张永明，男，1960年4月出生于河南省杞县，1982年本科毕业于河南师范大学化学系，1999年毕业于华东理工大学，获材料科学与工程专业博士学位，同年进入上海交通大学工作，现任上海交通大学教授、东岳集团首席科学家。

张永明教授长期从事功能高分子材料、特别是含氟功能高分子材料及其功能膜材料研究，主持并圆满完成国家863计划和国家科技支撑计划重大项目，研发成功中国氯碱工业用全氟离子膜系统技术、新能源和新能源汽车用核心材料系统技术，以及系列特种含氟高分子材料。作为研发团队的领军人物，张永明教授是多项重大突破和难题攻关的技术创意、构思、设计的提出者和主要发明人，拥有授权发明专利100多项,发表SCI论文60多篇,起草国家标准3项,获山东省技术发明一等奖1项，出版的专著《含氟功能材料》（化学工业出版社,2008年）获中国石化联合会优秀图书一等奖，2010年获全国劳动模范。

一、开创了我国氯碱工业发展新纪元

氯碱工业是我国国民经济基础产业，主要产品氯气和烧碱的产能超过7000万吨，是我国化学工业第二大支柱产业。氯碱工业的核心装备是电解槽，电解槽的核心部件是全氟离子膜。此前，我国所用的全氟离子膜100%依赖进口，严重制约了我国氯碱工业的安全运行和健康发展。

鉴于全氟离子膜对国民经济的重要意义，我国从1980年开始在4个五年计划中组织了全氟离子膜的重大科技攻关项目，胡锦涛、温家宝、李克强、贺国强、李源潮等党和国家领导人都曾亲临研发现场视察，希望尽快攻克这一困扰我国的跨世纪难题，体现了国家立志攻克全氟离子膜技术的坚定决心。

2000年，张永明获知氯碱全氟离子膜对我国国民经济的特殊意义后，深感从事含氟高分子材料研究的中国科学家肩负的民族重任，毅然踏上了研发中国氯碱全氟离子膜的漫长道路。2003年，张永明开始与东岳集团组成产学研联合研发团队，在理论研究的基础上进行工程技术和装备技术研发。

全氟离子膜制造技术是一项系统工程，需要多种含氟基础原料、含氟中间体、全氟单体、全氟聚合物、全氟增强纤维、增强网布、复合涂层材料等，然后才能进行集成制膜程序。对每一种原料而言，都需要逐一解决其基础理论难题、技术难题、工程难题和装备难题，最终形成可以规模化生产、质量稳定且具有市场竞争力的产品，而不是仅仅停留在研究和样品展示阶段。因此，全氟离子膜研发过程充满了难以想象的困难和挑战。

氯碱全氟离子膜的研发涉及解决多学科、多专业、多层面的研究难题。张永明教授的研究从高分子设计开始，构造了多元共聚型全氟磺酰类聚合物、多元共聚型全氟羧酸酯聚合物、超高交换容量（IEC）多元共聚全氟磺酸聚合物的结构，在几十种中间体、单体合成研究和聚合体系研究的基础上，实现了目标聚合物的实际合成，并进一步形成了三类目标聚合物制备的核心技术和大规模生产技术。以这些全氟功能聚合物为基础，设计了多层复合型全氟离子交换膜、多元复合型全氟离子膜，在成膜理论和过程的研究基础上，实现了两类全氟离子交换膜的实际制备，通过对工程技术和装备技术的研究与开发，形成了两类膜的大规模生产技术。

氯碱全氟离子膜的主要研发内容包括：1、几十种特殊含氟原料、中间体、单体的合成研究、核心技术形成、工程技术和装备技术的形成；2、多种全氟聚合物的分子设计与实现、核心技术形成、工程技术和装备技术形成；3、多层复合型氯碱全氟离子膜的结构设计与实现、工程技术和装备技术的形成。

在科技部和山东省的强力支持下，张永明教授带领上海交通大学和东岳集团产学研研发团队经过10年攻关，终于完成了中国氯碱全氟离子膜这一跨世纪重大工程。国产氯碱全氟离子膜的问世，不但打破了制约我国氯碱工业30年的瓶颈，而且使中国实现了从氯碱大国到氯碱强国的历史性跨越，是我国氯碱工业发展的里程碑。

