新材料產業(yè)向“新”而行
新材料是指新出現的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料,或是產生新功能的傳統(tǒng)材料。
提起新材料,部分讀者可能會感到陌生。事實上,新材料既是制造業(yè)取得關鍵突破的基礎,也與日常生活息息相關,小到數碼產品性能的提升,大到空間站飛天、核電站運轉、航母下水,都離不開新材料的發(fā)明和應用。
在新材料生產領域,有一批專精特新企業(yè)?;蛟S對老百姓來說,這些企業(yè)的名字不是那么響亮,但在所從事的新材料領域,這些企業(yè)耕耘多年,成為該領域不可或缺的一分子,也成為產業(yè)鏈上至關重要的一環(huán)。我們將鏡頭聚焦于這樣一群“小巨人”們。
“小巨人”們艱難起步
走進千家萬戶的太陽能熱水器,道路邊隨處可見的太陽能路燈……光伏產品因其發(fā)電具有零污染、零排放、壽命長等優(yōu)點,愈來愈受到重視,也愈來愈被人們熟知。
等靜壓石墨,正是光伏、半導體等產品生產過程中必不可少的高端材料,是光伏產業(yè)鏈上的重要一環(huán)??梢哉f,中國等靜壓石墨供給的多少、質量的好壞直接決定著國內光伏產品產能大小及壽命長短。
那么中國等靜壓石墨的供給情況究竟如何呢?
帶著這個疑問,記者采訪了成都炭素有限責任公司(以下簡稱“成都炭素”),這是一家專門生產等靜壓石墨等先進碳材料的企業(yè)。走進成都炭素,工人們正熟練地操作機器,進行著壓形、燒制、浸漬,一切都有條不紊。
談起企業(yè)成立之初,成都炭素總經理李虓感慨:“當時,國內生產的等靜壓石墨質量參差不齊且生產率低,與來自日本、德國的進口產品相比,在質量和價格上都沒有優(yōu)勢,不僅增加國產光伏產品的生產成本,也讓中國光伏產業(yè)面臨‘卡脖子’的風險。”
從清華大學博士畢業(yè)的李虓,選擇扎根西南,放棄了一份在外人眼里體面穩(wěn)定的工作,去成都炭素成為一名基礎研發(fā)人員。提起當年做的這個決定,李虓笑著說:“我博士研究方向與此吻合,做一名研發(fā)人員正好符合我一直以來所秉持的‘實業(yè)報國’的心愿。”
但等靜壓石墨的研發(fā)談何容易!等靜壓石墨生產周期較長——大概在6個半月至7個月,生產過程較復雜——有幾十道工藝控制點,通過創(chuàng)新以提質增量需要更多的耐心和投入。但初出茅廬的李虓并不膽怯,和其他研發(fā)人員一道,“立志做一根‘杠桿’,去撬動我國整個等靜壓石墨市場”,在大部分人并不知曉的領域坐著“冷板凳”,進行著日復一日的試驗……
相似的故事,也在江蘇揚農錦湖化工有限公司(以下簡稱“揚農錦湖”)成立之初發(fā)生。
揚農錦湖位于江蘇省揚州市,以環(huán)氧樹脂為主營業(yè)務。作為一種新材料,環(huán)氧樹脂可以說是“十八般武藝樣樣精通”。不僅能作為黏接劑,應用在土木建筑中,為建筑牢固性保駕護航,也因其特殊的物理特性和化學特性,成為用于風力發(fā)電的風車葉片、高爾夫球桿等的原材料。國外生產廠家由于起步早,形成先發(fā)的資金、技術優(yōu)勢,占據了國際市場的絕大部分份額。
而成立于2008年的揚農錦湖,起步階段還面臨著國內同行激烈的競爭。“當時國內相關企業(yè)大多數唯產量為王,市場充斥著大量同質化產品?!睋P農錦湖技術總監(jiān)楊穎向本報記者回憶道,“與其他企業(yè)相比,我們沒有技術優(yōu)勢,企業(yè)也長期處于虧損狀態(tài)。”
痛定思痛后,揚農錦湖成立了環(huán)氧樹脂新材料研發(fā)中心,走上了自主創(chuàng)新的道路。
站穩(wěn)腳跟,形成優(yōu)勢
企業(yè)剛成立沒幾年,成都炭素就收到了研發(fā)成功帶來的回報?!澳菚r,日本產的直徑為500mm的等靜壓石墨產品在國內要賣到25萬元/噸。我們成功研制出直徑為600mm規(guī)格產品,直接把國外企業(yè)同規(guī)格產品從25萬元/噸降到15萬元/噸,打破了國外產品壟斷中國市場的局面。”李虓向本報記者講述時,難掩自豪。
