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发掘替代能源新“宝藏”
——记二甲醚学者黄震


黄震

  黄震,现任全国政协委员、民进中央常委、民进上海市委副主委,上海交通大学副校长,教授、博士生导师,能源与动力工程专家,长江学者奖励计划特聘教授,享受国务院特殊津贴,国家杰出青年科学基金获得者,教育部跨世纪优秀人才培养计划入选者,国家百千万人才工程第一、第二层次人选,国家“清洁汽车行动”专家组成员,中国工程热物理学会副理事长,国家二甲醚学会副主席,亚洲液体雾化与喷雾系统学生会主席,《能源与动力工程前沿》国际学刊主编。

  147路公交车的“崭露头角”

  21世纪人类将面临传统能源逐渐枯竭的局面,目前大多新能源汽车及动力装置仍然直接或间接应用传统能源,寻找新的能源已经成为亟待解决的世界难题。新能源必须具备清洁、可持续这两个条件。

  研究表明,二甲醚用作车用燃料可以很好地替代柴油工作于压燃式发动机。与柴油发动机相比,二甲醚发动机优势明显,其功率比柴油机高10%至15%,热效率比柴油机高2到3个百分点,噪音比柴油机低1015分贝。更大的优势是,它能实现无烟燃烧、超低排放,能满足欧洲Ⅲ甚至欧洲Ⅳ排放标准和美国加州超低排放(ULEV)标准。虽然对于普通老百姓来说,“二甲醚”听上去有些陌生。但作为近年兴起的一种新型石油替代燃料,可从煤层气、焦炉气、天然气等多种来源制备。如今人们对石油的依赖性越来越大,但发展煤基清洁能源是众多学者的研究方向。从煤炭中提取的“二甲醚”无毒含氧,常压下为气态,易于存储和运输。正因为它是含氧燃料,而且碳氢比低,所以基本上杜绝了公交车尾气黑烟的排放,对发展具有中国资源特色的汽车代用燃料产业、缓解石油供需矛盾、确保我国能源安全具有重大战略意义。

  第一篇二甲醚作为燃料的论文发表在上世纪九十年代中期。黄震带领其科研团队于1996年开始对二甲醚进行研究,是国内最早从事这方面研究的学者,可以说与国际上的其他学者同时起步开始这一新燃料领域的研发。1997年黄震领衔的上海交通大学燃烧与环境技术研究中心承担了我国首项有关二甲醚燃料的国家自然科学基金项目,提出了二甲醚可控预混合燃烧新技术,攻克了二甲醚理化特性引起的燃料供给、材料相容性等技术难题,研制了二甲醚发动机燃料供给、喷射和燃烧系统。相关研究工作在国家杰出青年科学基金结题验收中获得高度评价,被评为优秀。从2002年开始,黄震带领科研团队承担二甲醚国家科技攻关项目,仅用两年时间,成功研发了我国首台具有完全自主知识产权的二甲醚城市客车产品样车,于2005年4月通过国家科技部的成果验收,获上海国际工业博览会创新奖,这一成果目前已获十项国家发明专利授权,并得到中央和上海市领导的重视和关注。

  在市科委的支持下,2008年9月底,由上海交大、上汽等12家单位组成的二甲醚汽车产学研团队,经过多年研发,完成首批10辆示范运营车的研制,并拥有了自主知识产权。随后,首批10辆二甲醚汽车在147路率先“试点”城市公交系统。同年,上海制订了3项汽车行业标准和12项企业标准。研制的二甲醚城市客车列入国家发改委第166批《车辆生产企业及产品公告》,通过了国家认监委的3C认证,并建成了世界首个二甲醚车用加气站。这是我国汽车领域的一项重大科研成果,这也是国际上首条投入实用的二甲醚公交线。在上海世博会期间,为世博会服务的公交大巴中也出现了许多二甲醚公交车的华丽身影。

