【青年才俊】饶中浩:储能科研战线上的一颗新

(彭博、张奥博、徐晓)

李雷达:数字图像处理对比的雷达

车型

矿大一直在响应国家节能减排的号召,在校内积极使用电动汽车,减少环境污染。“学校里的小黄车用电供能,用的是铅酸电池。铅酸电池因为含有铅,所以污染还是挺大,往后锂电池可能会用作动力电池,锂电池能量密度比较大,一小块锂电池可以顶一大块铅酸电池,锂电池的电压3伏,镍氢1.2伏,铅酸大约2伏,电压高能量密度以及其他相关的参数就会好一些。”饶中浩教授继续补充道,“对于电动汽车,电池在夏天容易温度过高引发燃烧,冬天面临温度过低,无法正常放电,从新能源的角度讲,电动汽车发展到和现今的燃油汽车一样的话,电池的寿命和续航里程这些都是非常关键的,还有就是成本。如果用电池的汽车可以跑四五百公里,充电时间又很短的话,基本就会取代燃油汽车,因为用电的成本还是比较低的。”

饶中浩毕业于华南理工大学,2013年来我校工作。他说,回忆自己成长过程当,最深的感悟就是要懂得感恩。自己的硕士导师指明了科研方向,博士导师拨云见日,让自己对科研有了更深的认识。

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饶教授在回答如何高效利用煤炭资源发电问题时说:“国内煤炭发电的效率在40%~50%左右跟国外还有一些差距。提高煤炭的发电效率,可以一方面充分利用煤的燃烧热量,让热量更多的转变为电能,还可以收集发电过后的电场余热,通过冷却塔或者锅炉回收。” “低品质煤的提制,比如褐煤。褐煤的含水量高达百分之六十七十以上,如果用煤炭发电,就要多燃烧煤炭来蒸发这大量的水分,这就意味着资源的浪费。我们要做的就是对这种煤的预干燥,把百分之六七十的水分控制在百分之十以内。在预干燥的时候还要用到热能,这就需要其他的能源来补充,如果我们用煤发电,再去干燥煤,那么能耗就会很大,可以用太阳能以及其他新能源。”

怀着一颗感恩的心

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饶中浩,电力学院副教授,现任中国矿业大学电力工程学院工程热物理研究所副所长。近年来发表SCI论文24篇,EI论文10篇。共申请专利40余项,其中25项已授权。兼任 SCI期刊Scientific Reports和Plos one编委,SCI期刊 Thermal Science国际顾问委员会委员以及Energy Conversion and Management等多个SCI期刊的审稿人。主要研究方向为:煤炭能源清洁生产与高效利用过程的工程热物理问题研究;面向低碳电力的规模化、间歇式能 源的多种存储技术与理论;新能源汽车能量管理以及其它新能源开发与利用过程的多尺度传热传质基础问题研究。

饶中浩好说,科学的道路上注定要“享受”孤独,承担压力,科研过程中有苦有乐,但有一点是毋庸置疑的,那就是先苦后甜。

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7月11日下午3点,“绿色能源梦之队”成员就煤炭高效利用与发展新能源汽车方面问题对饶中浩副教授进行了采访。

他说,自己只是在一个学科领域率先走出了几步,路还很长。

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饶中浩教授还呼吁大家,通过自己在日常生活的点滴行动来支持环保事业,积极使用清洁能源,减少对不可再生能源的依赖。

此外,在SCI数据库中以相变材料储热“phase change material” “thermal energy” 为主题词进行检索,饶中浩论文发表量排名第11,他还兼任Thermal Science等3个SCI期刊编委,和International Journal of Heat and Mass Transfer等近20个SCI期刊的审稿人,主持国家自然科学基金2项、江苏省自然科学基金1项、中国博士后基金特别资助1项、中国博士后基金面上项目1项、中国矿业大学学科前沿方向研究专项1项、中央高校基本科研业务费专项资金1项,以及国家、教育部重点实验室开放基金5项。

