作者: 周熙檀 来源:中国科学报 发布时间:2013-7-16
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输出技术包 持续产业化

 

 
■本报记者 周熙檀
 
“高利润就是高技术”,就基础研究而言,这个命题显得多么不可思议。然而,中国科学院理化所工程塑料国家工程研究中心在产业化实践中却深有体会。产业化失败,将板子打在合作方身上,不如从技术成熟度和工程化水平上找原因。
 
中国科学院理化技术研究所党委书记、工程塑料国家工程研究中心(以下简称工程中心)前任主任黄勇,和现任主任季君晖一起坐在办公室里。同时采访两位主任,记者多少有点“应接不暇”。
 
和典型的科研人员相比,他们有很强的沟通和表达能力,可谓滔滔不绝,显示出产业技术人才的特点。有时跟《中国科学报》记者聊着聊着,又为对方的产业化项目提些意见和建议。
 
“高利润就是高技术”、“直接输出技术包”、“组合技术中最弱技术决定产业化成败”……这样一些理念和经验,将工程中心的探索总结为一部产业化圣典。
 
降解塑料:
 
从100万元人民币卖到1000万美元
 
6月21日,山西年产2.5万吨PBS生产线投产,这是PBS项目的第三个产业化实施项目。2008年,2万吨/年PBS生产线在杭州鑫富药业股份有限公司生产成功,PBS成功实现产业化,标志着我国可完全降解塑料产业进入新的发展阶段。2009年山东2.5万吨/年生产线投产。
 
“山东正在设计8万吨生产线。”这个项目的学术带头人季君晖说。可完全生物降解塑料PBS采用脂肪族二元醇酸为原料,通过缩合聚合法制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS),性能完全达到通用塑料水平,并可完全生物降解。
 
PBS是工程中心目前最大的产业化项目。和很多科研人员抱怨技术好,企业“不识货”不同,季君晖通过产业化实践,深有体会的一句话是:“高利润就是高技术。”
 
“理化所转让技术价码不低,都是以千万元论。”季君晖说。
 
秘诀是什么呢?首先是市场需求,其次是技术具有引领水平,最后也是最关键的问题则是技术成熟度。
 
说起来并无奥秘,但实践起来却并不容易。2006年,同样的PBS技术,曾以100万元人民币的价格转让扬州琼花。然而折腾半年仍未成功。
 
季君晖分析其中原因:“技术是中试技术,不是工艺包,企业没法直接使用,自身又不具备相应的开发能力。”此后的两年时间里,工程中心投入300万元人民币进行工程化开发。
 
工程中心找到设计院为合作单位,共同进行标准化的工艺流程开发。“前提是技术发展到设计单位能接受的成熟度。”季君晖强调,在进行标准化流程开发前,课题组向设计单位提供了包括基本工程参数在内的6万多个数据。
 
第一家合作单位转让PBS价格是1000万元人民币,第二家1500万元人民币,第三家2000万元人民币,正在谈判的PBS转让价格是1000万美元。“因为技术越来越成熟。”季君晖说,现在PBS转让价格不低于2000万元人民币,正源于工程化过程的投入。
 
产业化关键输出的是技术包,而不是单项技术。“科学院定位在攀登科学技术高峰,高技术研究的重点是关键技术的突破,通常是技术达到的指标越高,水平越高。”黄勇说,因此,中科院有许多高水平的技术突破。但是,多种技术的集成组合才能形成产品,形成生产力,且集成的技术中往往是最弱的技术决定产业化成败。
 
功能高分子材料:
 
成果转化道路上的苦乐
 
2009年2月,功能高分子材料研究组在黄勇带领下,开展了高分子功能材料在能源、环境、生物医用材料、精细化学品等领域,以及工程塑料的改性研究,取得了一批创新性成果。
 
锂离子电池隔膜材料是其中最大的亮点。在中关村自主创新展示中心中,有一台年产能力为10万平方米的静电纺丝设备。这就是实验室研发人员自主创新设计并加工了世界上第一台经纬双向静电纺丝设备。
 
