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)+”時代,科技加速進步,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
多氟多是在三個領(lǐng)域進行化學(xué)和能源研究的國家高新技術(shù)公司,也是第一批國家創(chuàng)新示范企業(yè)。多氟多的產(chǎn)品分為高性能無機氟化物、鋰電池、含氟電子化學(xué)品和電動汽車四大板塊,主導(dǎo)產(chǎn)品冰晶石、氟化鋁、無水氫氟酸、六氟磷酸鋰都是全球第一。多氟多研究的氟、鋰、硅應(yīng)用三個電池,實際上研究了制能、儲能、節(jié)能新能源的三個層次。
多氟多重點研究了三個主要元素:氟、鋰、硅,它們是活潑的元素,前兩個元素構(gòu)成的鋰電池電解位最大。通過研究三個元素多氟多探索了新能源汽車的三大技術(shù),實際上是研究了三個電池:第一個是電解槽的電池,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)的第一個電解質(zhì);后來多氟多把氟和鋰結(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,這兩個元素做成的化學(xué)可用電池最高達到5.93伏,而鉛酸電池只有1伏多的電壓平臺,多氟多現(xiàn)在做的鋰電池是3.6伏電壓平臺,理論上能做到5.93伏。另外,通過研究發(fā)現(xiàn),這兩個元素的電池電化學(xué)電量就是它的理論容量,粒子來回穿梭的利用量為20%多,沒有完全發(fā)揮效能,而且它的電化學(xué)電量沒有很好挖掘出來,這個發(fā)展空間是多氟多研究的一個基礎(chǔ),要對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。對于鋰電池,通過智能制造,有效地降低鋰電池成本,不遠的將來會有一些重大的突破?,F(xiàn)在多氟多研究太陽能電池,主要以硅為芯片。
三個電池構(gòu)成新能源的三個要素,就是新能源的制造、儲存和節(jié)能。通過智能儲能和節(jié)能,構(gòu)成新能源的三個要素,使多氟多走上了新能源道路。多氟多通過用氟造福人類,用鋁驅(qū)動未來,用硅溫暖世界,這個新能源體系正在延伸。
多氟多通過技術(shù)創(chuàng)新形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,通過氟、鋰、硅,構(gòu)建了新能源的三大體系,通過三大體系研究了汽車的結(jié)構(gòu)輕量化、動力電氣化和整車智能化,這是三縱的技術(shù);還有三橫的技術(shù),電池、電機和電控,三橫和三縱技術(shù)構(gòu)成新能源汽車的核心技術(shù)。2016年多氟多收購河北紅星汽車有限公司,完成了全產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建。新能源汽車的三大技術(shù)現(xiàn)在成為多氟多研究的一個重點,當(dāng)然是圍繞動力電氣化進行研究的。通過多氟多的產(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。
國家新材料體系是制造強國的根本,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,我們通過鋰電池研究了非常多的產(chǎn)品,有已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的項目,也有中試階段的項目,也有實驗階段的項目。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。多氟多獨特的新材料體系支撐了公司的轉(zhuǎn)型升級和跨界發(fā)展。
三個元素
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。多氟多有幾個特殊的產(chǎn)品。六氟磷酸鋰的項目是國家863計劃也是工信部強基工程項目,前一段時間工信部組織了對這個項目的驗收,也是第一家做新材料方面的項目取得國家組織的驗收。這個項目是應(yīng)用于電解石的。在電解石的充放電過程中,六氟磷酸鋰起著非常重要的中介作用,它是一個化工新材料。過去這個產(chǎn)品只有日本能夠生產(chǎn),我們國家是鋰電池的主要生產(chǎn)國,但是六氟磷酸鋰全部依賴進口。
大概在11年前,工信部的一位專家?guī)е乙黄鹑ト毡究疾欤?dāng)時他跟我講,你別看你們企業(yè)制定了那么多的國家標(biāo)準(zhǔn),申請了那么多的專利,但氟這東西研究好了,就不是論噸賣的,那是論克賣的,比如說六氟磷酸鋰。當(dāng)時聽到這句話我是一方面臉紅心跳,一方面又激動不已,我覺得應(yīng)該對氟元素下功夫。
基于這樣的決心,多氟多用了八年,研究了六氟磷酸鋰,終于國產(chǎn)化做成功了。研究的過程當(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、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。不僅替代了進口,現(xiàn)在也開始出口日本。
