，在業(yè)界引起了轟動(dòng)。

博士畢業(yè)后，吳朝玲選擇留在四川大學(xué)，繼續(xù)釩基貯氫合金的相關(guān)研究。在貯氫材料及貯氫系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，吳朝玲作為副組長(zhǎng)，全程參與并負(fù)責(zé)材料規(guī)模化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)。其成果——高儲(chǔ)氫容量新型儲(chǔ)氫材料及配套儲(chǔ)氫技術(shù)可作為燃料電池的“后備油箱”，全面應(yīng)用在我國(guó)重卡、艦船、重型機(jī)車(chē)等長(zhǎng)距離物流與運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，為這些交通工具提供持久而輕便的能源供應(yīng)。而在日常生活的市場(chǎng)場(chǎng)景中，貯氫合金又可作為極為優(yōu)秀的儲(chǔ)存介質(zhì)，以輕便、環(huán)保、安全為特征，制作充電寶、燃料電池電動(dòng)車(chē)電源。據(jù)計(jì)算，儲(chǔ)氫材料制作的電源能量密度將是傳統(tǒng)鋰離子電池的3倍，在能量與輸出功率相同的情況下，儲(chǔ)氫材料供氫的燃料電池電源重量將大幅度降低，為人們的日常出行提供便捷。目前，該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)初步產(chǎn)業(yè)化，并即將推向市場(chǎng)。

盡管氫能研究已在吳朝玲等科研人員的努力下取得重大突破，但受到成本制約，相關(guān)研究成果還無(wú)法在日常生活中廣泛應(yīng)用。“制氫和運(yùn)輸氫的兩大成本問(wèn)題是阻礙氫能應(yīng)用的兩座大山?！蹦壳埃瑖?guó)內(nèi)每公斤氫氣價(jià)格約為72元，倘若想與汽油車(chē)形成相互替代，其成本至少要降至45元每公斤，這就對(duì)化石燃料制氫、電解水制氫技術(shù)與普及提出了極高要求。而在氫的儲(chǔ)存與運(yùn)輸上，如何通過(guò)安全、經(jīng)濟(jì)的手段減少在運(yùn)輸與儲(chǔ)存過(guò)程中氫氣的損耗更是業(yè)界一大難題，這也是未來(lái)吳朝玲迫切要去攻克的方向。她希望通過(guò)研發(fā)儲(chǔ)氫合金早日解決液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓儲(chǔ)氫帶來(lái)的泄漏與安全問(wèn)題，讓氫氣率先成為我國(guó)的常備能源，不再因石油、天然氣的價(jià)格漲跌受制于人。懷揣著這樣的抱負(fù)與理想，吳朝玲在氫能研發(fā)道路上穩(wěn)步前行。

創(chuàng)新教學(xué)模式培養(yǎng)高素質(zhì)新能源人才

四川大學(xué)新能源材料與器件專業(yè)是教育部批準(zhǔn)的國(guó)家級(jí)特色和特設(shè)專業(yè)及國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)，而氫能作為四川大學(xué)新能源專業(yè)人才培養(yǎng)的三大核心方向（光伏、蓄電池和氫能）之一，從2010年創(chuàng)立至今不過(guò)10年時(shí)間，就成為四川大學(xué)招牌專業(yè)。一個(gè)如此年輕的系別，如何在教學(xué)過(guò)程中拓展學(xué)生國(guó)際化視野，將理論教學(xué)與實(shí)習(xí)實(shí)踐深度結(jié)合，是吳朝玲任教過(guò)程中一直在思考的問(wèn)題。

在吳朝玲看來(lái)，氫能技術(shù)的發(fā)展尚處于摸索階段，很多觀點(diǎn)存在爭(zhēng)議，在國(guó)際上并沒(méi)有達(dá)成共識(shí)，在這種情況下，任何新思想、新觀點(diǎn)都可能成為未來(lái)氫能技術(shù)發(fā)展的學(xué)科基石。因此，為了在教學(xué)中拓展學(xué)生的國(guó)際化視野，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)與辯證思維能力，吳朝玲摒棄了照本宣科的傳統(tǒng)教學(xué)方法，與化學(xué)電源教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過(guò)近10年的探討和踐行，開(kāi)發(fā)了一套適用于氫能的課堂內(nèi)外教學(xué)模式。在這套教學(xué)模式中，吳朝玲對(duì)四川大學(xué)新能源專業(yè)本科階段的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，在“新能源概論”“電化學(xué)基礎(chǔ)”等專業(yè)課程基礎(chǔ)上，開(kāi)設(shè)“氫能技術(shù)”“氫能與燃料電池”等課程，由淺入深地為學(xué)生打造完整知識(shí)體系，在碩博士階段也增設(shè)“氫能科學(xué)與技術(shù)”等專業(yè)課程，與氫能在新能源專業(yè)中高起點(diǎn)的教學(xué)地位高度匹配。

