文/李世江
走以新材料體系為支撐的創(chuàng)新發(fā)展道路
文/李世江
“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,科技加速進(jìn)步,為創(chuàng)新提供了一切可能。持續(xù)創(chuàng)新、跨界融合是多氟多發(fā)展的靈魂。多氟多在邊緣交叉學(xué)科跨界融合,不斷延伸新材料鏈條,拓展新材料應(yīng)用領(lǐng)域,為我國(guó)新材料的規(guī)模發(fā)展做了大量工作。
李世江多氟多化工股份有限公司董事長(zhǎng)
多氟多是在三個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行化學(xué)和能源研究的國(guó)家高新技術(shù)公司,也是第一批國(guó)家創(chuàng)新示范企業(yè)。多氟多的產(chǎn)品分為高性能無(wú)機(jī)氟化物、鋰電池、含氟電子化學(xué)品和電動(dòng)汽車(chē)四大板塊,主導(dǎo)產(chǎn)品冰晶石、氟化鋁、無(wú)水氫氟酸、六氟磷酸鋰都是全球第一。多氟多研究的氟、鋰、硅應(yīng)用三個(gè)電池,實(shí)際上研究了制能、儲(chǔ)能、節(jié)能新能源的三個(gè)層次。
多氟多重點(diǎn)研究了三個(gè)主要元素:氟、鋰、硅,它們是活潑的元素,前兩個(gè)元素構(gòu)成的鋰電池電解位最大。通過(guò)研究三個(gè)元素多氟多探索了新能源汽車(chē)的三大技術(shù),實(shí)際上是研究了三個(gè)電池:第一個(gè)是電解槽的電池,多氟多研究了冰晶石,也研究了氟化鋁,降低它的能耗,在正負(fù)極把氧化鋁加進(jìn)去,高溫電解(不加冰晶石電解溫度是2000多攝氏度),使得電解槽溫度可以降低到960攝氏度。所以,有了冰晶石才有大規(guī)模的電解鋁工業(yè),這是生產(chǎn)的第一個(gè)電解質(zhì);后來(lái)多氟多把氟和鋰結(jié)合,成為六氟磷酸鋰,研究鋰電池。鋰電池還有非常大的發(fā)展空間。其一,氟元素標(biāo)準(zhǔn)的電極電位2.89伏,非常適合正極,鋰元素為-3.04伏,理論上做負(fù)極最好,這兩個(gè)元素做成的化學(xué)可用電池最高達(dá)到5.93伏,而鉛酸電池只有1伏多的電壓平臺(tái),多氟多現(xiàn)在做的鋰電池是3.6伏電壓平臺(tái),理論上能做到5.93伏。另外,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),這兩個(gè)元素的電池電化學(xué)電量就是它的理論容量,粒子來(lái)回穿梭的利用量為20%多,沒(méi)有完全發(fā)揮效能,而且它的電化學(xué)電量沒(méi)有很好挖掘出來(lái),這個(gè)發(fā)展空間是多氟多研究的一個(gè)基礎(chǔ),要對(duì)鋰電池做深入的元素內(nèi)部研究。多氟多也做了非常多的電池橫向研究工作,包括鋁銅電池、鋰硫電池、石墨烯電池也做了非常多的探討。對(duì)于鋰電池,通過(guò)智能制造,有效地降低鋰電池成本,不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)有一些重大的突破?,F(xiàn)在多氟多研究太陽(yáng)能電池,主要以硅為芯片。
三個(gè)電池構(gòu)成新能源的三個(gè)要素,就是新能源的制造、儲(chǔ)存和節(jié)能。通過(guò)智能儲(chǔ)能和節(jié)能,構(gòu)成新能源的三個(gè)要素,使多氟多走上了新能源道路。多氟多通過(guò)用氟造福人類(lèi),用鋁驅(qū)動(dòng)未來(lái),用硅溫暖世界,這個(gè)新能源體系正在延伸。
多氟多通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,通過(guò)氟、鋰、硅,構(gòu)建了新能源的三大體系,通過(guò)三大體系研究了汽車(chē)的結(jié)構(gòu)輕量化、動(dòng)力電氣化和整車(chē)智能化,這是三縱的技術(shù);還有三橫的技術(shù),電池、電機(jī)和電控,三橫和三縱技術(shù)構(gòu)成新能源汽車(chē)的核心技術(shù)。2016年多氟多收購(gòu)河北紅星汽車(chē)有限公司,完成了全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。新能源汽車(chē)的三大技術(shù)現(xiàn)在成為多氟多研究的一個(gè)重點(diǎn),當(dāng)然是圍繞動(dòng)力電氣化進(jìn)行研究的。通過(guò)多氟多的產(chǎn)業(yè)鏈,可以看到多氟多是怎么構(gòu)建新材料產(chǎn)業(yè)體系的。
