坊间传奇 | 秉承“创新、务实”理念打造一流石墨烯研发平台 ——访宝泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院长钟成博士

2017-08-14 14:31:40 作者：王元来源：《腐蚀防护之友》分享至：

材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。新材料的研发水平及产业化规模已成为衡量国家经济、社会发展、科技进步和国防实力的重要标志，世界各国特别是发达国家都十分重视新材料产业的发展。我们国家也对新材料产业发展高度重视，从国务院到地方政府，一系列政策密集出台为新材料产业发展提供了良好的政策环境和发展机遇，新材料领域的创新创业也正乘着这股春风茁壮成长。

宝泰隆新材料股份有限公司是集新能源、纳米新材料、煤基石油化工、化工、发电、供热、煤炭开采和洗选加工于一体的大型股份制企业，成立于 2003 年 6月。十几年的风风雨雨，积累了丰富的新材料的创新与发展经验，收获了诸多丰硕成果。当今世界追逐的热点石墨烯也是该公司的主营产品之一，在科技日新月异的今天，新材料成为了业内竞相追逐的宠儿。近日，记者采访到宝泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院长钟成博士，感受了“实业报国、创新强国企业理念，明朗了新材料产业及石墨烯的现在及未来发展方向。

记者：宝泰隆新材料股份有限公司在新材料研发方面颇有建树，请您大致介绍一下贵公司的发展历程、现状以及未来规划？

钟博士：中国新材料产业仍然处于培育阶段，但是创新链条不完整，管理体系不健全，生产力分散，新材料一直是制约制造强国的很重要的因素，面对当前形势，需要创新机制、完善政策，大力推进信息材料创新发展，使其能够担当起为经济建设提供支撑和保障重任。

宝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、清洁能源、煤基化工、石墨深加工于一体，拥有完整的循环经济产业园区。公司成立于 2003 年，目前占地 260 万平方米，员工超过 5000 人。于 2011 年在 A 股主板上市，股票代码 601011。现已跻身于全国化工企业 400 强、黑龙江省企业50 强、黑龙江省民营百强企业第 8 位。

近年来获得各类专利 198 项，科技成果123 项，基本都实现了成果转化和实际应用。十二年来，累计营业收入近 200亿元，为社会提供近万个就业岗位，为黑龙江经济社会发展做出了突出贡献。

它是国内规模最大的石墨烯研发、生产企业，拥有百吨级高品质石墨烯生产线，已向客户批量供货，应用于导电油墨、防腐涂料、加热服装等领域，并在若干军工预研课题中使用。

目前，公司正着力推进向新能源领域升级，向新材料领域转型，打造高端石墨烯产业集群，力争在 2020 年之前打造成一流的国际新能源和新材料企业。

自公司成立以来，宝泰隆始终秉承”实业报国、创新强国“的理念，常年深耕于煤化工和碳材料领域，着力打造”清洁能源和先进碳材料特色产业集群“。石墨烯作为一种划时代的新材料，近年来一直备受社会关注和舆论炒作。

宝泰隆作为上市公司，始终坚守社会责任，务实研发、踏实生产、积极探索石墨烯下游应用。已经建成的年产 100 吨石墨烯材料工业化生产线。生产线总投资 2.88 亿，于 2015 年 8 月开工建设，目前生产线项目完成调试，具备大批量供货能力。目前石墨烯材料已向下游客户批量供货。

记者：请重点介绍贵公司在石墨烯研发方面及石墨烯防腐产品研发方面的情况、应用情况，以及所带来的经济效益、社会效益？

钟博士：宝泰隆积极主动迎接新时期的战略转型挑战，将新能源、新材料、高端石墨和产业链整合作为下一阶段公司发展的重点方向。为此在北京成立了新的研发机构，力争在 2 ～ 3 年内将其打造成国内先进碳材料领域的顶级研究、开发和创新平台，为公司中长期发展和转型奠定基础。

目前北京研究院已拥有了高水平的技术储备、大批前沿高端设备，以及一个充满活力的优秀研发团队。研究院拥有现代化实验室和中试厂房，承担多个海归博士牵头立项项目和各类顶尖实验、检测设备，在同类研究院中有着非常突出的软硬件实力优势。研究院与美国 MIT、日本东京大学、清华大学、哈尔滨工业大学等国内外顶尖研发团队建立了长期合作关系。

从 2015 年起，宝泰隆研究院立足于石墨烯材料及其应用，自主或合作开发了”高品质石墨烯制备成套设备“、”石墨烯导电油墨“、”石墨烯增强锂电池负极材料“，以及”纳米超分散技术“等核心关键技术。近年共实现成果转化9000 余万元，在黑龙江、北京等地建立多个产业化基地，全面推广石墨烯应用技术与产品，取得了非常好的效果。

