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圣泉董事長唐一林:“轉(zhuǎn)角”遇上“石墨烯”

關(guān)鍵詞 圣泉集團(tuán) , 石墨烯 , 唐一林|2016-08-24 09:47:58|來源 21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道
摘要 在唐一林看來,企業(yè)與科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室做研究不一樣,科學(xué)家追求的是理論上的嚴(yán)謹(jǐn),一是一,二是二;企業(yè)則要以實(shí)用為主,不管是單層還是10層抑或30多層的“生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材...
  在唐一林看來,企業(yè)與科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室做研究不一樣,科學(xué)家追求的是理論上的嚴(yán)謹(jǐn),一是一,二是二;企業(yè)則要以實(shí)用為主,不管是單層還是10層抑或30多層的“生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材料”,如果能提高人的生活質(zhì)量,或者改善現(xiàn)有產(chǎn)品的功能就是進(jìn)步。
  今年“兩會(huì)”期間,李克強(qiáng)總理參加山東代表團(tuán)審議,作為人大代表的圣泉集團(tuán)董事長唐一林匯報(bào)發(fā)言,介紹自己公司已生產(chǎn)出石墨烯,同時(shí)還生產(chǎn)有石墨烯的民用消費(fèi)品,如服裝、加熱器等。
  當(dāng)聽到圣泉所產(chǎn)的石墨烯原料來源是玉米芯之后,李克強(qiáng)總理很感興趣地說:“如果你們能夠在玉米加工方面有新的突破,國家將全力支持!”總理進(jìn)一步指出,這不僅將減輕財(cái)政壓力,還將增加農(nóng)民收入,可謂一舉多得。
  李克強(qiáng)總理離開時(shí),唐一林特意走向前將添加石墨烯原料的服裝拿給總理看,總理打趣說:“這很貴重??!”

  “獨(dú)角獸”遭遇“天花板”
  聽唐一林講圣泉開發(fā)石墨烯相關(guān)產(chǎn)品就頗有些機(jī)緣巧合的味道。2008年,圣泉呋喃樹脂已經(jīng)做到世界第一,酚醛樹脂也是亞洲第一,再繼續(xù)做樹脂發(fā)展空間已經(jīng)不大。而玉米芯深加工中,還有一種半成品叫纖維素。他見到中科院、清華大學(xué)的教授們說的一個(gè)話題便是幫圣泉找到提升纖維素用途的項(xiàng)目,時(shí)間一天天過去,唐一林聽了不少項(xiàng)目建議但一直不滿意,在他心中有個(gè)梗,“有沒有最高級(jí)的?”
  2013年,中科院一位教授偶然說起有個(gè)印度學(xué)生寫過一篇論文,任何樹葉收集起來燒成灰,都能制成石墨烯。教授說你纖維素比樹葉更純提取石墨烯肯定更多吧?!
  此前唐一林接觸過一家西班牙企業(yè),恰巧就是世界上第一家工廠化生產(chǎn)石墨烯的企業(yè),曾商談在圣泉的樹脂中添加石墨烯的可能性,順帶了解到石墨烯是怎么回事。讓唐一林印象頗深的是,外商告訴他,石墨烯2000元1克,即便大批量生產(chǎn)也要200元1克?,F(xiàn)在聽教授說玉米芯就能提取石墨烯,遂下決心上這個(gè)項(xiàng)目。
  自從圣泉用8年抗戰(zhàn)時(shí)間開發(fā)出陶瓷過濾片后,唐一林意識(shí)到走自我開發(fā)的道路漫長且充滿不確定性,上新項(xiàng)目時(shí)能自己開發(fā)就自己干,否則能買就買。
  上世紀(jì)九十年代,唐一林到英國企業(yè)參觀,看到企業(yè)生產(chǎn)一種過濾鋼水用材料,一問才知道叫陶瓷過濾片,唐一林厚著臉皮要了一塊半成品。剛開始唐一林也沒太在意,后來那家英國企業(yè)上市,他一看招股書嚇了一跳,陶瓷過濾片1立方厘米竟賣合人民幣0.7-0.8元,而且全球賣到2億歐元凈利潤就有1億歐元。于是下決心遍請(qǐng)國內(nèi)高手開展“反向研究”,大陸解決不了還到臺(tái)灣、韓國找人,歷時(shí)8年,直到2004年才試制成功。其間各種裹足不前、找不到頭緒不足為外人道。但成功后效益也是驚人,時(shí)至今日,陶瓷過濾片每年給圣泉貢獻(xiàn)了近一半的利潤。
  實(shí)際上,圣泉從一開始就和“技術(shù)轉(zhuǎn)讓”結(jié)下了不解之緣。圣泉集團(tuán)前身是刁鎮(zhèn)糠醛廠,再往前是濟(jì)南化工廠的一個(gè)車間,前蘇聯(lián)第一批援華項(xiàng)目之一,“文革”后期遷到章丘刁鎮(zhèn),主導(dǎo)產(chǎn)品糠醛是呋喃樹脂的原料。唐一林說:“當(dāng)初援華這個(gè)項(xiàng)目就是為了做呋喃樹脂,項(xiàng)目還沒來得及上中蘇關(guān)系破裂專家就撤走了。”