吳朝玲指導(dǎo)學(xué)生參加中國(guó)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)

值得一提的是，課程國(guó)際化也是該教學(xué)模式的重要內(nèi)容。在新能源材料與器件專業(yè)氫能方向的常規(guī)教學(xué)計(jì)劃課程設(shè)置中，課程設(shè)置之初即為全英文授課，這為學(xué)生國(guó)際化視野的培養(yǎng)提供了基本保障。在課堂上，吳朝玲為鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法，大膽開(kāi)口與交流，將自己的觀點(diǎn)“想出來(lái)”“說(shuō)出去”，她在課堂內(nèi)外融入學(xué)生群體，與學(xué)生平等相處，將教師從課堂中的指導(dǎo)地位中剝離開(kāi)來(lái)，注重引導(dǎo)和實(shí)踐。她以“分享”為主要教學(xué)手段，以故事的形式給學(xué)生講述其在生活、工作與國(guó)際會(huì)議中遇見(jiàn)的最新的、最有爭(zhēng)議的氫能發(fā)展觀點(diǎn)，拋出更多非標(biāo)準(zhǔn)化試題，設(shè)置口頭報(bào)告環(huán)節(jié)，給學(xué)生足夠的空間與時(shí)間對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解析與討論，讓學(xué)生充分參與到課堂交流中來(lái)，將課堂與氫能?chē)?guó)際發(fā)展前沿?zé)o縫對(duì)接。除此之外，在吳朝玲的申請(qǐng)下，四川大學(xué)還為新能源專業(yè)學(xué)生每年開(kāi)設(shè)國(guó)際課程周（UIP項(xiàng)目），邀請(qǐng)張銳明、大山秀明、李海文等海外氫能領(lǐng)域的頂尖專家與領(lǐng)軍人物來(lái)校開(kāi)設(shè)課程，努力推進(jìn)人才培養(yǎng)國(guó)際化。在吳朝玲的指導(dǎo)下，她的學(xué)生形成了全面的獨(dú)立思考能力與極佳的創(chuàng)新實(shí)踐能力，并在各類省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中取得優(yōu)異成績(jī)。

在氫能技術(shù)科普與推廣上，吳朝玲更是下了不少功夫。2016年，“氫能技術(shù)”作為四川大學(xué)全英語(yǔ)授課品牌課正式上線四川大學(xué)課程中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為學(xué)生提供課件、視頻、題庫(kù)等資源。2019年，為讓氫能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大范圍的推廣，吳朝玲及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)制作了中文版“氫能與燃料電池”慕課，并在中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)上線，選課人數(shù)超7000人，一度成為新能源專業(yè)熱門(mén)課程。事實(shí)上，該課程作為中國(guó)首門(mén)，也是目前國(guó)內(nèi)唯一一門(mén)氫能相關(guān)慕課，取得了氫能相關(guān)學(xué)者與愛(ài)好者的一致好評(píng)。與此同時(shí)，吳朝玲還出版了《氫氣儲(chǔ)存和輸運(yùn)》一書(shū)，與衣寶廉院士主編的《氫燃料電池》等4本專著組成“氫能利用關(guān)鍵技術(shù)系列叢書(shū)”，進(jìn)一步擴(kuò)大了氫能的影響范圍。目前，吳朝玲還在編寫(xiě)《氫能與燃料電池》等教育部材料類教指委規(guī)劃立項(xiàng)教材。

作為一門(mén)新興學(xué)科的教師，吳朝玲深知自己身上背負(fù)的重任。無(wú)論在科研、教學(xué)還是日常生活中都嚴(yán)格要求自己，做到德行如一。在她的教導(dǎo)下，四川大學(xué)氫能方向的學(xué)生既繼承了老一輩科學(xué)家的優(yōu)秀道德品質(zhì)，又在科研上求真務(wù)實(shí)、全方面發(fā)展。教研相長(zhǎng)，相輔相成，以此推動(dòng)團(tuán)隊(duì)發(fā)展進(jìn)入良性軌道。吳朝玲堅(jiān)信，伴隨著越來(lái)越多年輕人的加入和成長(zhǎng)，氫能產(chǎn)業(yè)必將會(huì)迎來(lái)發(fā)展的春天。