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

2017-08-14 14:31:40 作者：王元來(lái)源：《腐蝕防護(hù)之友》分享至：

材料工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，新材料是材料工業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)，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(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志，世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們國(guó)家也對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度重視，從國(guó)務(wù)院到地方政府，一系列政策密集出臺(tái)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(jī)遇，新材料領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)也正乘著這股春風(fēng)茁壯成長(zhǎng)。

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(fēng)風(fēng)雨雨，積累了豐富的新材料的創(chuàng)新與發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，收獲了諸多豐碩成果。當(dāng)今世界追逐的熱點(diǎn)石墨烯也是該公司的主營(yíng)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(jìng)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(zhǎng)鐘成博士，感受了“實(shí)業(yè)報(bào)國(guó)、創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)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(lái)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(qǐng)您大致介紹一下貴公司的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀以及未來(lái)規(guī)劃？

鐘博士：中國(guó)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(qiáng)國(guó)的很重要的因素，面對(duì)當(dāng)前形勢(shì)，需要?jiǎng)?chuàng)新機(jī)制、完善政策，大力推進(jìn)信息材料創(chuàng)新發(fā)展，使其能夠擔(dān)當(dāng)起為經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。公司成立于 2003 年，目前占地 260 萬(wàn)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(guó)化工企業(yè) 400 強(qiáng)、黑龍江省企業(yè)50 強(qiáng)、黑龍江省民營(yíng)百?gòu)?qiáng)企業(yè)第 8 位。

近年來(lái)獲得各類專利 198 項(xiàng)，科技成果123 項(xiàng)，基本都實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化和實(shí)際應(yīng)用。十二年來(lái)，累計(jì)營(yíng)業(yè)收入近 200億元，為社會(huì)提供近萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，為黑龍江經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。

它是國(guó)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(jí)高品質(zhì)石墨烯生產(chǎn)線，已向客戶批量供貨，應(yīng)用于導(dǎo)電油墨、防腐涂料、加熱服裝等領(lǐng)域，并在若干軍工預(yù)研課題中使用。

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

自公司成立以來(lái)，寶泰隆始終秉承”實(shí)業(yè)報(bào)國(guó)、創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)“的理念，常年深耕于煤化工和碳材料領(lǐng)域，著力打造”清潔能源和先進(jìn)碳材料特色產(chǎn)業(yè)集群“。石墨烯作為一種劃時(shí)代的新材料，近年來(lái)一直備受社會(huì)關(guān)注和輿論炒作。

寶泰隆作為上市公司，始終堅(jiān)守社會(huì)責(zé)任，務(wù)實(shí)研發(fā)、踏實(shí)生產(chǎn)、積極探索石墨烯下游應(yīng)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(shè)，目前生產(chǎn)線項(xiàng)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(qǐng)重點(diǎn)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(yīng)用情況，以及所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益？

鐘博士：寶泰隆積極主動(dòng)迎接新時(shí)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(diǎn)方向。為此在北京成立了新的研發(fā)機(jī)構(gòu)，力爭(zhēng)在 2 ～ 3 年內(nèi)將其打造成國(guó)內(nèi)先進(jìn)碳材料領(lǐng)域的頂級(jí)研究、開發(fā)和創(chuàng)新平臺(tái)，為公司中長(zhǎng)期發(fā)展和轉(zhuǎn)型奠定基礎(chǔ)。

目前北京研究院已擁有了高水平的技術(shù)儲(chǔ)備、大批前沿高端設(shè)備，以及一個(gè)充滿活力的優(yōu)秀研發(fā)團(tuán)隊(duì)。研究院擁有現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室和中試廠房，承擔(dān)多個(gè)海歸博士牽頭立項(xiàng)項(xiàng)目和各類頂尖實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)設(shè)備，在同類研究院中有著非常突出的軟硬件實(shí)力優(yōu)勢(shì)。研究院與美國(guó) MIT、日本東京大學(xué)、清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等國(guó)內(nèi)外頂尖研發(fā)團(tuán)隊(duì)建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系。

