09.10 助龍江石墨從“平民”到“貴族”

助龍江石墨從“平民”到“貴族”

袁國輝接受採訪。蔣國紅 邵國良 攝

黑龍江日報9月11日訊 黑龍江石墨資源儲量全國居首。石墨從最初的“原字號”開採,到深加工成鋰離子電池負極材料,再到石墨烯複合導電漿料,其售價從每噸幾千元躍升至百萬元以上,正成為龍江經濟轉型發展的新動力。

哈爾濱工業大學教授、哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司首席專家袁國輝,是我省石墨產業由傳統粗放生產方式到現代化精深加工轉變的親歷者、見證者和推動者。從上世紀80年代第一次考察石墨礦至今,30年間他的足跡遍佈龍江所有石墨礦區,懷著“不能讓寶貴資源低價外流”的赤子之心,他致力於提高龍江石墨產業附加值,先後主持國家重點研發計劃項目、國家科技支撐計劃項目等多個石墨精深加工項目,與中國寶安集團合作成功研發了石墨烯複合導電漿料併產業化,實現了石墨從“平民”到“貴族”的華麗轉身。

緣起不甘成於執著

石墨是我省新材料產業中的“黃金級”成員,是現代工業極重要的戰略性資源,其精深加工製品在國防、航天、電子、核電、環保、能源等諸多領域不可或缺。然而,在我省,有著“貴族血親”的石墨卻長期處於“原字號”開採、生產階段,過著“平民”的生活。

“我第一次接觸石墨是在上世紀80年代,那時我在哈爾濱工業大學當助教,與老教師一起去山裡考察石墨礦,研究如何利用石墨。”袁國輝回憶道,“我是研究電化學專業的,電化學研究中經常用到石墨,所以我們每到一處礦區,都會帶回石墨礦石樣品做研究。”

“遠遠看去有一條銀色的河流,走進一看其實是被廢棄掉的石墨尾礦。”袁國輝告訴記者,這種景象曾經在我省石墨礦區非常普遍。“因為選礦水平不高,再加上工藝水平低,大量礦石在簡單的初選後就被丟棄,寶貴的資源就這樣糟蹋了,而且對環境造成了影響。”

一想到黑龍江豐富的石墨資源,因為加工水平的限制而導致以極低的價格銷售或出口,經發達國家深加工後賣到世界各地賺取鉅額利潤,袁國輝就覺得很痛心,他下定決心,要讓龍江石墨髮揮它真正的價值。30年來,黑龍江大大小小的石墨礦區,他跑過無數個來回,每個礦區的石墨儲量、品質、發展情況等他都瞭如指掌。

經過長年累月的科研攻關,袁國輝主持的國家科技支撐計劃課題“新型負極材料製備技術及產業化研究”取得了多項技術突破,攻克了粒徑低於12微米的鱗片石墨難以球形化的難題,實現了6~12微米鱗片石墨的球形化,球形化收率從傳統工藝的40%提高到80%以上,大幅度降低了資源消耗,提高了經濟效益。而且在突破新型球形石墨表面改性技術的基礎上,研發了新型負極材料製備技術,使我省的鱗片石墨球形化技術、天然石墨負極材料製備技術達到國內外行業的先進水平。並在雞西市貝特瑞石墨產業園有限公司建成年產1000噸的新型負極材料生產線,銷往國內外主流鋰離子電池生產企業。

環境趨好未來可期

“30多年來,我們的科研環境有了很大改善。”日前,在哈工大化工與化學學院,袁國輝帶記者參觀了新型碳/石墨能源材料研究室,寬敞明亮的實驗室內,擺放著各種儀器設備,研究人員正緊張有序地做著實驗。“當年我開始研究石墨的時候它還是個‘冷門’研究方向呢,現在越來越多的人開始接觸、瞭解這個領域了。起初,我和團隊的科研人員解決了石墨負極材料中一系列重大關鍵問題之後,尋找企業對這些技術成果進行產業化,在這個過程中,我們可是碰了不少釘子。”袁國輝回憶道,“石墨選了礦,賣了就可以賺錢,如果要深加工,就得花錢上設備、聘科研人員,能不能成功還是個未知數。所以即使知道深加工能賺大錢,我省大多數石墨企業還是望而卻步。”

隨著新能源汽車、手機等對石墨新材料的需求帶動,石墨產業的附加值不斷提高,如今我省石墨礦區有越來越多的企業不再直接賣“原字號”產品,而是自己加工成球形石墨再銷售,這讓袁國輝感到欣慰。而且越來越多的企業開始主動來找袁國輝,做技術顧問、首席專家。袁國輝說:“這是一個相互促進的過程,市場通過需求推動創新,我們研發人員掌握著最前沿的創新技術;而我們也只有通過和企業合作,才能實現成果的落地。”現在袁國輝研發的有關石墨密封材料、散熱材料等項目,已經有企業主動與之接洽,希望進一步實現產業化。

政策支持行穩致遠

談及在科研和成果落地過程中得到的政府扶持,袁國輝說:“這一點,從我主持、參與過的課題中就能看出來。”翻閱簡歷,迄今為止,袁國輝主持國家重點研發計劃項目1項、國家科技支撐計劃課題1項、國家自然科學基金項目2項,主持和參與省部級科研項目8項、橫向產業化合作項目10餘項。

2011年在省科技廳的支持下,袁國輝和雞西貝特瑞開展合作研發鋰離子電池負極材料產業化技術,去年銷售額超過2億元。2015年,袁國輝與中國寶安集團合作,創建了哈爾濱萬鑫石墨谷科技有限公司。習近平總書記視察黑龍江期間,袁國輝向總書記介紹了龍江石墨產業技術發展情況和石墨烯產品研發、生產、銷售及未來的發展規劃等。習近平總書記的鼓勵,讓袁國輝感到肩上的責任更大了。兩年多來,他帶領課題組更加努力工作,不僅在基礎科學上取得了很大的成績,而且產業化的路子也越走越寬。目前,萬鑫石墨谷的石墨烯導電漿料已經大規模推向市場,並取得了多家動力鋰離子電池生產企業的產品質量認證,僅此一項年銷售額就達8000萬元。

在石墨深加工領域的深耕使袁國輝收穫了很多榮譽,包括黑龍江省科學技術獎(自然類)一等獎1項、航天部科技進步獎2項、輕工業部新產品獎1項等。2016年,被評為“龍江創新力量十佳個人”;2018年6月,獲得省首批“龍江科技英才”榮譽稱號。

“正值改革開放40年,黑龍江的石墨深加工已初具規模,並且仍有很大的發展空間。”袁國輝信心滿滿地說,“行穩才能致遠。我們要踏踏實實,一步一個腳印地走,通過政府引導,以市場為導向,產學研深度合作,未來我們完全有可能打造具有世界影響力的石墨深加工產業技術中心。”


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