从一家濒临倒闭的区办小厂,靠科研创新开辟“氟”资源,崛起为环球无机氟化工行业领军企业
用8年韶光研制锂电池电解液核心材料,冲破外国企业垄断,为我国实现新能源汽车强国梦奠定根本
从单一的氟化工追踪延伸成为“以新材料体系为支撑、以新能源汽车为引领、以电动汽车动力总成为核心”的新能源汽车百口当链
看到满大街的电动自行车以及噪音小、无污染、节能环保的电动汽车,不少人都知道它们的动力来自蓄电池,比如锂电池。然而,即便是化工行业的人,也有很多人不知道锂电池有一种核心材料叫六氟磷酸锂。
更鲜为人知的是,生产六氟磷酸锂的技能,曾长期被外国企业垄断,直到一家民营企业苦心研讨8年,终于占领难关,冲破垄断,让中国不再望“锂”兴叹。
这家企业的产品不仅霸占了海内市场,还打入包括日本在内的国际市场。它还让六氟磷酸锂的售价从100万元/吨降到了10余万元/吨,让“锂”进入平民时期。
“你让中国人挺起了腰杆”
历史上刘备为请诸葛亮出山“三顾茅庐”的故事家喻户晓,可1994年在河南省焦作市,却上演了一个“六顾茅庐”的真实故事。
当时,44岁的李世江正担当焦作市石油化工二厂厂长,奇迹顺风顺水。可焦作市中站区的领导前后6次约请他“出山”,到一家濒临倒闭的区办化工小厂——焦作市冰晶石厂事情。由于他们认定李世江是一个不甘平庸、敢想肯干的人。
李世江17岁当兵,22岁退伍后曾在老家温县一家化肥厂当临时工。因年轻时中断了学业,他挤出所有韶光冒死学习,终极在36岁那年以半听课半自学的办法考上广播电视大学,毕业后正式成为一名国家干部,完成了人生道路上的重大转变。
李世江一上任,就找到了冰晶石厂的发展瓶颈。冰晶石别号六氟铝酸钠,是铝工业必不可少的助熔剂。李世江用新的生产工艺代替掉队生产工艺,让这个濒临倒闭的小化工厂重燃希望。
1999年12月,借助国家给予的800万元国债成本金支持,经由严格法律程序,焦作市冰晶石厂华美转身,改制成为多氟多化工有限公司,并利用国家资金成功使新工艺实现工业化。
研发过程中,多氟多创造“锂”和“氟”组成“电化学可逆电池”能量最高,适宜做锂离子电池的电极材料,于是,进军新能源成为多氟多公司的新目标。
2006年,李世江到日本访问,同行的一位老专家在谈天时见告他,锂电池是人类未来的新能源,锂电池电解液的核心材料叫六氟磷酸锂,目前只有日本能批量生产,海内锂电池生产企业利用的质料全部依赖入口。
这引发了李世江研发创新的决心,返国后,他急速调集精兵强将,成立六氟磷酸锂攻关小组。
由于国外的技能封锁,他们没有任何履历可借鉴。从2006年开始,多氟多攻关团队经由上千次试验,先后打破了质料提纯、密封阻隔等技能难关,创始了工业无水氢氟酸等新型质料路子,而且从产品工艺到设备制造,多氟多取得了完全的知识产权,终于摘下了这颗“皇冠上的明珠”。
日本公司不愿把市场拱手相让,很快就打起了价格战,想把多氟多扼杀在摇篮里。结果,多氟多不仅取得了完备胜利,而且还开启了六氟磷酸锂的低价时期,使环球六氟磷酸锂的售价从原来100万元/吨直线降至现在10余万元/吨,让锂电池真正放下崇高身体,走进了亿万百姓的生活。
从开始攻关到正式量产,再到把日本产品挤出中国市场,多氟多人顽强拼搏了8年。现在,多氟多已打入包括日本在内的国际市场,目前国际市场霸占率高达25%,产销量居环球第一。据估算,海内每3块锂电池中就有1块用的是多氟多的六氟磷酸锂,环球每4块锂电池中就有1块用的是多氟多的六氟磷酸锂。
一位老工程师对李世江说:“你没做六氟磷酸锂的时候,我每年要到日本3次,跟人家说好话,花费几倍的高价还不肯卖给我们产品；等你的六氟磷酸锂做出来往后,日本人每年来我这3次,给我说好话,让我用他们的产品。你让中国人挺起了腰杆!”
