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坊間傳奇 | 秉承“創(chuàng)新、務實”理念打造一流石墨烯研發(fā)平臺 ——訪寶泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院長鐘成博士

2017-08-14 14:31:40 作者：王元來源：《腐蝕防護之友》分享至：

材料工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，新材料是材料工業(yè)發(fā)展的先導，是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。新材料的研發(fā)水平及產(chǎn)業(yè)化規(guī)模已成為衡量國家經(jīng)濟、社會發(fā)展、科技進步和國防實力的重要標志，世界各國特別是發(fā)達國家都十分重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們國家也對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視，從國務院到地方政府，一系列政策密集出臺為新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境和發(fā)展機遇，新材料領域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)也正乘著這股春風茁壯成長。

寶泰隆新材料股份有限公司是集新能源、納米新材料、煤基石油化工、化工、發(fā)電、供熱、煤炭開采和洗選加工于一體的大型股份制企業(yè)，成立于 2003 年 6月。十幾年的風風雨雨，積累了豐富的新材料的創(chuàng)新與發(fā)展經(jīng)驗，收獲了諸多豐碩成果。當今世界追逐的熱點石墨烯也是該公司的主營產(chǎn)品之一，在科技日新月異的今天，新材料成為了業(yè)內(nèi)競相追逐的寵兒。近日，記者采訪到寶泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院長鐘成博士，感受了“實業(yè)報國、創(chuàng)新強國企業(yè)理念，明朗了新材料產(chǎn)業(yè)及石墨烯的現(xiàn)在及未來發(fā)展方向。

記者：寶泰隆新材料股份有限公司在新材料研發(fā)方面頗有建樹，請您大致介紹一下貴公司的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及未來規(guī)劃？

鐘博士：中國新材料產(chǎn)業(yè)仍然處于培育階段，但是創(chuàng)新鏈條不完整，管理體系不健全，生產(chǎn)力分散，新材料一直是制約制造強國的很重要的因素，面對當前形勢，需要創(chuàng)新機制、完善政策，大力推進信息材料創(chuàng)新發(fā)展，使其能夠擔當起為經(jīng)濟建設提供支撐和保障重任。

寶泰隆新材料股份有限公司是一家大型股份制上市公司，集新材料、清潔能源、煤基化工、石墨深加工于一體，擁有完整的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)。公司成立于 2003 年，目前占地 260 萬平方米，員工超過 5000 人。于 2011 年在 A 股主板上市，股票代碼 601011。現(xiàn)已躋身于全國化工企業(yè) 400 強、黑龍江省企業(yè)50 強、黑龍江省民營百強企業(yè)第 8 位。

近年來獲得各類專利 198 項，科技成果123 項，基本都實現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化和實際應用。十二年來，累計營業(yè)收入近 200億元，為社會提供近萬個就業(yè)崗位，為黑龍江經(jīng)濟社會發(fā)展做出了突出貢獻。

它是國內(nèi)規(guī)模最大的石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)企業(yè)，擁有百噸級高品質(zhì)石墨烯生產(chǎn)線，已向客戶批量供貨，應用于導電油墨、防腐涂料、加熱服裝等領域，并在若干軍工預研課題中使用。

目前，公司正著力推進向新能源領域升級，向新材料領域轉(zhuǎn)型，打造高端石墨烯產(chǎn)業(yè)集群，力爭在 2020 年之前打造成一流的國際新能源和新材料企業(yè)。

自公司成立以來，寶泰隆始終秉承”實業(yè)報國、創(chuàng)新強國“的理念，常年深耕于煤化工和碳材料領域，著力打造”清潔能源和先進碳材料特色產(chǎn)業(yè)集群“。石墨烯作為一種劃時代的新材料，近年來一直備受社會關注和輿論炒作。

寶泰隆作為上市公司，始終堅守社會責任，務實研發(fā)、踏實生產(chǎn)、積極探索石墨烯下游應用。已經(jīng)建成的年產(chǎn) 100 噸石墨烯材料工業(yè)化生產(chǎn)線。生產(chǎn)線總投資 2.88 億，于 2015 年 8 月開工建設，目前生產(chǎn)線項目完成調(diào)試，具備大批量供貨能力。目前石墨烯材料已向下游客戶批量供貨。