能源产生过程

煤炭高效利用,发展新能源汽车---------采访电力学院饶中浩副教授

针对自己的科学研究,饶中浩近年来共发表SCI论文46篇 (第一作者/通讯作者43篇,IF=19.2和10.2各一篇,矿大均为第一单位),其中1篇SCI论文入选全球Top 1%“ESI”高被引论文。在SCI数据库中以电池热管理(battery thermal management”为主题词进行检索,饶中浩论文发表量排名第1。他还以第一作者身份在科学出版社出版了国内第一部电池热管理方面的专著。而在电池热管理研究领域,有饶中浩名字的专利占到了60%左右。

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在外人看来SCI论文神投手一样的人,其实并不是天生如此。饶中浩好说,自己的第一篇SCI论文被拒了大约10次才被接收,其原因不是英语不行,就是创新不够,有的期刊甚至直接不给送审,当时的“苦”只有经过的人才会知道。但是他一直苦苦坚持,没有放弃,所以,后来的多篇SCI论文陆续发表,有的甚至被直接接收。这不断给他信心,让他加倍喜欢自己的专业,喜欢科研。

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李伟:科研需要一颗“平常心”

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编者按:近年来,我校大力推进高水平的师资队伍建设,引进了一大批年轻教师。经过一段时间的发展,这些青年教师在自己的学科领域均做出了不凡的业绩。11月23日、26日下午,学校在行健楼C604会议室召开首次优秀青年教师学术发展研讨会,遴选了九位青年教师分别作报告。本专栏将陆续刊登他们的先进事迹,以飨读者。

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黄骏:掌控新催化的“魔法师”

  此外,虽然中国现阶段的发电结构对化石燃料依赖比较大,但这是因为中国总体的能源需求很大,并非因为中国不重视可再生能源技术。从2005-2010年,中国的可再生能源发电总量增长106%,2010年中国可再生能源发电量总量达103.4兆瓦,位居世界第一,接近美国可再生能源发电量的一倍!而中国对可再生能源的投入从2010年以来就是世界最高的,2010年总投入达到544亿美元,因此国家能更多普及可再生能源发电,那么电力产生过程二氧化碳排放将大大降低,届时电动车就更加具有环保意义了。

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汽油

副教授破格,教授破格,46篇SCI论文,出版了国内第一部电池热管理方面的专著。对于1985年出生的青年教师来说,这绝对值得自豪。

柴油

杨卫明:我“有幸”走到今天

石油

饶中浩研究的方向是储能与传热传质,简单解释就是研究电池储能、相变储能和热化学储能等储能过程中的传热与流动等科学问题。

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饶中浩在学校担任着电力学院工程热物理研究所的所长,他表示,自己这个团队成立时间不长,才2年时间,团队也仅有8人,全是年轻人,平均年龄才30岁,但累计科研经费已经达到400余万元,发表SCI论文36篇。作为领头羊,自己非常珍惜大家在一起研究的机会,也在思考怎么凝练学科的发展方向,希望带领大家走得更远。

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苦乐交汇的科研工作

2010年中国混合数

而与矿大结缘,更让他深深的感受到了家的温暖。面试前,电力学院院长李意民、党委书记陈清华就通过电子邮件、电话等方式多次与他交流,详细介绍学校和学院的人才引进政策,帮助他分析来校后的教学、科研方向。而学院办公室主任王延秋老师甚至连生病期间都冒着大雪为他递交各种材料,入职后更是第一时间帮他解决租房等一系列问题。

  制约电动汽车发展的主要问题还是集中于电池成本较高,充电时间长,续驶里程较短,部分电池对环境污染极其大。近年来,不少汽车公司和研究机构的最新研究正在逐渐弥补电动汽车的这些先天缺陷。目前镍氢电池和锂电池为不少电动车和混合动力车所使用,其中镍氢电池可快速充电,循环寿命长,同时它不存在重金属污染,也被称为“绿色电池”,但是比能量没有锂电池高。