在防腐涂料领域，宝泰隆公司利用自主知识产权的纳米超分散技术，进行了环氧基、聚氨酯基和丙烯酸基涂料的全面实验。并与若干国内防腐涂料领域具有很强实力的研发团队和企业进行了多次交流。

记者：您长期从事石墨烯防腐方面的研究，请您谈谈对石墨烯在防腐领域的性能研究方面的看法？

钟博士：石墨烯在防腐涂料领域有着突出的性能优势和巨大的发展潜力。

从石墨烯的基本结构看，它是一种高致密度、大比表面积和大径厚比的纳米材料，且具有很好的导电性。所有这些性质都在重防腐涂料中能够得到利用。

石墨烯可以取代云母、玻璃鳞片等物理阻隔性添加剂，以其更小的尺寸、更大的有效面积和更好的阻隔性质来提升防腐涂料的整体性能。但是在这类防腐涂料中，石墨烯的成本可能会是一个障碍。目前性价比较高的石墨烯材料，大约在 1000 ～ 2000 元 /kg 左右，以 1%的添加量计算，防腐涂料的成本可能增加 10 元 /kg，这对高端防腐涂料是可以接受的，但中低端产品则比较困难。随着石墨烯生产能力和效率的提高，其价格有望在 1 ～ 2 年内降低到 300 元 /kg，其在防腐涂料中的应用才能够全面打开市场。

石墨烯的另一个优秀的性质是其较好的导电性。我们知道在富锌防腐涂料中，添加大量的锌粉主要是为了形成导电网络，实现阴极保护。而石墨烯有着较大的尺寸，因此在很低浓度下就可以形成较好的导电网络。已经有比较成熟的产品证明，1% 左右的石墨烯添加可以取代 50%以上的纳米锌粉。较少的添加剂同时也意味着更薄的涂层和更好的施工工艺。

因此可以认为，石墨烯做重防腐涂料添加剂，是石墨烯最有代表性、最充分发挥其核心性质，也是最大批量使用的应用，有可能发展成为第一个石墨烯的”杀手级应用“。

记者：请您谈谈目前中国整个石墨烯行业的研究进展情况和发展状况如何？

钟博士：在 Gartner 成熟度曲线上，石墨烯整体上处于即将越过巅峰，进入泡沫破灭期的过程中。2015 ～ 2016 年里，石墨烯产业达到了资本、产业、政府对其期望值最高的顶点，随后在 2016 年底，整个社会对石墨烯的质疑声越来越大。甚至怀疑其是否能够真的找到”杀手级应用“。

我个人认为，如果我们抛开那些不恰当的光环来看石墨烯，它是一种非常优秀的纳米材料，有着诸多其他材料不具备的独特性质，在很多领域有着巨大的应用潜力。在新能源、防腐涂料、传感器、电加热等等诸多领域，石墨烯的高比表面积、性能可修饰性、二维片状结构、分子阻隔性等等性质，是绝大多数其他材料无法比拟的。只不过，由于我们对石墨烯自身的理解不够，造成了我们对石墨烯的应用几乎是盲人探路，只能采用简单的常识来猜测石墨烯的应用，采用盲目的尝试来探索石墨烯的方向。

石墨烯的应用，一定也只能是符合科学原理、在工艺工程上可实现、具有很好的性价比或创新性的产品。市场和用户看重的是产品的性质，而不是其中的成分，即使不用石墨烯，只要把产品性能和功能做到最好，就可以得到市场的接受。我建议，无论是从业的工程技术人员，还是媒体大众，一定要把”可以用石墨烯“的产品与”应该用石墨烯“的产品区分清楚，首先看的是产品的核心性质和关键功能是否满足用户的要求，而不是其中加入了某种神奇材料。

记者：您认为石墨烯未来应该怎么发展？谈谈您的看法和建议。

钟博士：我仍然对石墨烯材料的未来充满了信心，相信石墨烯在未来的发展前景和应用范围会超越现在人们对它的理解和想象，石墨烯有可能在某些领域颠覆人们的生活。

这首先是基于对石墨烯独特而优秀性质的理解。石墨烯是第一种真正的二维材料，有着非常独特的分子结构。它是由碳原子组成，有着非常丰富的化学修饰选择，其性质具备极宽的可调节性。

