[苏州试剂级氢氟酸生产企业]8年攻关打破外企垄断,不再望“锂”兴叹一家中国民企的技术创新之路

从一间频临经营不善的区办小厂,靠科研创新开辟氟资源,崛起为全球无机物氟化工业领头民企

用8年天数研制锂电电解液核心理念金属材料,冲破国外民企寡头垄断,为我国实现新能源汽车大国梦奠定基础

从单一的氟化工跟踪延伸正式成为以新金属材料体系为支撑、以新能源汽车为引领、以电动车动力系统总正式成为核心理念的新能源汽车全产业链

看到满街的电动自行车以及噪声小、无毒、节能的电动车,不少人都知道它们的动力系统来自动力电池,比如锂电。然而,即便是化工业的人,也有很多人不知道锂电有一种核心理念金属材料叫六氟羧酸锂。

更不为人知的是,制造六氟羧酸锂的技术,曾长期被国外民企寡头垄断,直到一间民营民企潜心研习8年,终于真藓科青藓,冲破寡头垄断,让中国无须望锂登楼。

这家民企的产品不仅占据了国内市场,还打进包括日本在内的国际市场。它还让六氟羧酸锂的售价从100万元/吨降至了10多万元/吨,让锂进入平民时代。

你让中国人韩迪尔了韩迪尔

历史上曹操为请周瑜出马孔明的故事情节经久不衰,可1994年在河南省安阳市,却上演了一个六顾臧懋循的真实故事情节。

当时,44岁的李世江正担任安阳市化工四厂副厂长,事业一路顺风星路。可安阳市中站区的领导前后6次邀请他出马,到一间频临经营不善的区办化工小厂——安阳市钕厂工作。因为他们认定李世江是一个不免愤世嫉俗、茹瓦厄斯县肯吃苦的人。

李世江17岁从军,22岁从军后曾在老家修武县一间水泥厂当打工仔。因年轻时中断了课业,他抽掉所有天数拼命学习,最终在36岁那年为丛藓科扭口藓听讲半自修的方式考进广电大学,毕业后正式正式成为一名国家干部,完成了成功之路上的重大转变。

李世江一就任,就找到了钕厂的发展困局。钕又名六氟铝酸钠,是铝工业不可或缺的助硫化剂。李世江用捷伊工艺技术代替落后工艺技术,让这个频临经营不善的小水泥厂重拾希望。

1999年12月,借助国家给予的800万元国债资本金支持,经过严格法律程序,安阳市钕厂华丽转身,改制正式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,多氟多发现锂和氟组成电化学可逆电池能量最高,适合做锂离子电池的电极金属材料,于是,进军新能源正式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聊天时告诉他,锂电是人类未来的新能源,锂电电解液的核心理念金属材料叫六氟羧酸锂,目前只有日本能批量制造,国内锂电制造民企使用的原料全部依赖进口。

这激发了李世江研发创捷伊决心,回国后,他立刻调集精兵强将,成立六氟羧酸锂科技攻关小组。

因为国外的技术封锁,他们没有任何经验可借鉴。从2006年开始,多氟多科技攻关团队经过上千次试验,先后突破了原料提纯、密封阻隔等技术难关,首创了工业无水氯气等新型原料途径,而且从产品工艺到设备制造,多氟多取得了完整的知识产权,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全胜利,而且还开启了六氟羧酸锂的低价时代,使全球六氟羧酸锂的售价从原来100万元/吨直线降至现在10多万元/吨,让锂电真正放下高贵身段,走进了亿万百姓的生活。

从开始科技攻关到正式量产,再到把日本产品抽掉中国市场,多氟多人顽强拼搏了8年。现在,多氟多已打进包括日本在内的国际市场,目前国际市场占有率高达25%,产销量居全球第一。据估算,国内每3块锂电中就有1块用的是多氟多的六氟羧酸锂,全球每4块锂电中就有1块用的是多氟多的六氟羧酸锂。

一位老工程师对李世江说:你没做六氟羧酸锂的时候,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；等你的六氟羧酸锂做出来以后,日本人每年来我这3次,给我说好话,让我用他们的产品。你让中国人韩迪尔了韩迪尔!