為了研發(fā)這個產(chǎn)品,我看了很多地方。我到北京航天城去看,當(dāng)時相關(guān)科研人員說為了上天他們設(shè)備的零部件怎么做的,關(guān)鍵的零部件是挑出一千個,一千個當(dāng)中優(yōu)選出一百個。一百個破壞性的試驗再挑選出十個,對地面和衛(wèi)星發(fā)射中心的也都是一樣的。在核電站考察時,核電站非常嚴(yán)酷的環(huán)境和對人的訓(xùn)練那是真正的工匠精神。工人在里面,要培訓(xùn)8000個小時,兩年的時間培訓(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)出來后,經(jīng)過鑒定,產(chǎn)品指標(biāo)優(yōu)于日本的企業(yè),達到國際領(lǐng)先水平。大家用的手機里面,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。最近三年這個產(chǎn)品累計實現(xiàn)銷售收入15億元。
多氟多通過技術(shù)創(chuàng)新形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈,通過氟、鋰、硅,構(gòu)建了新能源的三大體系,通過三大體系研究了汽車的結(jié)構(gòu)輕量化、動力電氣化和整車智能化,這是三縱的技術(shù);還有三橫的技術(shù),電池、電機和電控,三橫和三縱技術(shù)構(gòu)成新能源汽車的核心技術(shù)。
我們有個客戶使用多氟多的六氟磷酸鋰,該公司領(lǐng)導(dǎo)說,多氟多沒有做六氟磷酸鋰以前,每年都得到日本求著人家賣給自己?,F(xiàn)在多氟多把六氟磷酸鋰生產(chǎn)出來了,現(xiàn)在是日本每年要到我們這里來三次,求著我們能不能買六氟磷酸鋰。大家想一想,我們一個產(chǎn)品研發(fā)成功,日本也降價了,想擊跨我們。中國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,代表了新材料取得重大突破以后,國家給了充分的肯定,人民給了充分的肯定,市場也給了充分的肯定。
還有一個產(chǎn)品是電子級氫氟酸。六氟磷酸鋰開發(fā)成功使多氟多增強了自信,像電子級氫氟酸這一類電子產(chǎn)品用于半導(dǎo)體工業(yè),是五年入門十年磨劍。為什么?因為入門太難,中國人不相信中國人。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)模化應(yīng)用,我特別想講咱們中國的企業(yè)真得挺起腰桿。我是當(dāng)兵的,以武器為例。中國的武器再不好,我們也在追趕,是用于打別人。外國的武器再好,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,有更多能代替進口,能挺起民族脊梁的產(chǎn)品能夠開發(fā)出來。我們圍繞著六氟磷酸鋰還開發(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。
三個電池
通過石墨烯的孵化,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,會有更多的企業(yè)加入對新材料的研究中來,通過新材料的開發(fā)一定能夠?qū)χ袊褡骞I(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)過程尤其是化工生產(chǎn)過程需要環(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多項的專利,還制定了80多項國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在開始制定國際的標(biāo)準(zhǔn)。明年國際上氟化物的標(biāo)準(zhǔn)就要在中國多氟多產(chǎn)生,由多氟多作為專業(yè)人來制定。這會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。我們還希望有一個智能的市場,很好地捕獲用戶的信息,并且能夠給用戶定制生產(chǎn),把這些結(jié)合起來,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,科技的加速進步,社會已經(jīng)從碳極文明走向硅極能源,碳極文明通過燃燒碳取得文明,硅極文明是計算能力18個月翻一番,18個月成本降低一半,這是摩爾定律。社會的發(fā)展速度是前所未有的。這給多氟多提供了非常大的空間,也使生活在這個時代的人感到自豪,感到可以大有作為?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代,科技加速進步,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,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,為我國新材料的規(guī)模發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。
(本文為“2017國家制造強國建設(shè)專家論壇”的講話,未經(jīng)演講人審核。)
責(zé)任編輯:孫俊杰
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