  而与普通客车相比,二甲醚公交车无论外观还是内饰几乎没什么差别,唯独车顶尾部背着大“水箱”,里面盛放的正是为汽车提供动力的二甲醚。加满一箱二甲醚,可保证车辆一次行驶300多公里,而一辆147路公交车一天的行驶里程不过200多公里。也就是说,二甲醚公交车只需每天早上“饱餐”一顿后,即使一天不“吃”不“喝”也不会“挨饿”。各项试验表明,二甲醚公交车比柴油、汽油公交车的动力性更好,能源利用率更高,且完全不冒黑烟,彻底解决市民关注的公交车尾部冒黑烟问题。而为了配合二甲醚公交车的商业化运营,国内首个二甲醚加气站已经矗立在147路终点站——上海柴油机厂的门口,目前的供应量约能解决30辆二甲醚公交车的“吃饭”问题。这些成绩的取得,黄震作为这个庞大的研发联合体中的首席科学家,付出的心血可想而知。不少国外的研究团队来上海调研考察都指名要看二甲醚汽车项目。在能源汽车这个领域,以往都是中国向外国机构“学习”、“借鉴”的比较多,而能让众多欧美、日韩调研团队“趋之若骛”确实是“少有的情况”。诺贝尔奖得主乔治A·奥拉在他的《跨越油气时代:甲醇经济》专著和世界第一本《二甲醚手册》中也分别介绍了上海交大的研究工作。2006年,黄震当选国际二甲醚协会副会长。

  让黄震欣慰的是,二甲醚已经走进了公众视野。二甲醚汽车上路的那年,上海的中考考题就出现了以二甲醚汽车为“蓝本”的考题,央视二套游戏类节目中也出现了与二甲醚汽车息息相关的智力问答。不过更让黄震高兴的是,二甲醚项目成了产学研联动的“范本”,而以这个“范本”为基础,科教兴国的目标正在一步一个脚印地向前推进。

  是“科学家”,更是“人民科学家”

  黄震学术上造诣深厚,建树颇丰,走在世界前列;科研上坚持自主创新,积极探索产学结合道路;政治上立场坚定,始终与中国共产党保持一致,并自觉接受中国共产党的领导;思想上品德优秀,作风优良,团结同志,关心他人;党派工作中认真履行参政党职责,为经济社会发展建言献策,取得显著成就。

  黄震常常挂在嘴边的话是:“我一直认为科学家都应该是人民的科学家。”在加入民进组织,特别是担任政协委员和民进市委领导后,黄震努力实践民进老一辈“立会为公,参政为民”的优良传统和作风,组织和带领会员充分发挥自身优势、积极履行参政党职责,努力增强民主党派的凝聚力、战斗力和影响力。

  担任市政协委员后,黄震积极参政议政,提出了许多高质量的提案。他提出的“加快上海天然气市场培育和天然气利用技术研发的步伐的建议”、“提高排污收费标准,加大力度改善上海大气环境的建议”、“关于降低A4颛桥至剑川路车辆通行费收费标准的建议”等提案,都得到了政府有关部门的高度重视,并被采纳。其中“加快城市清洁天然气汽车发展步伐的建议”等4项提案分别被评为第九届、第十届上海市政协优秀提案。

  在担任市政协副秘书长期间,黄震努力克服本职工作繁忙的困难,积极参加市政协主席会议和政协视察调研,及时与民进市委专职领导沟通联系,传达政协会议精神,并提出落实措施建议。在市政协九届五次会议上,黄震呼吁,要努力改善上海的大气环境,控制大气污染,并指出改善大气环境质量是创造一个良好的城市投资环境和保障城市可持续发展的必要条件,这一呼吁得到了与会委员的强烈共鸣。

  2008年,黄震同志开始担任全国政协委员。他先后提交了“关于在我国实行能源管理注册工程师制度的建议”、“把发展节能汽车作为汽车产业振兴战略重点的建议”、“关于我国新能源产业发展的建议”等提案,都受到了国家有关部门的高度重视。

  黄震常说自己是四线作战:科研、教学、民进和政协。然而,他在这四条战线上都作出了辉煌的成绩。对他而言,这些成绩的取得,是他作为一个科学家最大的骄傲。

 
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