它同时具备了高导电性、可修饰性、平面维度和致密性。这些性质只在石墨烯材料中可以同时看到，也一定会在某些应用中找到它真正的闪光点。

其次，石墨烯产业的发展刚刚进入第二个十年周期。相比于金属材料、硅材料，石墨烯还只能算是一个婴儿，我们还远远没有完成对石墨烯材料的基础科学研究和理论分析。石墨烯短短十余年的发展，从发现到应用，走过了很多材料需要几个世纪才能走完的路，已经有了少数几个有前景的应用产品，其制备方法也经过多代发展，成本降低到市场可以接受的程度。想象一下如果再经过几十年的研究，也许我们对石墨烯的理解与现在会截然不同。当然从这个角度讲，石墨烯也可以算是一个”早产儿“，石墨烯产业的发展将必须面对缺少理论指导和深入理解造成的盲目性和随机性。

因此我建议，无论是技术、产业界，还是资本、政府和上下游相关行业，一定要给予石墨烯更多的耐心和信心。同时，以科学的态度和方法去理解、开发和推广石墨烯材料。任何产品的最终用户看重的是其性能和价格，而不是其成分。必须避免的是在产品中加入”石墨烯“三字就可以得到政府扶持、资本投入，以及由此造成的盲目跟风、伪科学和概念炒作。

新材料产业与互联网产业不同，本来就是一个高投入、高风险、慢回报的产业。如果以赚快钱的心态去做新材料，必然导致大起大落的波动，进而造成对石墨烯产业本身的伤害。我们相信石墨烯产业在下一个十年，会走得更稳更高，石墨烯会实现人们对它的所有合理期望，真正改变人类的生活。

记者：您 2017 年起任宝泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院长，请您谈谈对新材料未来发展趋势的见解？

钟博士：我国虽然已成为材料大国，但还不是材料强国，我国新材料目前正处于由大到强转变的关键时期。我国新材料发展存在的主要问题表现为：我国在新材料自主创新能力薄弱，很多关键产品依赖进口，关键技术受制于人；整个产业发展缺乏科学规划、统筹规划和政策引导；大型材料企业创新动力不强，研发投入较少，新材料推广应用方面困难；整个行业的发展仍然处于高投入、高消耗、低效益的粗放型发展阶段。发展新材料产业需做到：

（1）新材料需与多种新技术深度融合，并形成跨学科、跨领域、跨部门的发展趋势。

（2）新材料需与多种产业紧密结合，形成集约化发展趋势。

（3）未来新材料将更加注重绿色、环保。

随着《新材料产业发展指南》（下称指南）正式发布 , 新材料产业在年前再次获得政策红包。可以看出，国家新材料产业发展重点在于突破一批新材料品种、关键工艺技术与专用装备，并不断提升新材料产业国际竞争力。并提出将逐步实现”先进基础材料总体实现稳定供给，关键战略材料综合保障能力超过 70%，前沿新材料取得一批核心技术专利，部分品种实现量产“的发展目标。

可以看出未来新材料发展重点在于三大方向：先进基础材料，关键战略材料，前沿新材料。其中，先进基础材料包括先进钢铁材料、先进有色金属材料、先进化工材料、先进建筑材料、先进轻纺材料；关键战略材料包括高端装备用特种合金、高性能分离膜材料、高性能纤维及复合材料、新型能源材料、稀土功能材料、先进半导体材料、新型显示配套材料、生物医用材料等其他关键战略材料；前沿新材料包括 3D 打印用材料、超导材料、智能仿生与超材料、石墨烯材料等前沿新材料。

后记：

成也材料，胜也材料！材料是社会发展的物质基础和先导，而新材料则是推动社会进步的里程碑。大力发展石墨烯等新材料产业是当今社会发展的必然趋势。

人物简介:

钟成，博士，清华大学化学系本科、硕士毕业，2005 年美国达特茅斯学院（Dartmouth College）获得博士学位。

曾在清华大学纳米中心和中国航天科技集团工作，主要从事纳米材料、碳纤维复合材料和石墨烯的研究与开发，先后在多项军工预研项目中担任技术负责人。曾任青岛华高墨烯科技股份有限公司总经理，2016 年1 月成功在新三板挂牌，组织石墨烯防弹材料、石墨烯轮胎等新产品开发。2017 年起任宝泰隆新材料股份有限公司北京研究院副院长。近年来申报专利 14 项，获批国家中小企业发展创新基金、青岛市自主创新重大专项等项目。2015 年获国际石墨烯创新创业大赛第二名，被《新材料在线》评为石墨烯年度风云人物10 强。2016 年获得青岛市人才特区二等奖。

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