不僅滿足于做“追趕者”,更要做“領跑者”。由于光伏產業(yè)發(fā)展日新月異,光伏產品性能的不斷提升對等靜壓石墨規(guī)格、質量提出了越來越高的要求,倒逼著等靜壓石墨生產企業(yè)不斷研發(fā)創(chuàng)新。成都碳素也面臨著“逆水行舟,不進則退”的情形:如果率先研發(fā)出大規(guī)格產品,毫無疑問會在等靜壓石墨市場中成功實現“彎道超車”,反之則將被市場無情淘汰。
成都炭素笑到了最后。李虓介紹,2011年,成都炭素生產出直徑為930mm規(guī)格產品;2019年,生產出直徑為1450mm規(guī)格產品。如今,成都炭素生產出的等靜壓石墨方形最大尺寸已達到2100mm!據了解,成都炭素自主研發(fā)生產的等靜壓石墨質量好、規(guī)模大,不僅成為國內光伏企業(yè)的重要供貨商,產品還遠銷歐美。
在成都炭素業(yè)務蒸蒸日上的同時,揚農錦湖的創(chuàng)新之樹也結下了成熟的果實。
“副反應是環(huán)氧樹脂生產中最大的敵人?!睏罘f介紹道,“環(huán)氧樹脂的生產過程中有溶解、醚化、閉環(huán)反應等多道工序,不可避免地發(fā)生副反應,副反應會導致環(huán)氧樹脂中的高分子含量增多,進而影響環(huán)氧樹脂的性能。如果在任何一道生產工序中沒有控制好副反應,其他工序中所作的努力都會付之東流?!?/p>
而在閉環(huán)反應中,勢必會產生高鹽廢水。高鹽廢水中含有大量有機物,不僅會誘發(fā)副反應,若肆意排放還會對生態(tài)環(huán)境造成影響。如何控制高鹽廢水中的有機物?如何有效回收高鹽廢水以保護環(huán)境?這是擺在所有中國環(huán)氧樹脂從業(yè)者面前的一道難題。
相較于在傳統(tǒng)的生產工藝蒸發(fā)法中小修小補,揚農錦湖選擇“不破不立”?!?012年開始,我們開發(fā)出了一套全新的物理、化學組合工藝,可有效降解高鹽廢水中的有機物,既減少生產過程中的耗材、又提高了產品性能,處理后的鹽水還可以繼續(xù)用于環(huán)氧樹脂的生產,成功實現了經濟效益和生態(tài)效益的結合?!睏罘f說。
技術創(chuàng)新,正是揚農錦湖形成優(yōu)勢、扭虧為盈的“催化劑”,也是揚農錦湖雄心勃勃地向下一個目標進軍的底氣所在。
堅持創(chuàng)新,拓展領域
在記者和李虓的交談過程中,“自豪”成了高頻詞匯。這不是沒有理由:如今的成都炭素,早已深度融入中國光伏產業(yè)鏈?!拔覀兊漠a品在國內光伏產業(yè)鏈中補上了一個關鍵短板,確保國內光伏產業(yè)在這一環(huán)節(jié)不再受制于人?!崩钐嵳f。
“如今的中國光伏產業(yè)鏈,上游、中游、下游生產環(huán)節(jié)均已實現國產化,放眼全球,我國產業(yè)鏈的完備程度、產品配套程度、成本競爭優(yōu)勢都是獨一無二的,我們從業(yè)者十分自豪?!崩钐嵏嬖V記者。
化自豪為動力,成都炭素并不滿足于眼前的成績,在穩(wěn)住光伏產業(yè)基本盤的情況下,著眼布局新領域,瞄準了核電領域這座富礦。“目前中國第四代高溫氣冷堆核電站正在蓬勃發(fā)展,特殊型號的等靜壓石墨由于隔熱和屏蔽輻射性能良好,成為堆芯的絕佳原材料之一,這一技術必須要牢牢掌握在中國企業(yè)手中?!崩钐嵔榻B道,“這對我們來說,既是機遇,又是挑戰(zhàn)?!?/p>
揚農錦湖也在加大研發(fā)投入、引進科研人才,以期在新的領域“厚積薄發(fā)”。楊穎介紹,目前揚農錦湖正在研制特種環(huán)氧樹脂及固化劑,開發(fā)在航空航天、軍工等高端應用領域特種復合材料、涂料及黏合劑等方面的產品或應用。并加快企業(yè)在環(huán)境友好型涂料、5G材料、黏合劑、3D基材、光刻膠等領域的應用研究與產業(yè)化步伐。
此外,揚農錦湖在綠色生產上發(fā)力,減少生產過程中對環(huán)境的影響?!巴苿訃鴥拳h(huán)氧樹脂產業(yè)向高端化、綠色化發(fā)展,是我們的目標?!睏罘f表示。(趙 昊)
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