正式参加工作后,饶中浩感触挺深。他说,校园环境优美,领导没有架子,同事热情帮助,学生积极进取,自己越来越热爱这块土地。学院领导、同事们勤奋刻苦,正在努力争取动力工程及工程热物理一级学科博士点和省部级以上重点实验室。在团队方面,学院领导和老教师们为了年轻人能够快速发展,特意成立了工程热物理研究所,而所里的青年教师们也非常团结,积极进取。

100%煤炭发电190g

他说,在拿到一个新的课题、进入一个新的领域的时候,由于对该领域的知识掌握不全面或者不熟练,在很长一段时间可能进展缓慢甚至毫无进展,容易出现烦躁、懈怠等情绪,这个时候就会觉得很“苦”。而在及时地调整心态,转变思维和方式、方法后,实验进展顺利、理论推导正确,并且论文在经历同行评审时被得到高度评价,专利被授权等时刻,都会觉得欣喜,这就是我们说的“乐”。

使用过程

人物简介:饶中浩,1985年3月出生,电力学院教授,2013华南理工大学博士毕业来校工作。主持国家级自然科学基金2项,江苏省自然科学基金1项,中国博士后基金面上项目1项,特别资助1项,中国高校基本科研业务费专项资金1项,入选2014年校优秀青年骨干教师、获2015年广东省技术发明二等奖,广东省优秀博士学位论文,第一发明人授权国家发明专利3项。来校后SCI论文第一作者发表12篇、通讯作者发表论文18篇(影响因子19.2和10.2各一篇),其中一篇SCI论文入选全球TOP1%高被引论文,EI第一作者发表论文1篇。第一作者科学出版社出版专著1部。兼任Thermal Science等3个SCI期刊编委和International Journal of Heat and Mass Transfer等近20个SCI期刊的审稿人。

  全球都致力于电动汽车的初衷,是节省能源和减少污染排放。但在无法解决环保技术无法解决产业链污染增加的前提下,是否应该大力推进发展电动汽车是值得深思的。如果用大量的财力、物力推动电动汽车产业的发展,但却因为背后的污染而付出的代价,可能远比电动汽车产业带来的价值更多。

有人说,饶中浩的生活很单调,每天都有做不完的实验,写不完的论文,也有人很羡慕饶中浩,说他这么年轻就取得了这么好的成绩,成为了教授。

  发展电动汽车,尽管减少了传统汽车的尾气排放,做到了低碳,但也容易导致其他环境问题的发生。比如蓄电池的回收问题,当大规模发展电动汽车的时候,如果蓄电池的相关产业,尤其是其蓄电池回收产业不能及时跟上,那么由于废旧蓄电池而带来的水、土壤等污染隐患,就暴露了这种低碳中不利于环保的一面。因此,发展电动汽车别忘预防蓄电池污染。

对待这么多的论文,他说,论文产生应该是一个科研成果的结晶,但发表论文、申请专利,不是科研的目的,科研的目的应该是促进科学进步、科技发展。发表论文、申请专利有一个好处,就是能很好地保护科研成果。

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但30岁的饶中浩远看上去是一副学生模样,平静异常、低调异常。

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张明:理工科到管理学科的华丽转身

● 电动车的电池如何环保

他介绍,在不同的储能背景中,如新能源汽车的动力电池系统、太阳能热利用过程的储热系统等,可能会涉及不同的材料、结构、尺度等,所以,他目前主要是采用实验研究和数值模拟相结合的方法,从材料到系统、从微观到宏观,研究储能过程中的多尺度传热传质问题,如相变材料储热、电池热管理等。由于能量的利用85-90%都是以热能的形式展开,研究热量的传递规律,对于提升能量的储存与转换效率,具有重要的现实意义。