  1985年正當(dāng)唐一林琢磨著上呋喃樹脂時(shí),碰巧遇上北京環(huán)保系統(tǒng)兩個(gè)工程師到處找企業(yè)轉(zhuǎn)讓這個(gè)技術(shù)。“那時(shí)工程師轉(zhuǎn)讓也沒有掙錢的意識(shí),5萬塊錢轉(zhuǎn)讓費(fèi)就為開一個(gè)成果鑒定會(huì)。還幫著你培訓(xùn)了一個(gè)月的工人。”回憶起當(dāng)時(shí)情景,唐一林唏噓不已。也正是這次技術(shù)轉(zhuǎn)讓開啟了圣泉成為這個(gè)細(xì)分行業(yè)獨(dú)角獸的大門。
  呋喃樹脂真正廣泛應(yīng)用在鑄造翻砂工藝上,也就是“改革開放”以后,伴隨著國內(nèi)市場的急劇擴(kuò)大,圣泉的產(chǎn)量也以每年翻番的速度上升。唐一林說:“那時(shí)候,車間剛蓋好,產(chǎn)能又供應(yīng)不上了,接著就要再蓋車間、上設(shè)備。一連四五年都是這樣過來的。”
  而成就圣泉行業(yè)老大位置的則源于兩個(gè)方面。一是圣泉掌握了從糠醛生產(chǎn)糠醇的一個(gè)核心技術(shù),成本大幅度降低。當(dāng)其他企業(yè)因?yàn)榇騼r(jià)格戰(zhàn)發(fā)生虧損時(shí)圣泉還能盈利;另一個(gè)是附加計(jì)量工具的開發(fā)。唐一林介紹:“當(dāng)時(shí)我去日本訪問,看到日本正在推廣一種固化劑加入儀器,因?yàn)闃渲尤牍袒瘎┎拍芄袒褂?,固化劑因?yàn)榧竟?jié)變化、氣溫變化加入量不同,用起來非常麻煩,日本發(fā)明的這種儀器一種是冬季用的,一種是夏季用的,通過比例關(guān)系調(diào)整,叫‘A+B自動(dòng)加入儀’?;貋硪院笪覀凂R上研發(fā),成功后,迅速在全國客戶當(dāng)中推廣,如果使用圣泉的樹脂,就無償提供儀器和服務(wù),但是五年之內(nèi),同樣價(jià)格必須優(yōu)先購買圣泉產(chǎn)品,五年時(shí)間足夠把全國的市場全部搞定。”

  實(shí)用為王
  唐一林開始在中科院教授的指導(dǎo)下用纖維素提取石墨烯。但試驗(yàn)半年后含量始終上不去。
  唐一林說,當(dāng)初幸虧有一臺(tái)為衛(wèi)星保溫材料做試驗(yàn)的“爐子”,溫度能提升到要求的度數(shù),否則前期成本還不知道有多高。
  原來,“神舟飛船”可返回式衛(wèi)星收回艙中間需要填充耐高溫、高寒、穩(wěn)定不燃燒的保溫材料,此前這種材料從國外進(jìn)口,為保證國產(chǎn)化率,軍工部門找到圣泉試制。
  唐一林說:“我們專門進(jìn)了一套設(shè)備,就包括做試驗(yàn)的‘爐子’,但設(shè)備進(jìn)來后飛天工程暫停了2年,我們這套設(shè)備正好派上用場。”
  試來試去,提取的石墨烯含量始終不到1%。這時(shí),唐一林網(wǎng)上搜尋,看到黑龍江大學(xué)一個(gè)課題組聲稱秸稈提取石墨烯能做到98%,雖然不一定真這么高,但應(yīng)該是能提取更多的石墨烯。
  唐一林立即和課題組聯(lián)系,先后提供了10批次的纖維素,隨后的試驗(yàn)報(bào)告非常令人滿意,都在98%以上。唐一林馬上拍板,把這技術(shù)轉(zhuǎn)讓給圣泉吧!對(duì)方自然同意。很快,2014年6月11日雙方簽署協(xié)議,完成了技術(shù)轉(zhuǎn)讓的相關(guān)手續(xù)。
  對(duì)方說,你們至少還要再做2年試驗(yàn)。唐一林說,不可能,我們要的就是快速推向市場。
  試驗(yàn)壓縮到2個(gè)月完成,隨后便是建生產(chǎn)線。
  見唐一林之前,記者首先參觀了圣泉集團(tuán)石墨烯研究所,研發(fā)工程師介紹說:“其實(shí)我們上學(xué)時(shí)拿鉛筆在紙上劃一道,那就是石墨烯。”
  在專家看來,偶然制備一點(diǎn)石墨烯并不難,難的在于工業(yè)化制備出穩(wěn)定的單層結(jié)構(gòu)的石墨烯。而所謂標(biāo)準(zhǔn)的石墨烯,指的就是單層原子排列狀態(tài)下的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。原來,石墨烯像吸鐵石的磁粉一樣具有“團(tuán)吸”效應(yīng),自然狀態(tài)下很難保持單層結(jié)構(gòu)。有專家就比喻單層的石墨烯是天上的天蓬元帥,“團(tuán)吸”后多層的石墨烯則是落入人間的豬八戒,打回原形又回到石墨。這也是為什么與黑龍江大學(xué)合作稱之為“生物基納米炭材料協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用研發(fā)中心”,而沒有直接用石墨烯這個(gè)詞匯。