研究组利用新型工程塑料加工技术电纺丝技术,开展了动力锂离子电池纳米纤维隔膜制备的中试和产业化研究。“纳米纤维动力锂离子电池隔膜制备技术中试研究”为北京市重大产业化项目,由北京市科委、中关村管委会、首钢总公司和中科院理化技术研究所共同完成,总投资共4300万元人民币。
 
目前已经建成了年产30万平方米的世界上首台经纬双向静电纺丝设备,并于去年底顺利通过验收,为动力锂离子电池纳米纤维隔膜的产业化技术奠定了基础。
 
2013年,公司将再融资1亿~1.2亿元人民币支持100万平方米/年规模产业化示范线阶段的工作。“预计2018年在北京形成1000万~1200万平方米/年的生产规模。”黄勇说。
 
功能高分子材料研究组另一个成果是用于人造板材的新型绿色无醛粘合剂系列技术,其中已有部分实现产业化。无醛粘合剂是在水性高分子粘合剂的基础上研制而成,具有生产过程无污染、使用过程中无毒害、成本低、活性期长、粘度适中、预压性、耐老化性能好等诸多优点。
 
由于目前市场混乱,鱼龙混杂,缺乏标准,因此导致企业投入谨慎。该项目的产业化工作正在推进中,黄勇认为,现在正是机会,“目前传统人造板材的产能过剩,企业生存状况不好,亟须技术突破和新产品的开发”。
 
纤维素基高效水处理吸附材料的研究,已经研发出很好的重金属吸附材料,特别是对饮用水中微量重金属,如砷、氟、汞、铜、铬、铅等的高效吸附。目前正卡在器件工程化技术突破的关键阶段。这个过程已历经一年多,尚未找到很好的突破口。
 
复合材料:
 
瞄准国外先进产品迈向市场
 
工程中心副主任付绍云也是结构型工程塑料研究组的负责人,其研究重点是针对当前电子产业的发展趋势,从事工程塑料应用和改性研究。
 
与另外两个研究组不同的是,复合材料的研究正在接近产业化阶段。“预期未来会有机会。”付绍云说。其中,RFID射频识别电子标签的新工艺,已就合作中试与兆维集团进行多次商谈。
 
眼下,RFID射频识别电子标签的制作主要采取铜刻蚀法,但腐蚀技术产生的重金属会对环境造成污染;而含银环氧导电胶则成本太高,且刻蚀部分柔韧性不足,抗折性差。
 
经过多年反复摸索和研究,付绍云研究组提出新的工艺:采用纸基,简单环保,柔韧性好,成本更低。
 
既然技术先进、成本低廉、环境友好——这样的技术,企业的合作意向为什么仍未变成中试实践呢?企业有很多基于市场现实的考虑,新材料新工艺固然好,但是能否取代铜刻蚀,还是个问号。
 
“我们的目标就是代替铜刻蚀,这样研究才有意义。”付绍云说。
 
付绍云主导的另外一项研究,是使用短纤增强复合材料代替现有铸铁、铝,来生产汽车机油泵活塞件,从而实现更好的耐磨性能和综合性能。这项研究来自于汽车产业需求,目前德国已有成熟技术使用在奥迪汽车上。
 
“德国人能做出来,我们就能做出来。”付绍云认为复合材料油泵研究可以成功,但是过程并非轻而易举。
 
目前已出两批复合材料试样,预计八九月份检测完第二批材料试样。“研发一批分析一批,以明确复合材料性能好坏并分析原因,然后针对性改进。”付绍云说,年底会出第三批材料试样,最佳配方将于明年出台。
 
“我个人主张把前沿和应用相结合,做出来的产品应比现有产品更具优势,瞄准国外先进产品。”付绍云说。
 
在浙江、山东、山西等地,已建成年产5万吨级可完全生物降解的聚酯材料(PBS)生产规模,该项成果的产业化使我国在全生物降解聚合物材料的制备和产业化应用方面走在国际前列。
 
《中国科学报》 (2013-07-16 第8版 平台)
 
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