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发布日期:2024-09-25 10:19:13阅读: 次
新质生产力被称为中国经济“系统升级”的总钥匙,其特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力,核心要素是科技创新。金华肩负“根据实情、发挥优势、扬长补短、再创辉煌”的时代使命,在锚定“港”“廊”“链”主战场、聚力高质量发展的实践探索中,处处涌动着新质生产力的浪潮。
科学普及是实现创新发展的重要基础性工作,金华市科学技术协会、金华市新闻传媒中心共同推出“走近新质生产力”科普栏目,带你走进企业、生产车间、实验室等新质生产力最活跃的“试验场”,触摸新质生产力的强劲脉动,解读其丰富内涵,向“新”而行、以“质”致远。
在浙江润优新材料科技有限公司(以下简称润优)的成品仓库里,一个个塑料桶里装满了洁白的粉末,工人们穿戴洁净服、洁净帽、口罩,对成品进行检验,然后打包装箱运往全国各地。
你可能很难想象,这些从石头里提纯出的白色粉末,推动着光伏、半导体级石英制品和硅基新材料的跨越发展。新材料产业是制造业高质量发展的先导和基石,也是培育新质生产力的关键领域。2022年9月底落户武义,润优的石英提纯技术在两年时间里实现了巨大进步,完成了光伏行业高纯石英原材料的国产替代,具备国内优质稀缺品的持续供应能力。
在今年3月举行的第二届光伏行业用石英砂技术与市场交流大会上,润优研发总监、北京大学地质学(材料及环境矿物学)博士彭立华作为嘉宾代表发言。他介绍,此前高纯度石英砂很少受到关注。实际上,高纯度石英砂是我国新能源、新材料诸多领域的重要上游核心原辅材料必一运动,在半导体、光伏、光纤通信、航空航天、军工等方面都有高端应用。
“作为受矿源限制严重的天然不可再生矿物资源,石英砂目前还没有工业品批量替代的可能,是稀缺的战略性资源。”彭立华说。润优一直在全世界寻找品质稳定、均一性好的原矿,目前在国外有储量百万吨且稳定供应的石英矿脉。
但仅仅把它理解成一种资源,显然不够全面。高纯石英砂提纯必须直面的不仅有原矿壁垒,还有技术壁垒。如果说,原矿壁垒属于先天资源型缺陷,那么需要着重攻克的便是技术壁垒。在润优的生产车间里,花岗伟晶岩、石英岩、脉石英等原矿经过浮选、酸净、电选、色选、磁选等十几道筛选、加工工序,去掉各种杂质,提纯成雪白的高纯度石英砂。
“在工业上,绝大多数的提纯除杂过程也是新杂质的引入过程,有些是肉眼可见的,也有些是很难注意到的官能团和离子。”润优创始人季勇升说。他拿出两块经过提纯的石英材料,通过手电筒打光可以看到,一块含有绵密的杂质,另一块则澄澈透明如水晶。“前一块是公司刚成立时的技术水平,石英纯度是99.995%,后一块的纯度则达到了99.999%。”
0.004%的差距意味着什么?季勇升说,代表了高纯石英原材料应用覆盖从20%上升到70%,从普通的玻璃生产跨越到光伏行业高纯石英原材料的国产替代。接下来,润优将向半导体行业用高纯石英原材料供应领域“进击”,解决高纯石英砂产业端的“卡脖子”技术难题。
这是一个令同行艳羡,也让学界惊叹的速度,背后藏着一个由近30位博士和博士后组成的科研团队,为产业的深度实践和工艺技术的创新做支撑。“我们的技术研发和产品更新能力,在国内处于行业领先地位。”彭立华介绍,润优与浙江大学杨德仁院士团队联合组建了石英材料研究院,定位是国内顶尖的高纯石英材料研究机构。
过去这一年,是浙大杭州国际科创中心和润优携手开拓高纯石英砂国产技术的第一个“丰年”。一年时间,科研与产业的跨界合作能产生多大效益?