  工程師介紹,從黑龍江大學(xué)買回來的專利技術(shù)只是完成了“小試”,圣泉工程師自己接著做了“中試”和實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。目前是15噸玉米芯生產(chǎn)1噸石墨烯,產(chǎn)品有兩種,一種粉末狀石墨烯,是在石墨烯中加入分散劑,呈均勻分散狀態(tài),有2層的,但更多是3-10層;另一種是液體狀態(tài)。
  實(shí)際上,目前世界各地尚沒有一家企業(yè)實(shí)現(xiàn)純石墨烯工業(yè)化大批量生產(chǎn)。
  當(dāng)年8月,圣泉集團(tuán)宣布“和黑龍江大學(xué)長江學(xué)者團(tuán)隊(duì)聯(lián)合研發(fā)的‘基團(tuán)配位組裝法’工藝制備生物質(zhì)石墨烯宣告成功”。檢測結(jié)果顯示“證實(shí)其層數(shù)為10層以下”,結(jié)論是“性能堪與以石墨為原料生產(chǎn)的同類產(chǎn)品媲美”。
  2015年,圣泉已建成一條年產(chǎn)百噸的石墨烯生產(chǎn)線,同時(shí)開發(fā)出包括服裝、電熱板等多種加入石墨烯成分的民用消費(fèi)產(chǎn)品。
  面對(duì)采訪,唐一林實(shí)話實(shí)說。生產(chǎn)線雖號(hào)稱百噸,但實(shí)際產(chǎn)量可能只有一半,原因就是生產(chǎn)線非常長,投料口投下原料,產(chǎn)出產(chǎn)品要5天以后。換言之,生產(chǎn)工藝尚待改進(jìn)的地方還很多。
  唐一林更看重的是加入石墨烯元素開發(fā)的民用產(chǎn)品,像服裝、家居的床墊、枕頭以及電加熱板等。
  圣泉出的電加熱板,300瓦功率可以達(dá)到普通電加熱器800瓦的效果。同時(shí),由于可以做得很薄,完全可以做成一幅畫掛在墻上。
  唐一林介紹,實(shí)際上加到服裝里的石墨烯更準(zhǔn)確的講應(yīng)該叫“生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材料”。神奇之處在于,也只有從秸稈、玉米芯中提取的這種“生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材料”才具有遠(yuǎn)紅外等保健功能。
  他說,當(dāng)初為了得到高純度的石墨烯,費(fèi)了很多勁,花了很大成本,但做成衣服發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題:遠(yuǎn)紅外功能反而變得很弱。后來很長時(shí)間才搞明白,純的石墨烯幾乎沒有遠(yuǎn)紅外功能。
  原來,圣泉從秸稈和玉米芯中提取的這種“生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材料”中包含一種微量金屬化合物和非金屬化合物,從提取石墨烯角度看是雜質(zhì),但加到棉紗中做成衣服后波長經(jīng)測量正好在4-16um之間,而這一波段被稱為“生命之波”。
  唐一林說:“達(dá)到88%以上發(fā)射率才能稱為具有遠(yuǎn)紅外功能,我們加入‘生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材料’后的衣服發(fā)射率是91%-92%。我們集團(tuán)高層都試穿這種衣服,我的感覺就是很舒服,從理論上講,這個(gè)波段的遠(yuǎn)紅外對(duì)人就是有很多好處。”
  在唐一林看來,企業(yè)與科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室做研究不一樣,科學(xué)家追求的是理論上的嚴(yán)謹(jǐn),一是一,二是二;企業(yè)則要以實(shí)用為主,不管是單層還是10層抑或30多層的“生物質(zhì)石墨烯復(fù)合碳材料”,如果能提高人的生活質(zhì)量,或者改善現(xiàn)有產(chǎn)品的功能就是進(jìn)步。
  像圣泉生產(chǎn)的石墨烯棉襪,就具有了除臭功能。但遺憾的是,由于制造成本太高,一雙石墨烯棉襪在天貓上目前的售價(jià)近三百元。
  唐一林說,大批量生產(chǎn)一定會(huì)將價(jià)格降下來。國家開發(fā)銀行已提供了1億元的無息貸款,用于建設(shè)年產(chǎn)千噸的石墨烯生產(chǎn)線。他透露,9月份或者再過幾個(gè)月,圣泉會(huì)生產(chǎn)出一種“纖維像鋼絲一樣的石墨烯服裝”,而且不用洗。從理論上講,買一件可以一直穿下去。
 

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