废物开“氟源”,氟锂妙“结合”
元素周期表上,有三个极难驯服的化学元素:氟、锂、硅。就像神话传说里的孙悟空一样,它们鬼怪精灵但魔力巨大,一旦驯服它们,便可造福人类。100多年来,无数有识之士都想驯服它们,无奈很难找到如来佛祖的神掌邪术,只能“望表兴叹”。
20余年间,多氟多无意中与氟、锂、硅结缘,书写了一段“氟锂妙结合、氟硅巧分家”的行业传奇。
上世纪90年代,李世江被派到北京原化工部见习磨炼。期间,他看到一份《无机氟化盐发展策略》,提出中国无机氟发展的道路不能再走捐躯国家主要计策资源萤石的老路,可以利用磷肥副产的氟来做氟化盐。
李世江到冰晶石厂一上任就创造,厂里居然还一贯沿用着原苏联的原始生产工艺——萤石氟铝酸法生产氟化盐。随后,他聘请化工专家担当顾问成立攻关小组,经由一千多个日昼夜夜艰巨卓绝的技能攻关,1999年终于有告终果:用磷肥废估中的氟硅酸钠生产出了冰晶石,然后再用硅渣去生产白炭黑。这便是后来成为我国氟资源循环经济和技能创新典范的“氟硅酸钠法制取冰晶石联产优质白炭黑生产技能”。
这项技能不仅办理了长期困扰和制约我国磷肥发展的“三废”污染问题,而且开辟了新的“氟”资源,节约了国家计策资源——萤石,走出了一条新型氟化工的创新之路,被原国家计委列为“国家高技能家当化示范工程”。从此,一个个创新产品、一项项技能专利、一条条行业标准,让这个名不见经传的区办小厂,一举成为令国内外瞩目的天下氟化工基地。
从一开始,多氟多就在企业种下了创新的基因,随后主导的“氟锂结合——生产六氟磷酸锂”研究成果,被评为中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖,被评为国家科技进步二等奖,被科技部和国家发改委分别列入国家“863操持”和国家计策性新兴家当。
“技能开拓不易,但把新产品新工艺工业化更难。大部分项目在这个过程中‘瞎’掉了,从某种程度上说是一个‘去世亡陷阱’。比如说,在实验室从烧杯到烧杯,可以不考虑温度问题,晃晃就凉了,可一旦进行工业化生产,不办理温度过高的问题,设备是要炸的。”中国石油和化学工业方案院院长顾宗勤深知技能创新之艰。
多氟多人硬是一关一关闯了过来。2008年多氟多培植了年产2吨的六氟磷酸锂实验装置,2009年建成年产200吨的生产线,2013年年产2000吨的生产线投产,基本盘踞海内市场。2017年已形成年产6000吨高纯晶体六氟磷酸锂的生产能力,产销量环球第一。六氟磷酸锂的横空出世,为我国实现新能源汽车强国梦奠定了根本。
从走上创新之路,多氟多以令人难以置信的速率克意创新,做到了冰晶石环球第一、氟化铝环球第一、六氟磷酸锂环球第一,成为无机氟化工行业的领军企业。
“转型升级,沿途下蛋”
如今,多氟多人把目光从氟、锂又投向了硅。李世江敏锐地创造,现在是碳基文明向硅基文明转变的时期,技能创新也必须在硅基文明的根本上向前发展。
硅作为一种半导体材料,是光伏、芯片家当必不可少的质料,但对硅的纯度哀求比较高。多氟多的“氟硅巧分家”,便是以氟为媒介,把高纯度的硅分离出来,制作单晶硅、多晶硅等。
2017年,面临破产的中宁硅业溘然闯入李世江的视野,让他面前一亮。“中宁硅业生产的产品有电子级多晶硅、电子级硅烷和四氟化硅,这3个产品用在半导体、液晶面板和光伏行业,产品质量都能达到国外的同等水平。”
