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“黑金”炼成记

2020-07-07 12:35    来源:福建日报    字号:T  |  T

  

利用石墨烯复合材料生产的LED灯  

  

泰启力飞生产车间

  四十升的水桶,装了一半黑色棉絮状不明物体。轻轻一晃,“棉絮”竟纷纷飘动。“刚收到货时是满满一桶,经一段时间重力沉降,只剩下一半。”泰启力飞“掌舵人”甘秋洋说,“这,就是号称‘黑金’的石墨烯。”

  由于具有电导热性好、韧性好、重量轻、比表面积大等诸多优异性能,近年来,石墨烯被广泛运用于制造业、电子信息、新能源、生物工程等诸多领域,成了科研界、产业界和投资界的“香饽饽”。

  新事物的发展往往艰难而曲折,石墨烯走向市场的过程也不例外。作为国内第一批进军石墨烯工业化运用的企业、国内第一家工业化量产石墨烯复合高导热材料的生产制造商,泰启力飞饱尝从实验室到产业化这“最后一公里”的艰辛。

  试水——

  反复熬炼,造就市场“宠儿”

  2012年,从事塑料原料贸易多年的甘秋洋,发现周边同行常常讨论石墨烯,便起了好奇心。当他深入了解石墨烯的优越性能后,判定石墨烯领域“前景好、利润高”“值得做一做”。

  经过大量市场调查和研究,甘秋洋认为,工业制备石墨烯技术已较完备,其原料供应不成问题,但国内的石墨烯工业化运用才刚刚起步,市场里有许多“处女地”,想要让石墨烯真正焕发生命力,必须与产业运用相结合。

  “摸着石头过河”,他成立了狗博体育直播泰启力飞电子科技有限公司,将目光投向了石墨烯的工业化运用。

  先试哪个产业呢?LED照明对散热要求特别高,又是一个发展比较成熟的产业,价格成本比较透明。甘秋洋利用石墨烯的高导热特性,决定从LED照明行业试水,他计划将石墨烯与塑料结合,让塑料具备金属一样的导热导电功能,代替传统铝型材铸件,用作LED灯散热器的原材料。

  知易行难。国内生产的石墨烯原材料品种繁多,已知的就有五六百种,而传统塑料材料也是五花八门,且更新换代周期短。哪种石墨烯原材料更适合?用什么方式“混入”什么样的塑料?泰启力飞耗费了五六年时间,做了大量实验测试和认证,终于研发出第一批可运用于工业化的石墨烯复合材料。

  一组数据表明,泰启力飞生产的石墨烯复合新材料散热器,具备比铝型材更好的散热性能,导热系数达到85%,而在工业成本的核算上,实现了30%的成本优化。甘秋洋发现,他们的石墨烯复合新材料在市场推广后,压铸铝行业应声降价。

  这些年来,甘秋洋带着公司生产的石墨烯复合新材料,参加了上海国际导热散热材料及设备展览会、香港国际户外及科技照明博览会等大小展会,备受青睐。

  2018年,在香港一次展会上,泰启力飞是400多家参展商中唯一应用了石墨烯复合材料的企业。展会上,公司1000份石墨烯散热器组装成的整灯样品被“哄抢”。会后,陆续有100多家客商主动联系泰启力飞,对接合作事宜。

  2019年,公司研发的“天眼”系列散热器和整灯产品,在广州国际照明展览一经亮相,即成全场“焦点”。据了解,该系列产品具备超强耐候性能,可经受1万小时盐雾实验,还能抗UV老化;经氙气灯照射1000小时,物性不会发生变化;而在耐水解方面,经过7天70℃水浸泡后,性能没有任何损失。

  推广——

  为卖“面粉”,学做“面包”

  甘秋洋有一个形象的“卖面粉”理论。他将石墨烯高导热复合材料比喻成“面粉”,“面粉”做出来的LED照明散热器材是“面包”。他笑称:“其实我是为了卖‘面粉’,才学做‘面包’。”