記者：請重點介紹貴公司在石墨烯研發(fā)方面及石墨烯防腐產(chǎn)品研發(fā)方面的情況、應用情況，以及所帶來的經(jīng)濟效益、社會效益？

鐘博士：寶泰隆積極主動迎接新時期的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，將新能源、新材料、高端石墨和產(chǎn)業(yè)鏈整合作為下一階段公司發(fā)展的重點方向。為此在北京成立了新的研發(fā)機構(gòu)，力爭在 2 ～ 3 年內(nèi)將其打造成國內(nèi)先進碳材料領域的頂級研究、開發(fā)和創(chuàng)新平臺，為公司中長期發(fā)展和轉(zhuǎn)型奠定基礎。

目前北京研究院已擁有了高水平的技術儲備、大批前沿高端設備，以及一個充滿活力的優(yōu)秀研發(fā)團隊。研究院擁有現(xiàn)代化實驗室和中試廠房，承擔多個海歸博士牽頭立項項目和各類頂尖實驗、檢測設備，在同類研究院中有著非常突出的軟硬件實力優(yōu)勢。研究院與美國 MIT、日本東京大學、清華大學、哈爾濱工業(yè)大學等國內(nèi)外頂尖研發(fā)團隊建立了長期合作關系。

從 2015 年起，寶泰隆研究院立足于石墨烯材料及其應用，自主或合作開發(fā)了”高品質(zhì)石墨烯制備成套設備“、”石墨烯導電油墨“、”石墨烯增強鋰電池負極材料“，以及”納米超分散技術“等核心關鍵技術。近年共實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化9000 余萬元，在黑龍江、北京等地建立多個產(chǎn)業(yè)化基地，全面推廣石墨烯應用技術與產(chǎn)品，取得了非常好的效果。

在防腐涂料領域，寶泰隆公司利用自主知識產(chǎn)權(quán)的納米超分散技術，進行了環(huán)氧基、聚氨酯基和丙烯酸基涂料的全面實驗。并與若干國內(nèi)防腐涂料領域具有很強實力的研發(fā)團隊和企業(yè)進行了多次交流。

記者：您長期從事石墨烯防腐方面的研究，請您談談對石墨烯在防腐領域的性能研究方面的看法？

鐘博士：石墨烯在防腐涂料領域有著突出的性能優(yōu)勢和巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>

從石墨烯的基本結(jié)構(gòu)看，它是一種高致密度、大比表面積和大徑厚比的納米材料，且具有很好的導電性。所有這些性質(zhì)都在重防腐涂料中能夠得到利用。

石墨烯可以取代云母、玻璃鱗片等物理阻隔性添加劑，以其更小的尺寸、更大的有效面積和更好的阻隔性質(zhì)來提升防腐涂料的整體性能。但是在這類防腐涂料中，石墨烯的成本可能會是一個障礙。目前性價比較高的石墨烯材料，大約在 1000 ～ 2000 元 /kg 左右，以 1%的添加量計算，防腐涂料的成本可能增加 10 元 /kg，這對高端防腐涂料是可以接受的，但中低端產(chǎn)品則比較困難。隨著石墨烯生產(chǎn)能力和效率的提高，其價格有望在 1 ～ 2 年內(nèi)降低到 300 元 /kg，其在防腐涂料中的應用才能夠全面打開市場。

石墨烯的另一個優(yōu)秀的性質(zhì)是其較好的導電性。我們知道在富鋅防腐涂料中，添加大量的鋅粉主要是為了形成導電網(wǎng)絡，實現(xiàn)陰極保護。而石墨烯有著較大的尺寸，因此在很低濃度下就可以形成較好的導電網(wǎng)絡。已經(jīng)有比較成熟的產(chǎn)品證明，1% 左右的石墨烯添加可以取代 50%以上的納米鋅粉。較少的添加劑同時也意味著更薄的涂層和更好的施工工藝。

因此可以認為，石墨烯做重防腐涂料添加劑，是石墨烯最有代表性、最充分發(fā)揮其核心性質(zhì)，也是最大批量使用的應用，有可能發(fā)展成為第一個石墨烯的”殺手級應用“。