当破产传出时,年近古稀的李世江几次上门交涉,终于用诚意打动了中宁硅业的高管。今年3月份,两个技能创新型企业终极惺惺相惜、牵手互助。
多氟多从研究“氟、锂、硅”三个元素出发,分别运用于铝电解槽电池、锂离子电池和光伏电池三种电池,构成了新能源制能、储能、节能三个要素。研发电池的同时,延伸研究了电机、电控,节制了电动汽车的核心动力总成,以此为根本,追踪研究了“车身轻量化、动力电气化、整车智能化”这三大新能源汽车技能。多氟多通过一步步稳扎稳打的研发成果,终极形成了“以新材料体系为支撑、以新能源汽车为引领、以电动汽车动力总成为核心”的新能源百口当链。
2010年,多氟多研制出完备拥有自主知识产权的动力锂离子电池,如今已形成年产6亿AH的动力锂离子电池生产能力。2015年7月,多氟多收购河北红星汽车制造有限公司,取得了电动汽车整车的生产资格。2016年11月,多氟多新能源汽车动力总成家当园在焦作市工业家当集聚区西部园区开工培植,该项目是国家“一带一起”配套项目,是中国制造2025智能工厂,更是李世江和多氟多人的梦想工厂。
“转型升级,沿途下蛋”,从氟化工到新能源,多氟多走出了一条独具特色的转型升级之路,在科技创新领域浓墨重彩地写下了由“中国制造”向“中国创造”转变的“多氟多方案”。
“创新没有转头路,强烈的创新欲望比创新更主要。”李世江笑称多氟多人创新都“上了瘾”,已经成了一种企业文化。
呼吁打造“技能创新生态系统”
“半导体行业有句俗话:入门要5年,10年磨半剑。”李世江见告,“行业发展的难点紧张是,海内的半导体企业不愿意利用国产的化学品。”
多氟多就碰着了这样的难题。在研发半导体原材料时,多氟多开拓出了电子级氢氟酸生产新工艺,并同时建立了万级洗濯、千级灌装、百级剖析室、电子级自动灌装线,再次冲破我国原材料长期依赖入口的局势,实现国产化学品的天下级、中国造。电子级氢氟酸广泛运用于集成电路和超大规模集成电路芯片的洗濯和蚀刻,是微电子行业制作过程中的关键性根本化人为料之一。
令工资难的是,技能创新虽然成功了,但市场开拓却“遇了冷”。据理解缘故原由有三:一是芯片制造企业压根儿就不相信海内企业能做到入口产品的质量,都不愿意做“小白鼠”；二是电子级氢氟酸只占芯片制造本钱的1.2%,而测试周期却须要1年之久,芯片制造企业不愿意花费大量的财力物力去评估；三是半导体芯片制造工艺有成百上千道工序,对电子级氢氟酸的稳定性哀求非常高,一旦出问题丢失太大,以是没人乐意冒险换成国产产品。
一方面是海内半导体芯片企业对合格原材料的渴求,另一方面却是海内原材料生产厂家因产品难以推广而生存困难,这便是半导体原材料国产化面临的困境。
据悉,国家已经采纳了一些方法:去年国家成立了5个亿的保险资金对这些运用在半导体行业的新产品进行投保,如果芯片企业用国产原材料出了问题,国家险资可承担80%的丢失,企业只需承担20%的丢失,但这一方法还没有推广开来。
由于在六氟磷酸锂的研发推广过程中与国外企业较劲过,李世江感想熏染颇深,“对付技能创新型企业,一方面要给韶光,另一方面还要给政策,只有打造一个良好的技能创新生态系统,才能真正建立起中国的自主知识产权体系。”
卢刚
