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坊間傳奇 | 秉承“創新、務實”理念打造一流石墨烯研發平臺 ——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：

材料工業是國民經濟的基礎產業，新材料是材料工業發展的先導，是重要的戰略性新興產業。新材料的研發水平及產業化規模已成為衡量國家經濟、社會發展、科技進步和國防實力的重要標志，世界各國特別是發達國家都十分重視新材料產業的發展。我們國家也對新材料產業發展高度重視，從國務院到地方政府，一系列政策密集出臺為新材料產業發展提供了良好的政策環境和發展機遇，新材料領域的創新創業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、發電、供熱、煤炭開采和洗選加工于一體的大型股份制企業，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新與發展經驗，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品之一，在科技日新月異的今天，新材料成為了業內競相追逐的寵兒。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“實業報國、創新強國企業理念，明朗了新材料產業及石墨烯的現在及未來發展方向。

記者：寶泰隆新材料股份有限公司在新材料研發方面頗有建樹，請您大致介紹一下貴公司的發展歷程、現狀以及未來規劃？

鐘博士：中國新材料產業仍然處于培育階段，但是創新鏈條不完整，管理體系不健全，生產力分散，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，需要創新機制、完善政策，大力推進信息材料創新發展，使其能夠擔當起為經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，擁有完整的循環經濟產業園區。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?，F已躋身于全國化工企業 400 強、黑龍江省企業50 強、黑龍江省民營百強企業第 8 位。

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

它是國內規模最大的石墨烯研發、生產企業，擁有百噸級高品質石墨烯生產線，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，向新材料領域轉型，打造高端石墨烯產業集群，力爭在 2020 年之前打造成一流的國際新能源和新材料企業。

自公司成立以來，寶泰隆始終秉承”實業報國、創新強國“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業集群“。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、踏實生產、積極探索石墨烯下游應用。已經建成的年產 100 噸石墨烯材料工業化生產線。生產線總投資 2.88 億，于 2015 年 8 月開工建設，目前生產線項目完成調試，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方面及石墨烯防腐產品研發方面的情況、應用情況，以及所帶來的經濟效益、社會效益？

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

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秀研發團隊。研究院擁有現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勢。研究院與美國 MIT、日本東京大學、清華大學、哈爾濱工業大學等國內外頂尖研發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，自主或合作開發了”高品質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。近年共實現成果轉化9000 余萬元，在黑龍江、北京等地建立多個產業化基地，全面推廣石墨烯應用技術與產品，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權的納米超分散技術，進行了環氧基、聚氨酯基和丙烯酸基涂料的全面實驗。并與若干國內防腐涂料領域具有很強實力的研發團隊和企業進行了多次交流。

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勢和巨大的發展潛力。

從石墨烯的基本結構看，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，但中低端產品則比較困難。隨著石墨烯生產能力和效率的提高，其價格有望在 1 ～ 2 年內降低到 300 元 /kg，其在防腐涂料中的應用才能夠全面打開市場。

石墨烯的另一個優秀的性質是其較好的導電性。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絡，實現陰極保護。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絡。已經有比較成熟的產品證明，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、最充分發揮其核心性質，也是最大批量使用的應用，有可能發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的研究進展情況和發展狀況如何？

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，石墨烯產業達到了資本、產業、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的光環來看石墨烯，它是一種非常優秀的納米材料，有著諸多其他材料不具備的獨特性質，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、二維片狀結構、分子阻隔性等等性質，是絕大多數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、具有很好的性價比或創新性的產品。市場和用戶看重的是產品的性質，而不是其中的成分，即使不用石墨烯，只要把產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“的產品與”應該用石墨烯“的產品區分清楚，首先看的是產品的核心性質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展前景和應用范圍會超越現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秀性質的理解。石墨烯是第一種真正的二維材料，有著非常獨特的分子結構。它是由碳原子組成，有著非常豐富的化學修飾選擇，其性質具備極寬的可調節性。

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，石墨烯產業的發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展，從發現到應用，走過了很多材料需要幾個世紀才能走完的路，已經有了少數幾個有前景的應用產品，其制備方法也經過多代發展，成本降低到市場可以接受的程度。想象一下如果再經過幾十年的研究，也許我們對石墨烯的理解與現在會截然不同。當然從這個角度講，石墨烯也可以算是一個”早產兒“，石墨烯產業的發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、產業界，還是資本、政府和上下游相關行業，一定要給予石墨烯更多的耐心和信心。同時，以科學的態度和方法去理解、開發和推廣石墨烯材料。任何產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。

新材料產業與互聯網產業不同，本來就是一個高投入、高風險、慢回報的產業。如果以賺快錢的心態去做新材料，必然導致大起大落的波動，進而造成對石墨烯產業本身的傷害。我們相信石墨烯產業在下一個十年，會走得更穩更高，石墨烯會實現人們對它的所有合理期望，真正改變人類的生活。

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變的關鍵時期。我國新材料發展存在的主要問題表現為：我國在新材料自主創新能力薄弱，很多關鍵產品依賴進口，關鍵技術受制于人；整個產業發展缺乏科學規劃、統籌規劃和政策引導；大型材料企業創新動力不強，研發投入較少，新材料推廣應用方面困難；整個行業的發展仍然處于高投入、高消耗、低效益的粗放型發展階段。發展新材料產業需做到：

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

（2）新材料需與多種產業緊密結合，形成集約化發展趨勢。

（3）未來新材料將更加注重綠色、環保。

隨著《新材料產業發展指南》（下稱指南）正式發布 , 新材料產業在年前再次獲得政策紅包?？梢钥闯觯瑖倚虏牧袭a業發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業國際競爭力。并提出將逐步實現”先進基礎材料總體實現穩定供給，關鍵戰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，部分品種實現量產“的發展目標。

可以看出未來新材料發展重點在于三大方向：先進基礎材料，關鍵戰略材料，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、生物醫用材料等其他關鍵戰略材料；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！材料是社會發展的物質基礎和先導，而新材料則是推動社會進步的里程碑。大力發展石墨烯等新材料產業是當今社會發展的必然趨勢。

人物簡介:

鐘成，博士，清華大學化學系本科、碩士畢業，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，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、石墨烯輪胎等新產品開發。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，獲批國家中小企業發展創新基金、青島市自主創新重大專項等項目。2015 年獲國際石墨烯創新創業大賽第二名，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二等獎。

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