吴朝玲：教研相长共推氢能产业发展

李孟飞

吴朝玲参加第十六届世界氢能大会

氢气作为一种极高能量密度的能源，拥有燃烧热值高、产物清洁、可持续利用等优点。然而，作为新兴的二次能源，氢气不像煤、石油、天然气等化石能源，它无法直接开采，必须通过制取获得，这也使得一系列氢能产业关键技术难题相继出现。储氢材料研发是氢能产业中最为艰难的课题之一，四川大学材料科学与工程学院教授吴朝玲自2000年起就专注于储氢材料与储氢系统的开发，她用专注热忱的科学态度把氢能应用从冷门领域带入行业热点，为我国氢能的研发与教学推广作出了杰出贡献。

以产业应用推动氢能发展

吴朝玲所在的四川大学氢能材料研究课题组成立于1998年，并在短短20年间完成了两项重要科研成果的产业化转移，对四川特色环境属性的充分利用是其成功的根本原因。四川省稀土储量丰富，仅次于内蒙古自治区包头市，位居全国第二，轻稀土资源如镧、镨、铈等极为丰富，这给课题组利用轻稀土研发储氢材料提供了最基础的物质保障。而在课题研究中，吴朝玲及其科研团队以廉价、可产业化技术与实用性为导向，联手当地企业振兴发展川渝科技产业，在涂铭旌院士的指导下脚踏实地开发轻稀土高附加值产品。“相比发了多少篇高水平论文，我更想把科研成果写在祖国的大地上。”吴朝玲注重科研项目的实用性，以博士研究为起点，为解决传统镍氢电池在-20℃～-50℃下放电性能较差的问题，与团队一起研究开发出了无钕稀土LPC系贮氢合金。该材料可用于制造低温储氢合金和宽温区镍氢电池，能保证电池在低温下为设备稳定供电，具备极高性价比，被评为稀土行业十大科技新闻之一，在业界引起了轰动。

博士毕业后，吴朝玲选择留在四川大学，继续钒基贮氢合金的相关研究。在贮氢材料及贮氢系统的开发项目中，吴朝玲作为副组长，全程参与并负责材料规模化生产关键技术的研发。其成果——高储氢容量新型储氢材料及配套储氢技术可作为燃料电池的“后备油箱”，全面应用在我国重卡、舰船、重型机车等长距离物流与运输等领域，为这些交通工具提供持久而轻便的能源供应。而在日常生活的市场场景中，贮氢合金又可作为极为优秀的储存介质，以轻便、环保、安全为特征，制作充电宝、燃料电池电动车电源。据计算，储氢材料制作的电源能量密度将是传统锂离子电池的3倍，在能量与输出功率相同的情况下，储氢材料供氢的燃料电池电源重量将大幅度降低，为人们的日常出行提供便捷。目前，该项目已实现初步产业化，并即将推向市场。

尽管氢能研究已在吴朝玲等科研人员的努力下取得重大突破，但受到成本制约，相关研究成果还无法在日常生活中广泛应用。“制氢和运输氢的两大成本问题是阻碍氢能应用的两座大山。”目前，国内每公斤氢气价格约为72元，倘若想与汽油车形成相互替代，其成本至少要降至45元每公斤，这就对化石燃料制氢、电解水制氢技术与普及提出了极高要求。而在氢的储存与运输上，如何通过安全、经济的手段减少在运输与储存过程中氢气的损耗更是业界一大难题，这也是未来吴朝玲迫切要去攻克的方向。她希望通过研发储氢合金早日解决液态储氢、高压储氢带来的泄漏与安全问题，让氢气率先成为我国的常备能源，不再因石油、天然气的价格涨跌受制于人。怀揣着这样的抱负与理想，吴朝玲在氢能研发道路上稳步前行。