中国氯碱全氟离子膜性能媲美国外同类著名产品，运行两年后电流效率仍然在95%以上,现已进入大规模应用推广阶段。基于国产全氟离子膜的成功应用，国家发改委于2011年第九号令中决定，在“十二五”期间用先进的离子膜技术淘汰我国仍保留的部分落后石棉隔膜氯碱产能，届时每年将节省50亿度电、160万吨标准煤、减排CO2600万吨，节省100多亿元的电厂投资。保留这部分产能的原因是为防止一旦全氟离子膜进口受阻时，我国能够有部分应急能力。

中国氯碱全氟离子膜是张永明教授团队10年汗水和智慧的结晶，也是用生命换来的。氯碱工业所生产的烧碱和氯气是基本化工原料，对国民经济的作用就像面粉和大米之于我们的生活一样之于国民经济的各个领域，据测算，每万吨氯生产碱装备支撑的GDP为16亿元人民币，现在超过3500万吨的氯碱装备支撑的GDP高达5.6万亿元人民币。氯碱工业的生产过程是将食盐水通入电解槽，由于膜的分离和离子传导作用在槽内电极上产生氯气、氢气和烧碱产品。过去电解槽中一般使用石棉隔膜，但这种隔膜法产生的烧碱和氯气纯度很低、难以满足高品质下游产品的需要，并且能耗很高，石棉又是强致癌物质污染产品和环境。上世纪70年代末，国外全氟离子膜在氯碱工业上得到成功应用，使得世界氯碱工业发生了革命变革。用全氟离子膜代替石棉隔膜可以直接生产工业领域需要的30%以上浓度的烧碱，氯气纯度达到98%以上，节能30%，显示出巨大的竞争优势。然而全氟离子膜技术是系统技术，涉及很多特种含氟化学品、聚合物及先进聚合技术，是核心技术的集成体，对这样的技术国外高度保密，不可能转让给中国。因此，原国家计委启动了全氟离子膜重大攻关项目，由我国原化工部和中国科学院共同承担，成立了氯碱全氟离子膜联合攻关团队，有10多家单位参加。经过十年、两个五年计划的攻关研究，制备出了全氟离子膜样品，却没有制备出工业产品。但是10年的攻关研究为后来科技部支持的全氟离子膜研发提供了十分宝贵的经验。在国家863计划的支持下，我国重启氯碱全氟离子膜的研发。然而，如此复杂的高难度重大项目，由知名度不高的张永明主持、由民营企业东岳集团承担，引起了诸多争议。但是，基于基础产业的重大需求和张永明的前期研究成果，最终得以立项。张永明深知面前的路有多艰险，但在民族大任面前必须有人挺身而出，即便不能全部完成氯碱全氟离子膜的国产化，也能为后来人奠定基础。研发开始阶段条件之简陋是可以想象的，但是在张永明的带领下研究稳步开展，到2006年，团队圆满完成了“十五”国家863计划“全氟离子交换膜材料研究”的全部任务，取得了一系列核心技术突破，到2010年，圆满完成了“十一五”国家支撑计划“全氟离子膜工程技术研究”全部任务，幅宽1.35米宽的通用尺寸的国产氯碱工业离子膜全套生产线建成投产。2010年6月，生产的氯碱全氟离子膜被成功地应用在万吨级氯碱生产装备中，李克强副总理致电祝贺。至此，中国完全掌握了氯碱全氟离子膜这一被称为皇冠上明珠的技术。张永明团队以超人的毅力和智慧完成了氯碱全氟离子膜的研发，10年时间他们几乎牺牲了所有的节假日和周末，还有两位年轻的成员为此献出了宝贵生命。中国氯碱全氟离子膜是张永明团队的骄傲，也是中国的骄傲。

二、打造高端含氟功能材料研发平台

经过10年的努力，张永明教授带领产学研研发团队打造了国内一流的研发平台，培养了一支高水平专业化的研发队伍，研制出一大批高端含氟高分子材料，并成功实现产业化。研究领域涉及氯碱全氟离子膜、燃料电池质子膜、全钒液流电池离子膜、锌溴储能电池离子膜、电解制氢离子膜、耐高温长寿命锂电池离子膜、太阳能电池封装膜、海水淡化膜、反应催化分离一体膜、超稳定性全氟聚醚流体、乙烯-四氟乙烯共聚材料、特种绝缘材料等，对我国航空航天、军事、新能源汽车、新能源以及我国现代化的各个领域都具有重要意义，引领着我国含氟高分子材料领域的科技进步与发展，加速了我国从氟资源大国向氟材料强国迈进的步伐。

张永明教授取得的科技成果是我国科学家产学研紧密结合的成功典范，是我国新材料领域的杰出成就。