光谷东，武汉未来科技城。
7月漫长的梅雨季，让地标“马蹄莲”饮饱了雨水。顺着花盘，雨淅沥而下，进入中水回用系统。放晴的日子，太阳能光伏板铺就的巨大花盘，又迎着风和阳光熠熠生辉。
一花五叶一蓓蕾，日月星辰浇灌之。
图丨位于武汉未来科技城的“马蹄莲”新能源大楼
自2014年建成投用，这朵令人叹为观止的“新能源之花”，在四季轮回间，不断释放着它蓬勃的创新生命力——128米高的办公大楼，电、光、水、热等一切能耗，都与每天洒向大地的阳光、天空落下的雨水、湖畔吹过的清风密不可分。
但，作为光谷的象征，“马蹄莲”的秘密和能量远不止于此。在“花朵”内部，武汉新能源研究院所在地，50家在孵高科技企业和团队，每天都在为能源而战。一个个或将改写未来能源格局的创新，正在发生。
年发电30万度，节水4800吨
超级建筑“马蹄莲”的秘密
7月28日，走进“马蹄莲”大楼的能源管理系统控制中心，巨大的屏幕上，围绕“马蹄莲”的建模图，各项能耗数据不停闪烁。一幢楼，动用的先进节能环保技术达11项。
“大楼顶部花盘3000平方米的太阳能光伏系统，每年能发电约30万度，占整个大楼年能耗的25%。”武汉新能源研究院院长杨凯介绍，这相当于大楼公共照明的用电量，每年因此减排的二氧化碳超过250吨。
作为国内最大的绿色仿生建筑，灵感源于自然的“马蹄莲”，设计处处藏有玄机。面向太阳的花盘角度，是经过精心设计的20°倾斜角，以最大程度吸收太阳能。花盘上的“花蕊”，是一个垂直轴风力发电机。发电效率，一时“风光”无两。
为其操刀的荷兰设计师沃特·罗曼斯在阐述设计理念时说，巨大的大坡面花盘，不仅仅是为了光伏发电，也希望尽可能多地储存雨水进行重新利用，比如浇灌植物。由于武汉夏季高温可达40℃，独特的花盘设计，还能充当大楼的“太阳帽”，为大楼遮荫，减少能源消耗。
雨水在顶楼的屋顶花园集中收集处理后，可用于大楼卫生间保洁、消防、植物灌溉等用水。据测算，通过“马蹄莲”的中水回用系统，每年节水可达4800吨，占大楼用水量的31%。
在“马蹄莲”的花茎中轴内，设有热塔。冷梁系统利用冷热空气交换原理，为建筑自然送风。
漫步在“马蹄莲”脚下的广场草坪，一个个足球大小的透明玻璃罩，错落点缀其间。杨凯说，这33个光导照明灯，是为地下停车场安装的光导照明系统。利用光学原理，自然光被导入地下空间，在白天，地下车库大部分区域都可依靠自然光照明。到了夜间，甚至还可利用明亮的月光进行照明。仅此一项，每年就可节电5万度。
据了解，武汉新能源研究院已着手计划在“马蹄莲”花盘四周，铺设一圈定日镜组成的镜场，无论太阳在哪个方向，都能精准将阳光反射聚焦在“花蕊”上，形成10千瓦以上的光热发电装置，进一步提高太阳能利用率。
年内，我省首个深层地岩热示范项目，也将在“马蹄莲”启动。工程人员将打一口2500米深的地热井，直至温度70℃-80℃的地岩层，用地热为“马蹄莲”大楼供暖。
氢气有“房”住，“发电站”拖着跑
50家新能源企业的创新攀登
“我手里这片电池片，可以发40瓦的电。如果25片叠在一起就是电堆，能发1000瓦的电。”7月24日，在武汉华科福赛新能源有限责任公司的研发实验室，总经理李锋拿着一块乒乓球拍大小的方形电池片，眉飞色舞。
他手里的电池片，是固体氧化物燃料电池。这是一种在中高温下，直接将储存在燃料中的化学能，高效转换为电能的全固态化学发电装置。