國(guó)家新材料體系是制造強(qiáng)國(guó)的根本,多氟多在這一領(lǐng)域下了非常大的功夫。在新能源材料方面,我們通過(guò)鋰電池研究了非常多的產(chǎn)品,有已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目,也有中試階段的項(xiàng)目,也有實(shí)驗(yàn)階段的項(xiàng)目。多氟多研究的新型材料很多是含氟高分子材料。我們研究的電子信息材料,包括氟氣、三氟化氮、四氟化氮、包括硫酸、硝酸、氰酸。納米材料方面我們研究了金屬納米材料,也能支撐我們企業(yè)的發(fā)展。公司的新產(chǎn)品涉及國(guó)家新材料體系十二大領(lǐng)域中的六大領(lǐng)域:新能源、電子信息、前沿性新材料、納米材料、生物醫(yī)藥、新型功能性材料。多氟多獨(dú)特的新材料體系支撐了公司的轉(zhuǎn)型升級(jí)和跨界發(fā)展。
三個(gè)元素
多氟多不僅自己能生產(chǎn),關(guān)鍵還把石墨烯形成了新材料體系。多氟多有幾個(gè)特殊的產(chǎn)品。六氟磷酸鋰的項(xiàng)目是國(guó)家863計(jì)劃也是工信部強(qiáng)基工程項(xiàng)目,前一段時(shí)間工信部組織了對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的驗(yàn)收,也是第一家做新材料方面的項(xiàng)目取得國(guó)家組織的驗(yàn)收。這個(gè)項(xiàng)目是應(yīng)用于電解石的。在電解石的充放電過(guò)程中,六氟磷酸鋰起著非常重要的中介作用,它是一個(gè)化工新材料。過(guò)去這個(gè)產(chǎn)品只有日本能夠生產(chǎn),我們國(guó)家是鋰電池的主要生產(chǎn)國(guó),但是六氟磷酸鋰全部依賴(lài)進(jìn)口。
大概在11年前,工信部的一位專(zhuān)家?guī)е乙黄鹑ト毡究疾?,?dāng)時(shí)他跟我講,你別看你們企業(yè)制定了那么多的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),申請(qǐng)了那么多的專(zhuān)利,但氟這東西研究好了,就不是論噸賣(mài)的,那是論克賣(mài)的,比如說(shuō)六氟磷酸鋰。當(dāng)時(shí)聽(tīng)到這句話(huà)我是一方面臉紅心跳,一方面又激動(dòng)不已,我覺(jué)得應(yīng)該對(duì)氟元素下功夫。
基于這樣的決心,多氟多用了八年,研究了六氟磷酸鋰,終于國(guó)產(chǎn)化做成功了。研究的過(guò)程當(dāng)中,從2克、2公斤、2噸、20噸到200噸,現(xiàn)在多氟多已經(jīng)具備了3000噸的年生產(chǎn)能力,今年年底將具備6000噸的年生產(chǎn)能力。多氟多成為全國(guó)、全球最好的也是生產(chǎn)規(guī)模技術(shù)含量最高的六氟磷酸鋰生產(chǎn)商。不僅替代了進(jìn)口,現(xiàn)在也開(kāi)始出口日本。
為了研發(fā)這個(gè)產(chǎn)品,我看了很多地方。我到北京航天城去看,當(dāng)時(shí)相關(guān)科研人員說(shuō)為了上天他們?cè)O(shè)備的零部件怎么做的,關(guān)鍵的零部件是挑出一千個(gè),一千個(gè)當(dāng)中優(yōu)選出一百個(gè)。一百個(gè)破壞性的試驗(yàn)再挑選出十個(gè),對(duì)地面和衛(wèi)星發(fā)射中心的也都是一樣的。在核電站考察時(shí),核電站非常嚴(yán)酷的環(huán)境和對(duì)人的訓(xùn)練那是真正的工匠精神。工人在里面,要培訓(xùn)8000個(gè)小時(shí),兩年的時(shí)間培訓(xùn)完了才能上崗。我們也要用精益求精的工匠精神做產(chǎn)品。六氟磷酸鋰研發(fā)出來(lái)后,經(jīng)過(guò)鑒定,產(chǎn)品指標(biāo)優(yōu)于日本的企業(yè),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。大家用的手機(jī)里面,都有六氟磷酸鋰,每三塊有一塊一定是多氟多的六氟磷酸鋰。最近三年這個(gè)產(chǎn)品累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入15億元。
多氟多通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,通過(guò)氟、鋰、硅,構(gòu)建了新能源的三大體系,通過(guò)三大體系研究了汽車(chē)的結(jié)構(gòu)輕量化、動(dòng)力電氣化和整車(chē)智能化,這是三縱的技術(shù);還有三橫的技術(shù),電池、電機(jī)和電控,三橫和三縱技術(shù)構(gòu)成新能源汽車(chē)的核心技術(shù)。