記者：請您談談目前中國整個石墨烯行業(yè)的研究進展情況和發(fā)展狀況如何？

鐘博士：在 Gartner 成熟度曲線上，石墨烯整體上處于即將越過巔峰，進入泡沫破滅期的過程中。2015 ～ 2016 年里，石墨烯產(chǎn)業(yè)達到了資本、產(chǎn)業(yè)、政府對其期望值最高的頂點，隨后在 2016 年底，整個社會對石墨烯的質(zhì)疑聲越來越大。甚至懷疑其是否能夠真的找到”殺手級應用“。

我個人認為，如果我們拋開那些不恰當?shù)墓猸h(huán)來看石墨烯，它是一種非常優(yōu)秀的納米材料，有著諸多其他材料不具備的獨特性質(zhì)，在很多領域有著巨大的應用潛力。在新能源、防腐涂料、傳感器、電加熱等等諸多領域，石墨烯的高比表面積、性能可修飾性、二維片狀結(jié)構(gòu)、分子阻隔性等等性質(zhì)，是絕大多數(shù)其他材料無法比擬的。只不過，由于我們對石墨烯自身的理解不夠，造成了我們對石墨烯的應用幾乎是盲人探路，只能采用簡單的常識來猜測石墨烯的應用，采用盲目的嘗試來探索石墨烯的方向。

石墨烯的應用，一定也只能是符合科學原理、在工藝工程上可實現(xiàn)、具有很好的性價比或創(chuàng)新性的產(chǎn)品。市場和用戶看重的是產(chǎn)品的性質(zhì)，而不是其中的成分，即使不用石墨烯，只要把產(chǎn)品性能和功能做到最好，就可以得到市場的接受。我建議，無論是從業(yè)的工程技術人員，還是媒體大眾，一定要把”可以用石墨烯“的產(chǎn)品與”應該用石墨烯“的產(chǎn)品區(qū)分清楚，首先看的是產(chǎn)品的核心性質(zhì)和關鍵功能是否滿足用戶的要求，而不是其中加入了某種神奇材料。

記者：您認為石墨烯未來應該怎么發(fā)展？談談您的看法和建議。

鐘博士：我仍然對石墨烯材料的未來充滿了信心，相信石墨烯在未來的發(fā)展前景和應用范圍會超越現(xiàn)在人們對它的理解和想象，石墨烯有可能在某些領域顛覆人們的生活。

這首先是基于對石墨烯獨特而優(yōu)秀性質(zhì)的理解。石墨烯是第一種真正的二維材料，有著非常獨特的分子結(jié)構(gòu)。它是由碳原子組成，有著非常豐富的化學修飾選擇，其性質(zhì)具備極寬的可調(diào)節(jié)性。

它同時具備了高導電性、可修飾性、平面維度和致密性。這些性質(zhì)只在石墨烯材料中可以同時看到，也一定會在某些應用中找到它真正的閃光點。

其次，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展剛剛進入第二個十年周期。相比于金屬材料、硅材料，石墨烯還只能算是一個嬰兒，我們還遠遠沒有完成對石墨烯材料的基礎科學研究和理論分析。石墨烯短短十余年的發(fā)展，從發(fā)現(xiàn)到應用，走過了很多材料需要幾個世紀才能走完的路，已經(jīng)有了少數(shù)幾個有前景的應用產(chǎn)品，其制備方法也經(jīng)過多代發(fā)展，成本降低到市場可以接受的程度。想象一下如果再經(jīng)過幾十年的研究，也許我們對石墨烯的理解與現(xiàn)在會截然不同。當然從這個角度講，石墨烯也可以算是一個”早產(chǎn)兒“，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將必須面對缺少理論指導和深入理解造成的盲目性和隨機性。

因此我建議，無論是技術、產(chǎn)業(yè)界，還是資本、政府和上下游相關行業(yè)，一定要給予石墨烯更多的耐心和信心。同時，以科學的態(tài)度和方法去理解、開發(fā)和推廣石墨烯材料。任何產(chǎn)品的最終用戶看重的是其性能和價格，而不是其成分。必須避免的是在產(chǎn)品中加入”石墨烯“三字就可以得到政府扶持、資本投入，以及由此造成的盲目跟風、偽科學和概念炒作。