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  电动汽车还未普及,负面效应开始显现———浙江几个铅酸电池企业引起附近居民严重血铅超标事件。经过环保部调查,2012年6起较大的铅污染事件一半由铅酸电池企业引起。目前国家环保部门正对全国的铅酸电池企业进行停产整顿,没有达到500米防护距离的铅酸电池企业一律关停。但由于达到此标准的铅酸电池企业全国也没有几家,铅酸电池行业5月几乎陷入停产状态。

曹景沛:能源化工领域的执着追求者

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感恩的人是快乐的。饶中浩说自己来矿大虽然受制于资金、场地、学科地位的限制,但自己心态一直很好。正是这些领导、老师无私的付出,让他不断体会到家的温暖,自己所能做的就是更好的专注于学术研究,争取以更大的成绩来回报。

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对于自己的取得的成绩,饶中浩一直非常谦虚。他表示,自己是一个年轻人,取得这样的成绩,完全是站在巨人的肩膀上。

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郭立童:一个低调、勤勉的“义齿”探索者

  小编总结:电动车看起来是的确非常环保和节能,现今技术做好电动车不困难,但背后隐藏的危机却不能忽视。环保节能是大势所吹,电动车朝着这个方向发展。锂子电池对环境破坏几乎微乎其微,电动车能源的环保完全取决于一次能源的产生是否环保,而并不是电动车本身是否环保。产生电能的过程不环保,电动车何以谈环保。

朱松:人脑是如何工作的?

二氧化碳排放量

特别是在教学方面,他觉得还是要感谢,感谢学院的领导、同事。未到矿大之前,他就了解到青年教师需要站稳讲台,但是如何站稳,自己确实是不知道的。来矿大之后,学院领导、同事都从不同方面给予他了指导,帮他顺利完成从学生到教师的角色转变。还有学院两周一次的教学法研讨,更是让他受益匪浅。

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走在学科发展的前沿

  电动车在使用过程中实现了零排放零污染,但产生电力的本身是不是会带来污染吗?对于这个问题,中国专家和外国专家都有提及,而且给出了明确的数据。中国的数据是这样的:以一辆百公里耗油6.4L的传统内燃机汽车,以及一辆百公里耗电量为15kwh的纯电动车对比,它们每公里二氧化碳排放量如下:

更让他感动的是,为了营造良好的学术氛围,学院领导和老教师们更是不断压缩他们自己的实验室空间,给年轻人腾出地方。

能量来源/发电方式

他说,储能方面的研究尤其是传热传质,在动力工程及工程热物理学科,一直是核心任务之一,近年来更是成为国际前沿和热点研究领域,并且动力工程及工程热物理学科也是能源领域科学研究与工程应用的重中之重。

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传统汽车和电动车的每公里二氧化碳排放量

● 电动车如何减排

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制表:www.pcauto.com.cn

液体燃料

绿色能源

煤炭

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纯电动车

合计排放量

  锂电池有很多种类,例如锂离子电池、锂熔盐电池、锂聚合物电池,其具备较高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常适合作为电动车车载电池。近年来,锂电池的研究使其在寿命、稳定性和环保性方面有大幅提升,因此锂电池很可能成为未来电动车的主力电池类型。

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内燃机车

核能

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传统汽车和电动车的每公里二氧化碳排放量

  目前新能源汽车推广政策已经形成全景式“路线图”,全面推出体系式、可操作政策措施。而对于消费者,除了充电是否便利之外,最关心的应该是有哪些车型可以选择及车价、用电成本和充电时间等等。当今讨论的热门话题环保,但电动车就意味着环保吗?下面来看看不烧油的电动车如何做到环保。

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高尔夫1.4TSI

  上面两个表很能说明问题,如果看中国2010年中国发电的情况,在中国实用纯电动车的二氧化碳排放量是低于汽油车的,但不及柴油车。众观中国发电情况来看,发电过车所排放的二氧化碳正会每年减少,可以预计2015年的排放会明显下降。

天然气

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  电动车并一定是绿色环保。相对于传统汽车,电动汽车本身可能是环保的,但为电动汽车提供各种服务的上下游企业,其污染程度甚至超过传统汽车供应商。

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