  泰启力飞归根结底是材料企业,目的是把石墨烯复合新材料卖给客户。但一种新材料要替代长期运用并被广泛接受的传统材料,甘秋洋的亲身感受就是“难”。

  甘秋洋坦言,传统材料的运用动辄都有百年以上,与产业链已经形成了“斗榫合缝”的紧密关系,涉及上下游众多企业的利益,改变原材料牵一发而动全身。下游企业即使看中了新材料的性价比,也很少为了用新材料替换传统材料而单独投资建设新生产线。

  那么,如果新材料能适用于原有的生产线呢?带着一股轴劲儿,泰启力飞开始涉足LED照明散热器材生产,并在生产调试中,逐步使研发的石墨烯复合新材料与既有的工业体系相匹配。

  如今,公司已经让“面粉”替换“大米”,仍然适用于原来的那口“锅”。这样的“面粉”稳定、可靠、接地气,受到许多下游企业的欢迎。公司现有的12组LED照明散热器材成型设备每年生产成品500万件,“面粉”“面包”都卖得好。

  甘秋洋不仅想用“面粉”做“面包”,还想做“馒头”“包子”“蛋糕”。试水LED照明行业后,甘秋洋又开始新的挑战,扩大石墨烯复合新材料的应用领域,涉猎能源电池、安防用品、通信设备等行业。

  去年,根据一家国内知名企业的需求,泰启力飞研发生产了一款安防用品的散热配件,经过8000小时整机测试认证,顺利过关,拿下了大订单。这次攻关,实现了石墨烯复合材料在电磁屏蔽、低压加热等方面的新功能,同时降低了产品成本。

  订单多,生产忙,公司不断扩大产能规模,以满足不断增长的客户需求。目前,泰启力飞在永安生产基地的石墨烯高导热复合材料,年产能可达2000吨,而基于石墨烯复合新材料的各类型电子散热器件,可实现日产能2万件。

  应用——

  发力工业化,瞄准产业后劲

  狗博体育直播泰启力飞科技有限公司位于厦明火炬新材料产业园,永安市泰启力飞石墨烯科技有限公司位于永安市石墨和石墨烯产业园。立足两个园区,泰启力飞加快从研发到应用、生产的产业布局。

  “我们把生产基地放在了永安,狗博体育直播总部主要作为产业研发基地。”科研、生产“两手抓”,狗博体育直播、永安“两头跑”,这是甘秋洋的工作常态,一年他的行车里程有7万公里。

  近年来,在闽西南协同发展区相关政策推动下,三明、永安加快同厦明火炬新材料产业园的合作,不断推进产学研发展成果共享,石墨烯产业发展势如破竹。在永安,随着一家家石墨和石墨烯应用企业的入驻,一批批高新技术人才开始聚集。

  作为闽西南协同发展的“排头兵”,泰启力飞以“产学研”作后盾,积极采取联合开发、委托开发等多元合作模式,推动石墨烯工业化应用进程。“在我看来,研究是应用的‘先行棋’,产业化应用是最终目的。高校和科研院所能解决产业化中的各种技术原理问题,反过来,我们也能帮助它们的研究人员挖掘实验现象的商业价值。”

  甘秋洋介绍,除了与狗博体育直播大学等高校签订了产学研合作协议,他们还成立了控股子公司——狗博体育直播泰启光辉新材料有限公司,作为企业主要的研发平台以及人才孵化中心。目前,公司拥有成果转化发明专利4项,实用新型专利6项,待转化成果20余项。

  “石墨烯的工业化有利于传统工业体系提质升级,但其进程并非一蹴而就,而是一个大浪淘沙的过程,不能急功近利、拔苗助长。”甘秋洋说,“我相信,虽然道路曲折,但前途一片光明。”(记者 全幸雅 通讯员 陈莉莉 文/图)

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