新材料產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不同，本來就是一個高投入、高風險、慢回報的產(chǎn)業(yè)。如果以賺快錢的心態(tài)去做新材料，必然導致大起大落的波動，進而造成對石墨烯產(chǎn)業(yè)本身的傷害。我們相信石墨烯產(chǎn)業(yè)在下一個十年，會走得更穩(wěn)更高，石墨烯會實現(xiàn)人們對它的所有合理期望，真正改變?nèi)祟惖纳睢?/span>

記者：您 2017 年起任寶泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院長，請您談談對新材料未來發(fā)展趨勢的見解？

鐘博士：我國雖然已成為材料大國，但還不是材料強國，我國新材料目前正處于由大到強轉(zhuǎn)變的關鍵時期。我國新材料發(fā)展存在的主要問題表現(xiàn)為：我國在新材料自主創(chuàng)新能力薄弱，很多關鍵產(chǎn)品依賴進口，關鍵技術受制于人；整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏科學規(guī)劃、統(tǒng)籌規(guī)劃和政策引導；大型材料企業(yè)創(chuàng)新動力不強，研發(fā)投入較少，新材料推廣應用方面困難；整個行業(yè)的發(fā)展仍然處于高投入、高消耗、低效益的粗放型發(fā)展階段。發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)需做到：

（1）新材料需與多種新技術深度融合，并形成跨學科、跨領域、跨部門的發(fā)展趨勢。

（2）新材料需與多種產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合，形成集約化發(fā)展趨勢。

（3）未來新材料將更加注重綠色、環(huán)保。

隨著《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》（下稱指南）正式發(fā)布 , 新材料產(chǎn)業(yè)在年前再次獲得政策紅包。可以看出，國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點在于突破一批新材料品種、關鍵工藝技術與專用裝備，并不斷提升新材料產(chǎn)業(yè)國際競爭力。并提出將逐步實現(xiàn)”先進基礎材料總體實現(xiàn)穩(wěn)定供給，關鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能力超過 70%，前沿新材料取得一批核心技術專利，部分品種實現(xiàn)量產(chǎn)“的發(fā)展目標。

可以看出未來新材料發(fā)展重點在于三大方向：先進基礎材料，關鍵戰(zhàn)略材料，前沿新材料。其中，先進基礎材料包括先進鋼鐵材料、先進有色金屬材料、先進化工材料、先進建筑材料、先進輕紡材料；關鍵戰(zhàn)略材料包括高端裝備用特種合金、高性能分離膜材料、高性能纖維及復合材料、新型能源材料、稀土功能材料、先進半導體材料、新型顯示配套材料、生物醫(yī)用材料等其他關鍵戰(zhàn)略材料；前沿新材料包括 3D 打印用材料、超導材料、智能仿生與超材料、石墨烯材料等前沿新材料。

后記：

成也材料，勝也材料！材料是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎和先導，而新材料則是推動社會進步的里程碑。大力發(fā)展石墨烯等新材料產(chǎn)業(yè)是當今社會發(fā)展的必然趨勢。

人物簡介:

鐘成，博士，清華大學化學系本科、碩士畢業(yè)，2005 年美國達特茅斯學院（Dartmouth College）獲得博士學位。

曾在清華大學納米中心和中國航天科技集團工作，主要從事納米材料、碳纖維復合材料和石墨烯的研究與開發(fā)，先后在多項軍工預研項目中擔任技術負責人。曾任青島華高墨烯科技股份有限公司總經(jīng)理，2016 年1 月成功在新三板掛牌，組織石墨烯防彈材料、石墨烯輪胎等新產(chǎn)品開發(fā)。2017 年起任寶泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院長。近年來申報專利 14 項，獲批國家中小企業(yè)發(fā)展創(chuàng)新基金、青島市自主創(chuàng)新重大專項等項目。2015 年獲國際石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽第二名，被《新材料在線》評為石墨烯年度風云人物10 強。2016 年獲得青島市人才特區(qū)二等獎。

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