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产学研合作是成果产业化正道

  • 发布时间:2014-09-01 06:54:04  来源:经济日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  做足“人和”文章

  因为诺贝尔物理学奖4年前授予两位从石墨中分离出石墨烯的科学家,而使石墨烯为公众所了解,此后各国纷纷出台发展石墨烯产业的政策。如果说这一切是“天时”的话,那么,黑龙江就享有“地利”的优势——据美国地质勘探局资料,中国石墨储量占世界的77%,这其中70%以上在黑龙江。

  在占据天时、地利的基础上,如何充分发挥石墨烯研究的“人和”之利,就显得尤为重要。在“中国石墨之都”黑龙江省萝北县,有一家云山碳业有限公司,拥有年产6万吨中高碳石墨精粉的生产能力。为了赶上石墨烯产业发展的大势,实现企业“科技创新、驱动未来”、“不做中国制造要做中国创造”的价值追求,他们顺势而为,和哈尔滨工业大学联手,通过产学研合作,做足“人和”文章。

  为何选择哈尔滨工业大学?云山碳业公司总经理周宏告诉记者,哈工大的材料科学与工程学科是这一领域学术研究方面的佼佼者,学科综合排名在全国位列第三,SCI论文数量全球排名第六位,拥有一批在国内外颇有影响的院士和教授。哈工大在石墨深加工领域的研发具有悠久的历史,技术力量雄厚,早在上世纪90年代,以已故中国工程院院士雷廷权教授和现任哈工大校长、工程院院士周玉教授为代表的一批哈工大人,积极投身石墨深加工研发事业,为我国的石墨产业进步作出了巨大贡献。随着石墨产业在全世界范围内蓬勃发展,如今由哈工大周玉院士和温广武教授带领的科研团队传承和发扬老一辈科技工作者在石墨深加工领域的技术优势,在提升石墨深加工产品研发水平,推进石墨技术产业化进程等方面都取得了突破性成果。

  2011年11月3日,云山碳业和哈工大合作共同成立了“云山碳业—哈尔滨工业大学石墨深加工技术研发中心”。周宏认为,我们要当好“后勤部长”,推动创新要素充分融合,让企业的发展如虎添翼,也让科研工作如鱼得水。

  各司其职协同作战

  周宏介绍说,石墨深加工技术研发中心的成立,搭建了在石墨深加工领域全新的产学研合作平台,即研发中心的建设和运行资金主要由企业承担,研究工作主要由大学承担,研究成果归合作双方共同所有。这种新的合作模式依托大学的研究力量,整合了企业和市场资源,具备了更强的创新性和可操作性,克服了新产品研发过程中常遇到的资金、场地、技术等难题,双方各司其职,协同作战,有利于研究成果的迅速转化。

  对这一模式,从硕士研究生阶段就从事天然石墨及其深加工产品应用研究的黄小萧副教授深有感触。她说,过去的研究中常有受资金、场地等问题制约而最终无法完成的情况,而现在这种合作模式则让实验室成果可以顺利通过中试,以最快的速度形成最终可以投入市场的商品。

  研发团队带头人温广武教授告诉记者,经过多年的不断努力,“云山碳业—哈尔滨工业大学石墨深加工技术研发中心”不仅有了一套自主知识产权的石墨烯制备技术,还利用石墨烯独特的二维结构所具备的优异性能,研发出诸多新材料

  中国非金属矿业协会石墨专委会秘书长向琦近日访问研发中心,对这种产学研合作模式给予高度肯定。她说,“云山碳业—哈尔滨工业大学石墨深加工技术研发中心”真正把石墨的产学研做到了实处,实现了将高水平科研能力与资源及产业化实力高效的结合,有效地解决了创新链和产业链的脱节问题。这种结合既可以保持持续的创新精神,又可立足实践,推进高技术的产业化进程,是国内企业及高校合作的典范,值得进行广泛推广。

  成果转化初显成效

  温广武教授告诉记者,石墨烯的研发和产业化尽管起步较晚,但得益于先进的产学研合作模式,研发中心在石墨烯导电、导热及航空航天应用方面的研究也都取得了突破性进展。目前,中心有专利45项,其中和石墨深加工相关的18项。这些石墨烯及基于石墨烯的成果,已展现出很好的应用前景——

  石墨烯的规模化生产已完成中试,其层厚约1-5nm,具有优异的导电、导热特性,产品质量跻身世界先进行列。目前,云山碳业正在进行年产30吨石墨烯生产装备设计制造及其生产线的设计安装等工作,2014年底可投入规模化生产。

  手机携带不方便?利用石墨烯轻薄、柔韧的特点,研发中心已经设计出可弯折全固态超级电容器,比能量可达传统物理电容器的300倍左右,具有柔性可穿戴的特点,可以制造出轻薄如纸可折叠入袋的手机、平板电脑,人们再也不用担心手机大而装不进口袋或包包里了。

  电动车蓄电池不给力?石墨烯基锂离子电池和超级电容器能解决这一问题。研发中心所研发的石墨烯基锂离子电池负极材料比容量可达800 mAh/g以上,是碳材料理论比容量(372mAh/g)的两倍多。测试显示,基于石墨烯技术的电池只要15分钟就可以充好,续航能力可达500公里,且比现在通用的电池更小更轻,跑长途再也不是问题。

  周宏在看到一个个喜人的成果后,仍保持清醒。他告诉记者,作为企业,他们必须认真面对并切实解决石墨烯产业化道路上存在的现实问题;需要尽最大努力将实验室的成果在最短时间内形成产品,满足下游的应用和需求;还会切实加大研发力度,使性质研究与制备工艺同步加强,基础研发与产业化发展并行推进。

  通过在研发中心的采访,记者欣喜地看到了云山碳业在国家大力发展新能源、新技术等政策保障下取得的成果,因此相信这支占据“天时”、“地利”,拥有“人和”的队伍,能攻克全球石墨烯及其应用领域发展高地,实现“中国创造”。

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