创新教学模式培养高素质新能源人才

四川大学新能源材料与器件专业是教育部批准的国家级特色和特设专业及国家级一流本科专业，而氢能作为四川大学新能源专业人才培养的三大核心方向（光伏、蓄电池和氢能）之一，从2010年创立至今不过10年时间，就成为四川大学招牌专业。一个如此年轻的系别，如何在教学过程中拓展学生国际化视野，将理论教学与实习实践深度结合，是吴朝玲任教过程中一直在思考的问题。

在吴朝玲看来，氢能技术的发展尚处于摸索阶段，很多观点存在争议，在国际上并没有达成共识，在这种情况下，任何新思想、新观点都可能成为未来氢能技术发展的学科基石。因此，为了在教学中拓展学生的国际化视野，培养学生创新创业意识与辩证思维能力，吴朝玲摒弃了照本宣科的传统教学方法，与化学电源教学团队通过近10年的探讨和践行，开发了一套适用于氢能的课堂内外教学模式。在这套教学模式中，吴朝玲对四川大学新能源专业本科阶段的教学计划进行优化，在“新能源概论”“电化学基础”等专业课程基础上，开设“氢能技术”“氢能与燃料电池”等课程，由浅入深地为学生打造完整知识体系，在硕博士阶段也增设“氢能科学与技术”等专业课程，与氢能在新能源专业中高起点的教学地位高度匹配。

吴朝玲指导学生参加中国国际互联网+大学生创新创业竞赛获奖

值得一提的是，课程国际化也是该教学模式的重要内容。在新能源材料与器件专业氢能方向的常规教学计划课程设置中，课程设置之初即为全英文授课，这为学生国际化视野的培养提供了基本保障。在课堂上，吴朝玲为鼓励学生提出自己的想法，大胆开口与交流，将自己的观点“想出来”“说出去”，她在课堂内外融入学生群体，与学生平等相处，将教师从课堂中的指导地位中剥离开来，注重引导和实践。她以“分享”为主要教学手段，以故事的形式给学生讲述其在生活、工作与国际会议中遇见的最新的、最有争议的氢能发展观点，抛出更多非标准化试题，设置口头报告环节，给学生足够的空间与时间对问题进行解析与讨论，让学生充分参与到课堂交流中来，将课堂与氢能国际发展前沿无缝对接。除此之外，在吴朝玲的申请下，四川大学还为新能源专业学生每年开设国际课程周（UIP项目），邀请张锐明、大山秀明、李海文等海外氢能领域的顶尖专家与领军人物来校开设课程，努力推进人才培养国际化。在吴朝玲的指导下，她的学生形成了全面的独立思考能力与极佳的创新实践能力，并在各类省级、国家级大学生创新创业大赛中取得优异成绩。

在氢能技术科普与推广上，吴朝玲更是下了不少功夫。2016年，“氢能技术”作为四川大学全英语授课品牌课正式上线四川大学课程中心网络平台，为学生提供课件、视频、题库等资源。2019年，为让氢能技术实现更大范围的推广，吴朝玲及其教学团队制作了中文版“氢能与燃料电池”慕课，并在中国大学MOOC网上线，选课人数超7000人，一度成为新能源专业热门课程。事实上，该课程作为中国首门，也是目前国内唯一一门氢能相关慕课，取得了氢能相关学者与爱好者的一致好评。与此同时，吴朝玲还出版了《氢气储存和输运》一书，与衣宝廉院士主编的《氢燃料电池》等4本专著组成“氢能利用关键技术系列丛书”，进一步扩大了氢能的影响范围。目前，吴朝玲还在编写《氢能与燃料电池》等教育部材料类教指委规划立项教材。

作为一门新兴学科的教师，吴朝玲深知自己身上背负的重任。无论在科研、教学还是日常生活中都严格要求自己，做到德行如一。在她的教导下，四川大学氢能方向的学生既继承了老一辈科学家的优秀道德品质，又在科研上求真务实、全方面发展。教研相长，相辅相成，以此推动团队发展进入良性轨道。吴朝玲坚信，伴随着越来越多年轻人的加入和成长，氢能产业必将会迎来发展的春天。