
“今年的关注点有两个,一是大气污染治理,二是碳减排国际合作。”全国两会期间,全国人大代表、农工党北京市委副主委、中国科学院城市环境研究所所长贺泓院士向《中国科学报》表示。
作为一名大气污染防治专家,贺泓致力于破解柴油车污染治理“卡脖子”难题。柴油车尤其是重型货车,承担着全国70%以上的公路货运量,却也是大气污染的“头号元凶”。全国氮氧化物(NOx)排放总量中约30%来自柴油车。
如何在我国排放标准不断升级过程中,确保柴油车排放达标?这是一道棘手难题——柴油车燃烧效率高、燃油经济性好,但提高柴油机燃烧效率会加剧热力型NOx排放,形成难以协调的“跷跷板效应”。
于是,贺泓将研究重心锁定在柴油车排气净化系统的关键组成部分——催化材料上,希望通过提升催化材料性能,提高污染物转化效率,破解技术瓶颈。
2001年,国家“863”计划首次将资源环境技术领域纳入其中。贺泓团队成功申请到首个柴油机NOx净化技术研究课题,从此开启了长达25年的科研长跑,连续承担“十五”到“十四五”期间的“863”计划和国家重点研发计划项目,在柴油车污染控制领域持续深耕。
他们构建了“原理性技术-工艺性技术-产业化应用”的全链条创新体系:先吃透催化反应机制,实现高性能催化剂的设计合成,再利用产业化技术研发平台,破解放大合成、涂覆成型等关键技术难题,成功研制出满足“国四”至“国六”排放标准的排放控制技术与后处理系统,实现自主可控生产及规模化应用,开创了我国柴油车尾气净化的新局面。
研究团队采用“开放式攻关模式”,与浙江大学教授肖丰收合作,完成富铝分子筛催化剂的联合攻关,实现从传统钒基催化剂到富铝分子筛催化剂的技术跨越;与东风商用车公司一起,研发自主控制系统,实现“催化剂-载体-封装-控制”一整套全自主后处理系统的应用,打破国外公司垄断;还与整车、整机厂和车用排气后处理厂商等合作,研发了适配不同车型的后处理系统,目前已在超过500万辆中重型柴油车上实现应用,满足“国四”“国五”“国六”排放标准,年减排NOx约200万吨。
回顾从实验室到产业化应用的科研长跑,贺泓有着深刻的体会。首先是“抓基础”,理论创新是技术突破的源头活水,唯有夯实基础研究根基,才能为核心技术的突破指明方向;其次是“抓关键”,打通成果转化的关键卡点,通过建设产业化技术研发平台,消除科研院所与企业之间的创新链条断点;最后是“抓落地”,科学研究要紧扣国家重大需求,从现实需求中凝练科学问题,只有将科研创新融入产业创新,才能让成果转化为现实生产力。
贺泓表示,当前,一些国家正在经历中国此前经历的工业化进程。“我们在空气污染治理、能源结构转型等方面取得的经验成果、积累的技术、发展的产业,正是这些国家急需的。我们让这些经验、技术、产业走出国门,既是回应这些国家的需求,也是中国积极参与全球治理的具体体现。”