记者了解到,下游光伏及半导体用石英制品要达到99.998%(4N8)的纯度,主要杂质元素需低于20ppm。若杂质元素高,则会极大影响单晶硅的纯度;同时,气液包裹体的含量也会影响石英制品的使用寿命。但是,目前国内技术在低品位石英矿中的杂质矿物去除以及气液包裹体的去除方面依然有待提高。联合实验室研究攻克的正是这两方面的难题。
“联合实验室制备的高纯石英砂纯度能达到99.998%,意味着其在下游石英制品中的稳定使用寿命可达到几百小时,对于产业化来说,成本会更低,更适合大规模应用。”浙江大学特聘教授、润优首席科学家余治国介绍。浙大科创与润优携手“破局”高纯石英砂国产技术困境,实现4N8级(纯度99.998%)和5N级(纯度99.999%)高纯石英砂提纯技术的突破和产业化落地。
去年12月,金华市科协在润优建立了博士创新站。目前,润优正在开展浙江省2024年度“尖兵”研发攻关计划项目——《高纯石英材料的提纯研究》。今年2月,“浙江润优新材料科技有限公司年产4万吨高纯石英制品及半导体硅基新材料项目”被列为浙江省重大产业项目,建成后将形成年产4万吨高纯石英制品及半导体硅基新材料生产能力。
季勇升是土生土长的金华人,80后,毕业于浙江大学机械工程及自动化专业。从业近20年,他精通石英制品制造工艺及设备,拥有专利10余件。不过,说起入行新材料领域,他算是误打误撞。
大学毕业那年,季勇升是班上为数不多直接就业的。他受邀进入一家跨国新材料企业,从一名小工程师做起,用了8年时间干到了厂长的位置。
“也是在这时,我亲身经历了‘卡脖子’的难。”季勇升回忆,彼时总公司正好有一个高管委培的名额,作为全公司最年轻的高管之一,他却未能争取到机会。“放眼望去,入选的清一色是外国人。”
当年正是国内光伏行业高速发展之际,国内对石英等新材料的需求大增,在与外企的接触中,季勇升发现不仅是个人,整个行业也面临同样的原材料与技术“卡脖子”问题。“想要发展,就必须拥有自主竞争力与生产力,这也是我选择创业的原因。”
一晃10年,季勇升的创业之路从下游的石英产品延伸到上游的石英原材料,直面问题的根源。目前,润优研发规划中的硅基新材料,聚焦的都是各类战略新兴产业中急需国产化的方向,当中很多是目前进口依赖程度高但自主可控需求强烈的新材料。
“未来,我们将致力于解决国内半导体行业用高纯石英原材料供应的‘卡脖子’问题,为国内半导体的自主化发展贡献一份力量。”季勇升说,他们将坚持科研立企,加快发展新质生产力。
在不久前举行的第九届“创客中国”暨“浙江好项目”中小企业创新创业大赛金华赛区决赛中,润优的参赛项目从409个创新创业项目中脱颖而出,斩获第一名。
在润优一期厂区,记者看到,包括创始人在内的所有工作人员办公场所都在厂区旁搭建的简易临时区域里。一期厂区对面必一运动,是润优的二期工厂;办公室墙面上,挂着四幅三期工厂的规划图,该厂区也即将投产。目前润优新材料的高纯石英砂月产能达到1000吨;三期工厂开始运作后,产能将达到2000吨/月,同时还将生产大量像石英坩埚等应用在光伏以及半导体行业的高端原辅材料……可以说,润优在高纯石英砂领域已具备全球第一梯队的能力。
艰苦创业、快速发展、跨越升级,润优的创新创业之路也是我国新材料领域破局逐鹿的缩影。
中国是世界第一工业制造国,也是全世界唯一拥有联合国产业分类当中全部工业门类的国家。然而,在芯片、发动机、材料、数控机床、工业软件等领域存在技术短板。解决这些行业的“卡脖子”问题,关键在于加快科技自立自强步伐,核心在于强化科技创新和产业链、供应链韧性。这就要求我们要加强基础研究和应用基础研究,做好创新链和产业链的“双链融合”。
作为上游核心原辅材料供应企业,润优正在做的就是这样一件事。正如季勇升所说,把技术掌握在自己手上,才能拥有持续强劲的发展动力与更大的话语权、主动权。
原标题:《【走进新质生产力⑩】从99.995%到99.999% 把技术掌握在自己手上》
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