我們有個(gè)客戶(hù)使用多氟多的六氟磷酸鋰,該公司領(lǐng)導(dǎo)說(shuō),多氟多沒(méi)有做六氟磷酸鋰以前,每年都得到日本求著人家賣(mài)給自己?,F(xiàn)在多氟多把六氟磷酸鋰生產(chǎn)出來(lái)了,現(xiàn)在是日本每年要到我們這里來(lái)三次,求著我們能不能買(mǎi)六氟磷酸鋰。大家想一想,我們一個(gè)產(chǎn)品研發(fā)成功,日本也降價(jià)了,想擊跨我們。中國(guó)的老百姓用得起鋰電池,當(dāng)然有像多氟多一樣的企業(yè)在做貢獻(xiàn),代表了新材料取得重大突破以后,國(guó)家給了充分的肯定,人民給了充分的肯定,市場(chǎng)也給了充分的肯定。
還有一個(gè)產(chǎn)品是電子級(jí)氫氟酸。六氟磷酸鋰開(kāi)發(fā)成功使多氟多增強(qiáng)了自信,像電子級(jí)氫氟酸這一類(lèi)電子產(chǎn)品用于半導(dǎo)體工業(yè),是五年入門(mén)十年磨劍。為什么?因?yàn)槿腴T(mén)太難,中國(guó)人不相信中國(guó)人。但是政府很多領(lǐng)導(dǎo)包括工信部的領(lǐng)導(dǎo)要求必須國(guó)產(chǎn)化,這給多氟多奠定了非常好的基礎(chǔ)。
現(xiàn)在多氟多的電子極氫氟酸已經(jīng)在半導(dǎo)體工業(yè)獲得規(guī)?;瘧?yīng)用,我特別想講咱們中國(guó)的企業(yè)真得挺起腰桿。我是當(dāng)兵的,以武器為例。中國(guó)的武器再不好,我們也在追趕,是用于打別人。外國(guó)的武器再好,那是用于打我們的。我們要有民族自豪感。我們也相信圍繞著產(chǎn)品,有更多能代替進(jìn)口,能挺起民族脊梁的產(chǎn)品能夠開(kāi)發(fā)出來(lái)。我們圍繞著六氟磷酸鋰還開(kāi)發(fā)出很多的新型鋰鹽和復(fù)合鋰鹽,也相信鋰電池方面一定能走在世界的前列。
三個(gè)電池
通過(guò)石墨烯的孵化,石墨烯在鋰電池、在軍工很多方面的應(yīng)用中都已取得重大進(jìn)展,目前的產(chǎn)業(yè)化還有一定的困難,但是科技創(chuàng)新都是在人們認(rèn)為不可能的地方突破的。多氟多相信石墨烯有非常廣闊的前景,會(huì)有更多的企業(yè)加入對(duì)新材料的研究中來(lái),通過(guò)新材料的開(kāi)發(fā)一定能夠?qū)χ袊?guó)民族工業(yè)提供非常大的支撐。
新能源發(fā)展路線
創(chuàng)新是一種人生態(tài)度,我們要有工匠精神,要精益求精。新材料的生產(chǎn)過(guò)程尤其是化工生產(chǎn)過(guò)程需要環(huán)境非常的清潔、非常的潔凈。生產(chǎn)電子氫氟酸的空間、車(chē)間,更需要控制的智能、減少人員的干擾。在技術(shù)孵化方面,多氟多不僅有300多項(xiàng)的專(zhuān)利,還制定了80多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在開(kāi)始制定國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)。明年國(guó)際上氟化物的標(biāo)準(zhǔn)就要在中國(guó)多氟多產(chǎn)生,由多氟多作為專(zhuān)業(yè)人來(lái)制定。這會(huì)為大家建立非常好的質(zhì)量保證體系。我們正在做智能工廠的打造,智能體系要求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要智能,有智能生產(chǎn),生產(chǎn)的產(chǎn)品也是智能的,還要求有智能物流。我們還希望有一個(gè)智能的市場(chǎng),很好地捕獲用戶(hù)的信息,并且能夠給用戶(hù)定制生產(chǎn),把這些結(jié)合起來(lái),不僅有智能制造還得有智慧的企業(yè)。當(dāng)然,這需要非常多的人才支撐,為智能體系奠定非常好的基礎(chǔ)?;ヂ?lián)網(wǎng)為這種智能體系提供了可能,科技的加速進(jìn)步,社會(huì)已經(jīng)從碳極文明走向硅極能源,碳極文明通過(guò)燃燒碳取得文明,硅極文明是計(jì)算能力18個(gè)月翻一番,18個(gè)月成本降低一半,這是摩爾定律。社會(huì)的發(fā)展速度是前所未有的。這給多氟多提供了非常大的空間,也使生活在這個(gè)時(shí)代的人感到自豪,感到可以大有作為。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,科技加速進(jìn)步,為創(chuàng)新提供了一切可能。持續(xù)創(chuàng)新、跨界融合是多氟多發(fā)展的靈魂。未來(lái),多氟多將在邊緣交叉學(xué)科跨界融合,不斷延伸新材料鏈條,拓展新材料應(yīng)用領(lǐng)域,為我國(guó)新材料的規(guī)模發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。
(本文為“2017國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)專(zhuān)家論壇”的講話(huà),未經(jīng)演講人審核。)
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