东岳集团智能化管控中心控制大厅。(图片由受访者提供)

位于山东桓台县的东岳集团是亚洲规模最大的氟硅材料生产基地,也是科技部确定的18个“国家科技兴贸出口创新基地”之一。随着东岳集团研发的新材料运用在国产大飞机C919、高铁“复兴号”上,东岳集团在金融市场表现也是大好。集团在今年前5个月纯利与2016年同期相比,已实现约130%的增幅。

在6月30日举行的中国氟硅产业首届发展大会上,中国工程院院士高丛堦说,国家现在提倡推动经济结构转型升级必须加快“新旧动能转换”。东岳在科技创新、在新旧动能转换方面的工作走在了前面。

“国外企业是不会把核心技术卖给我们的,国内企业要想领先世界,就必须靠自主创新打破国外技术垄断。”全国工商联副主席、东岳集团董事长张建宏深有感触。7月17日,他接受科技日报记者采访时直言,科技已成为撬动东岳集团快速健康发展的杠杆和核心竞争力,东岳发展60%以上的贡献来自于科技进步。

——联合高校——

克难题打破美日垄断

东岳集团出身于乡镇企业。1987年初,桓台县一家乡镇企业出资从济南购回了两只退役的无水氟化氢小转炉,东岳就从这起步,沿着科技、环保、国际化的发展路径,如今已成为我国氟硅行业第一品牌,打造了以新环保、新材料、新能源为主的高新技术产业链。

我国是全球第一氯碱生产大国,现有氯碱工业装置规模超过3800万吨。离子膜是氟碱行业不可替代的重要材料,东岳离子膜产业化之前,我国所用的离子膜100%依赖进口,也一直对之实行“零关税”,成为我国基础产业氯碱工业安全运行和健康发展的瓶颈。

离子膜不仅是氯碱行业,也是未来新能源利用的关键材料,被称为化学工业“皇冠上的明珠。高丛堦说,离子膜作为关系国家经济安全、未来新能源利用的世界性能量,几十年来一直被美国和日本所垄断。

核心技术受制于人。为消除该隐患,我国曾将离子膜技术列入国家“六五”“七五”重大科技攻关计划,先后投入数亿资金进行攻关,但一直没有研制成功,被称之为“中国人心中永远的痛”。

东岳与上海交通大学等高校联合,每年在科技方面投入经费占销售收入10%左右,经过8年磨砺,终于攻克了这一技术难题,研制出国产全氟离子膜。

“基于我国离子膜的研发成功,国家发改委下令淘汰落后非离子膜工艺的氯碱产能,每年可节电超50亿度、减排二氧化碳600万吨。”高丛堦高兴地对科技日报记者说,我国整个氯碱行业的离子膜价格降幅达45%以上,大大降低了氯碱行业的生产成本,对我国基础产业和国民经济具有深远影响。

——提供支撑——

燃料电池膜国际领先

燃料电池膜的突破也为我国新能源及燃料电池汽车产业的发展提供了强有力的支撑。

高可靠性燃料电池膜等材料均被列入中国制造2025重点领域技术路线图、中国氟硅产业以及膜产业“十三五”规划。AFCC(奔驰与福特公司研发燃料电池发动机的合资公司)首席科学家李晶说,燃料电池膜是燃料电池车最核心材料。它直接影响燃料电池车的功率和寿命。东岳和AFCC合作,共同开发了DF260燃料电池膜。按照奔驰和福特新能源汽车设计指标,AFCC对DF260的三十几项技术参数、产品生产、质量管理、专利所有权等分三个阶段进行了全面鉴定和审核。

据悉,2014年东岳燃料电池膜仅800小时寿命;2015年东岳用一年时间完成了新生产线设计和安装,膜寿命达到2000小时;2016年东岳膜DF260达到燃料电池汽车膜的要求,在戴姆勒奔驰公司的寿命加速测试中成功突破6000个小时,国际领先,将用于奔驰、福特等公司第一批量产燃料电池车。现在东岳集团已建成年产50吨燃料电池离子膜所需要的全氟磺酸树脂生产装置,可满足2.5万辆电动汽车的离子膜所需。