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

在防腐涂料領(lǐng)域，寶泰隆公司利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米超分散技術(shù)，進(jìn)行了環(huán)氧基、聚氨酯基和丙烯酸基涂料的全面實(shí)驗(yàn)。并與若干國(guó)內(nèi)防腐涂料領(lǐng)域具有很強(qiáng)實(shí)力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和企業(yè)進(jìn)行了多次交流。

記者：您長(zhǎng)期從事石墨烯防腐方面的研究，請(qǐng)您談?wù)剬?duì)石墨烯在防腐領(lǐng)域的性能研究方面的看法？

鐘博士：石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域有著突出的性能優(yōu)勢(shì)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(dǎo)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(lái)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(huì)是一個(gè)障礙。目前性價(jià)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(jì)算，防腐涂料的成本可能增加 10 元 /kg，這對(duì)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(jià)格有望在 1 ～ 2 年內(nèi)降低到 300 元 /kg，其在防腐涂料中的應(yīng)用才能夠全面打開市場(chǎng)。

石墨烯的另一個(gè)優(yōu)秀的性質(zhì)是其較好的導(dǎo)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(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)。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(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。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(shí)也意味著更薄的涂層和更好的施工工藝。

因此可以認(rèn)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(yīng)用，有可能發(fā)展成為第一個(gè)石墨烯的”殺手級(jí)應(yīng)用“。

記者：請(qǐng)您談?wù)勀壳爸袊?guó)整個(gè)石墨烯行業(yè)的研究進(jìn)展情況和發(fā)展?fàn)顩r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(jìn)入泡沫破滅期的過程中。2015 ～ 2016 年里，石墨烯產(chǎn)業(yè)達(dá)到了資本、產(chǎn)業(yè)、政府對(duì)其期望值最高的頂點(diǎn)，隨后在 2016 年底，整個(gè)社會(huì)對(duì)石墨烯的質(zhì)疑聲越來(lái)越大。甚至懷疑其是否能夠真的找到”殺手級(jí)應(yīng)用“。

我個(gè)人認(rèn)為，如果我們拋開那些不恰當(dāng)?shù)墓猸h(huán)來(lái)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(dú)特性質(zhì)，在很多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。在新能源、防腐涂料、傳感器、電加熱等等諸多領(lǐng)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(wú)法比擬的。只不過，由于我們對(duì)石墨烯自身的理解不夠，造成了我們對(duì)石墨烯的應(yīng)用幾乎是盲人探路，只能采用簡(jiǎn)單的常識(shí)來(lái)猜測(cè)石墨烯的應(yīng)用，采用盲目的嘗試來(lái)探索石墨烯的方向。

石墨烯的應(yīng)用，一定也只能是符合科學(xué)原理、在工藝工程上可實(shí)現(xiàn)、具有很好的性價(jià)比或創(chuàng)新性的產(chǎn)品。市場(chǎng)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(chǎng)的接受。我建議，無(wú)論是從業(yè)的工程技術(shù)人員，還是媒體大眾，一定要把”可以用石墨烯“的產(chǎn)品與”應(yīng)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(guān)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(rèn)為石墨烯未來(lái)應(yīng)該怎么發(fā)展？談?wù)勀目捶ê徒ㄗh。

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

這首先是基于對(duì)石墨烯獨(dú)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(dú)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(xué)修飾選擇，其性質(zhì)具備極寬的可調(diào)節(jié)性。

它同時(shí)具備了高導(dǎo)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(shí)看到，也一定會(huì)在某些應(yīng)用中找到它真正的閃光點(diǎn)。

其次，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展剛剛進(jìn)入第二個(gè)十年周期。相比于金屬材料、硅材料，石墨烯還只能算是一個(gè)嬰兒，我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有完成對(duì)石墨烯材料的基礎(chǔ)科學(xué)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(yīng)用，走過了很多材料需要幾個(gè)世紀(jì)才能走完的路，已經(jīng)有了少數(shù)幾個(gè)有前景的應(yīng)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(chǎng)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(duì)石墨烯的理解與現(xiàn)在會(huì)截然不同。當(dāng)然從這個(gè)角度講，石墨烯也可以算是一個(gè)”早產(chǎn)兒“，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將必須面對(duì)缺少理論指導(dǎo)和深入理解造成的盲目性和隨機(jī)性。