2015年，在国家“863计划”支持下，华中科技大学燃料电池研究中心李箭教授团队，自主研制出5千瓦固体氧化物燃料电池独立发电系统，并实现4.82千瓦的功率输出，标志着我国这一独立发电技术取得新突破。
次年，华科福赛成立，实现成果转化，专注固体氧化物燃料电池的研发和应用推广。截至目前，该公司已成功研制出300至5000瓦的独立发电系统，掌握了从原材料、单电池、电池堆到发电系统的完整产品链。
“这个电堆，就相当于一个发电机，发电效率超过50%，是目前世界上发电效率最高的发电装置。”李锋介绍，有了这个电池，“发电站”就能拖着跑，在分布式电站、应急电源、交通运输、军事和海洋等领域，前景广阔。
华科福赛，只是武汉新能源研究院入驻的50家创业公司之一。围绕电池材料、储能材料、纳米材料等重点方向，一个个新能源创新成果，从实验室走向市场。
2019年，武汉新能源研究院、英国利物浦大学和华中科技大学，共同组建的中英纳米能源材料研究中心正式运行。英国皇家化学会院士安德鲁·库珀出任中心主任，推动国际化协同创新。
研究中心里，数不清的瓶瓶罐罐堆满了操作台。有的瓶子里装着粉末，有的装着小颗粒，他们都有一个共同的本领——超强吸附力。
中英纳米能源材料研究中心实验室。(湖北日报全媒记者 李墨 摄)
“这可不是普通的粉末和颗粒。”该中心执行主任、华中科技大学教授谭必恩笑着说，这是一种多孔有机聚合物材料，有的擅长存储氢气和天然气等气体，有的擅长吸附油脂和液体，有的擅长净化血液中的毒素。制备1克这样的材料，所有孔洞面积加起来和一个足球场差不多，把氢气等气体装进这些孔洞里，给它一个“房子”住，就能实现安全运输。
目前，该团队在这一领域已形成十几项核心专利。
坐拥14个国家及省部级平台
特色工研院开出“能源之花”
改革开放以来，随着我国经济体制改革的启动和不断深化，科技体制的结构性缺陷逐渐显露：科技与经济“两张皮”，科技成果转化机制与渠道缺乏，难以应对全球新技术革命挑战。
2009年开始，光谷在借鉴台湾工研院、深圳清华大学研究院、东莞华中科技大学制造工程研究院等工研院的经验基础上，以武汉市政府与高校共建、事业单位企业化运行等模式，组建了11家工业技术研究院，为“政产学研用”和高校科技成果转化探索一条新路径。
2016年，依托华中科技大学电气与电子工程学院、能源与动力工程学院等“双一流”强势学科，武汉新能源研究院由武汉光谷产业投资有限公司代表政府出资和华中科技大学共建成立，旨在整合国内外新能源人才和技术资源，在新能源智能材料、能量转换器件与装备、能源互联网、节能环保等领域实现重大突破。
经过4年发展，该院已初步形成新能源电动船、低品位风力发电装备、特种电力电子装备、综合能源服务（能源互联网）等四大研发产品线。除了50家在孵企业外，9个在孵团队也捷报频传：胡兴华团队自由活塞式斯特林发电机突破国外技术封锁，江建军团队的吸波材料中试取得阶段性成果，韩建涛团队的硬碳负极材料研发中试生产线全流程打通……
杨凯介绍，该院拥有新能源国家专业化众创空间等14个国家及省部级平台、2个院士工作站。其中，研究院与程时杰院士团队合作开发的安全型高能量密度固态电池，已顺利完成中试，项目融资达6000余万元。
截至目前，武汉新能源研究院申请专利70多项，40%为发明专利。
转自丨湖北日报 记者李墨 通讯员邱婵、舒睿