高丛堦认为,“十三五”期间是实现我国膜产业发展的重要机遇期。随着膜技术的大规模应用,膜工艺也将进入技术成熟和成本降低的双重驱动时代。同时,国家“一带一路”战略给膜产业“走出去”带来了技术创新、发展的新机遇、巨大的潜在市场和资本保障。

李晶说,AFCC还会与东岳开展更深入的合作,开发氢能汽车,并推广到膜电极和电堆方面的合作,联手打造绿色环保世界。

——赶超先进——

靠“韧劲儿”赢得第一

说起用于大飞机、高铁的新材料,张建宏不禁回忆起一段往事。

1998年,东岳还在艰难的起步阶段。报纸上一条清华大学教授朱明善研发出绿色制冷剂的消息,让张建宏夜不能寐。他们奔赴清华,没想到朱教授已在考虑同别人合作了。张建宏并没有放弃,往返北京10多次的深入沟通,让朱明善最终答应到东岳去看一看。这一看,让一个高校的成果转化为巨大生产力。目前,东岳集团与清华大学联合成功开发的无损害臭氧层的绿色环保制冷剂产品已达十几个品种。东岳主导的绿色环保制冷剂产品在规模、技术还是市场占有率均为全国第一。

东岳赶超先进的“韧劲儿”,为他们迎来的不仅有全国第一,还有世界第一。

东岳自主研发的悬浮细粉DF-16A、DF-18A用于高铁连接电缆、车厢间顶部耐磨板;F206分散树脂则不仅用于高铁生产,还用于国内大飞机密封材料。特别是被称为“塑料王”原料——聚四氟乙烯(PTFE),东岳无论在规模、技术还是市场占有率方面均为世界第一,成为与美国、意大利比肩的全球PTFE三大基地之一。

在“复兴号”之前,动车组所用的特高压过桥线电缆的耐磨护板都是用橡胶做的,当车子开动时,耐磨板和上面电缆线间不断摩擦,橡胶材料在极冷和高温条件下容易老化,总是达不到三年保质期限,增加列车检修和维修次数,也严重影响列车的行驶效率。

“使用我们增强聚四氟乙烯板替代后,列车无论在最冷的北方还是最热的南方都能够畅通无阻。”张建宏说,从今年7月1日起,高铁耐磨板已供给中铁集团26列高铁产品。

作为氟硅行业的领跑者,自主创新和转型升级一直伴随着东岳的发展历程。东岳围绕“两个替代”搞研发,即用高端氟硅新材料替代传统材料、用国产高端材料替代国外同类产品,加快赶超世界先进水平的脚步。过去的两年内,东岳先后研发出了29个新产品。

——管理革命——

智能信息化支持提升

6月30日,东岳集团智能化管控中心正式启用。这一平台是东岳集团新旧动能转换、持续对标学习台塑的成果。整个管控系统包括产业链调度、安全环保、能源管控、设备保养四部分,对标台塑、华为、杜邦、宝钢、江森等世界先进企业,正在推动一场以智能化信息化提升为重点的管理革命。

张建宏说,在智能信息化支持下,东岳将建设千亿级氟硅园区,按照中国制造2025和德国工业4.0标准,坚定打造全球领先的氟硅高新技术产业链,按照一切皆数据的链接思维,平台思维,抓住这次动能转换的窗口期,打造全球独有的核心竞争力,实现千亿元的目标。(记者 李禾)

专家点评

抓住新一轮科技革命和产业变革的重大机遇,就是要在新赛场建设之初就加入其中,甚至主导一些赛场建设,从而使我们成为新的竞赛规则的重要制定者、新的竞赛场地的重要主导者。

东岳集团在离子膜和燃料电池膜等方面历经多年的研发与试用,现已具备大规模推广应用条件,但从我国氯碱行业和新能源行业发展来看,尤其是从国家战略安全来看,东岳还有很长的路要走,任重而道远。

期望东岳继续发挥行业龙头的带动作用,充分依赖标准化建设的引领作用,拓宽新思路,从基础理论研究、关键技术突破到产业化应用示范,进行全链条的组织设计和开展协同创新,力争突破一批制约行业发展的关键共性技术,进而形成自主创新的先进技术标准。

点评专家:中国工程院院士高丛堦    

做新材料赛场的主导者:自主创新打破技术垄断

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