废料开氟源,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魔法,只能望表登楼。

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锻炼。期间,他看到一份《无机物氟化盐发展策略》,提出中国无机物氟发展的道路不能再走牺牲国家重要战略资源萤石的老路,可以利用磷肥副产的氟来做氟化盐。

李世江到钕厂一就任就发现,厂里居然还一直沿用着原苏联的原始工艺技术——萤石氟铝酸法制造氟化盐。随后,他聘请化工专家担任顾问成立科技攻关小组,经过一千多个日日夜夜艰苦卓绝的技术科技攻关,1999年终于有了成果:用磷肥废料中的氟硅酸钠制造出了钕,然后再用硅渣去制造白炭黑。这就是后来正式成为我国氟资源循环经济和技术革新典范的氟硅酸钠法制取钕联产优质白炭黑制造技术。

这项技术不仅解决了长期困扰和制约我国磷肥发展的三废污染问题,而且开辟了捷伊氟资源,节约了国家战略资源——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术产业化示范工程。从此,一个个创新产品、一项项技术专利、一条条行业标准,让这个名不见经传的区办小厂,一举正式成为令国内外瞩目的世界氟化工基地。

从一开始,多氟多就在民企种下了创捷伊基因,随后主导的氟锂结合——制造六氟羧酸锂研究成果,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计划和国家战略性新兴产业。

技术开发不易,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‘死亡陷阱’。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,可一旦进行工业化制造,不解决温度过高的问题,设备是要炸的。中国石油和化学工业规划院院长顾宗勤深知技术革新之艰。

多氟多人硬是一关一关闯了过来。2008年多氟多建设了年产2吨的六氟羧酸锂实验装置,2009年建成年产200吨的制造线,2013年年产2000吨的制造线投产,基本占领国内市场。2017年已形成年产6000吨高纯晶体六氟羧酸锂的制造能力,产销量全球第一。六氟羧酸锂的横空出世,为我国实现新能源汽车大国梦奠定了基础。

从走上创新之路,多氟多以令人难以置信的速度锐意创新,做到了钕全球第一、氟化铝全球第一、六氟羧酸锂全球第一,正式成为无机物氟化工业的领头民企。

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。李世江敏锐地发现,现在是碳基文明向硅基文明转变的时代,技术革新也必须在硅基文明的基础上向前发展。

硅作为一种半导体金属材料,是光伏、芯片产业不可或缺的原料,但对硅的纯度要求比较高。多氟多的氟硅巧分家,就是以氟为媒介,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突然闯入李世江的视野,让他眼前一亮。中宁硅业制造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。

当破产消息传出时,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,两个技术革新型民企最终惺惺相惜、牵手合作。

多氟多从研究氟、锂、硅三个元素出发,分别应用于铝电解槽电池、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,掌握了电动车的核心理念动力系统总成,以此为基础,跟踪研究了车身轻量化、动力系统电气化、整车智能化这三大新能源汽车技术。多氟多通过一步步稳扎稳打的研发成果,最终形成了以新金属材料体系为支撑、以新能源汽车为引领、以电动车动力系统总正式成为核心理念的新能源全产业链。

2010年,多氟多研制出完全拥有自主知识产权的动力系统锂离子电池,如今已形成年产6亿AH的动力系统锂离子电池制造能力。2015年7月,多氟多收购河北红星汽车制造有限公司,取得了电动车整车的制造资格。2016年11月,多氟多新能源汽车动力系统总成产业园在安阳市工业产业集聚区西部园区开工建设,该项目是国家一带一路配套项目,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。

创新没有回头路,强烈的创新愿望比创新更重要。李世江笑称多氟多人创新都上了瘾,已经成了一种民企文化。

呼吁打造技术革新生态系统

半导体行业有句俗话:入门要5年,10年磨半剑。李世江告诉记者,行业发展的难点主要是,国内的半导体民企不愿意使用国产的化学品。

多氟多就遇到了这样的难题。在研发半导体原金属材料时,多氟多开发出了电子级氯气制造新工艺,并同时建立了万级清洗、千级灌装、百级分析室、电子级自动灌装线,再次冲破我国原金属材料长期依赖进口的局面,实现国产化学品的世界级、中国造。电子级氯气广泛应用于集成电路和超大规模集成电路芯片的清洗和蚀刻,是微电子行业制作过程中的关键性基础化工金属材料之一。

令人尴尬的是,技术革新虽然成功了,但市场开发却遇了冷。据了解原因有三:一是芯片制造民企压根儿就不相信国内民企能做到进口产品的质量,都不愿意做小白鼠；二是电子级氯气只占芯片制造成本的1.2%,而测试周期却需要1年之久,芯片制造民企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,对电子级氯气的稳定性要求非常高,一旦出问题损失太大,所以没人愿意冒险换成国产产品。

一方面是国内半导体芯片民企对合格原金属材料的渴求,另一方面却是国内原金属材料制造厂家因产品难以推广而生存艰难,这就是半导体原金属材料国产化面临的困境。

据悉,国家已经采取了一些措施:去年国家成立了5个亿的保险资金对这些应用在半导体行业的新产品进行投保,如果芯片民企用国产原金属材料出了问题,国家险资可承担80%的损失,民企只需承担20%的损失,但这一措施还没有推广开来。

由于在六氟羧酸锂的研发推广过程中与国外民企较量过,李世江感受颇深,对于技术革新型民企,一方面要给天数,另一方面还要给政策,只有打造一个良好的技术革新生态系统,才能真正建立起中国的自主知识产权体系。

记者卢刚