因此我建議，無(wú)論是技術(shù)、產(chǎn)業(yè)界，還是資本、政府和上下游相關(guān)行業(yè)，一定要給予石墨烯更多的耐心和信心。同時(shí)，以科學(xué)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(jià)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(fēng)、偽科學(xué)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(lái)就是一個(gè)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、慢回報(bào)的產(chǎn)業(yè)。如果以賺快錢的心態(tài)去做新材料，必然導(dǎo)致大起大落的波動(dòng)，進(jìn)而造成對(duì)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(gè)十年，會(huì)走得更穩(wěn)更高，石墨烯會(huì)實(shí)現(xiàn)人們對(duì)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(zhǎng)，請(qǐng)您談?wù)剬?duì)新材料未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的見解？

鐘博士：我國(guó)雖然已成為材料大國(guó)，但還不是材料強(qiáng)國(guó)，我國(guó)新材料目前正處于由大到強(qiáng)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期。我國(guó)新材料發(fā)展存在的主要問題表現(xiàn)為：我國(guó)在新材料自主創(chuàng)新能力薄弱，很多關(guān)鍵產(chǎn)品依賴進(jìn)口，關(guān)鍵技術(shù)受制于人；整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)籌規(guī)劃和政策引導(dǎo)；大型材料企業(yè)創(chuàng)新動(dòng)力不強(qiáng)，研發(fā)投入較少，新材料推廣應(yīng)用方面困難；整個(gè)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(shù)深度融合，并形成跨學(xué)科、跨領(lǐng)域、跨部門的發(fā)展趨勢(shì)。

（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(shì)。

（3）未來(lái)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(guó)家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)在于突破一批新材料品種、關(guān)鍵工藝技術(shù)與專用裝備，并不斷提升新材料產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。并提出將逐步實(shí)現(xiàn)”先進(jìn)基礎(chǔ)材料總體實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供給，關(guān)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(shù)專利，部分品種實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)“的發(fā)展目標(biāo)。

可以看出未來(lái)新材料發(fā)展重點(diǎn)在于三大方向：先進(jìn)基礎(chǔ)材料，關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，前沿新材料。其中，先進(jìn)基礎(chǔ)材料包括先進(jìn)鋼鐵材料、先進(jìn)有色金屬材料、先進(jìn)化工材料、先進(jìn)建筑材料、先進(jìn)輕紡材料；關(guān)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(fù)合材料、新型能源材料、稀土功能材料、先進(jìn)半導(dǎo)體材料、新型顯示配套材料、生物醫(yī)用材料等其他關(guān)鍵戰(zhàn)略材料；前沿新材料包括 3D 打印用材料、超導(dǎo)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(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，而新材料則是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的里程碑。大力發(fā)展石墨烯等新材料產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

人物簡(jiǎn)介:

鐘成，博士，清華大學(xué)化學(xué)系本科、碩士畢業(yè)，2005 年美國(guó)達(dá)特茅斯學(xué)院（Dartmouth College）獲得博士學(xué)位。

曾在清華大學(xué)納米中心和中國(guó)航天科技集團(tuán)工作，主要從事納米材料、碳纖維復(fù)合材料和石墨烯的研究與開發(fā)，先后在多項(xiàng)軍工預(yù)研項(xiàng)目中擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)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(zhǎng)。近年來(lái)申報(bào)專利 14 項(xiàng)，獲批國(guó)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(xiàng)等項(xiàng)目。2015 年獲國(guó)際石墨烯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽第二名，被《新材料在線》評(píng)為石墨烯年度風(fēng)云人物10 強(qiáng)。2016 年獲得青島市人才特區(qū)二等獎(jiǎng)。

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