圣泉叩开万亿级产业大门(图)
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  “我们的石墨烯就要能商业化了。”2014年8月19日,北京金融街金阳大厦一楼,济南圣泉集团股份有限公司(以下称“圣泉集团”)董事长唐一林激动地说,“没想到这么快!没想到!”

  作为已知世上最薄、最坚硬的纳米材料,石墨烯被期待可用来发展更薄、导电速度更快的电子元件或晶体管,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池等材料。经济学界和科技界普遍认为,石墨烯的独特性能和应用的广泛性,将会催生一个万亿级的大产业。如今,圣泉集团再次用创新叩开了这一产业的大门。

  石墨烯的商业化并不是圣泉集团发展历史上的第一次轰动性创新。两年前,圣泉集团就已经被广泛熟知。当时,神舟飞船返回舱防热材料中的重要原材料—高效空心填料,就是由中科院化学所研发、圣泉集团实现批量生产的。

  其实,已有30多年历史的圣泉集团,还是全球最大的铸造用呋喃树脂供应商和亚洲最大的酚醛树脂生产基地。它将秸秆等生物质资源转化为各种铸造用黏结剂、生物质能源、生物质化工产品的创新模式,曾引起不少专家的好奇。

  2004年之前,石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫成功地从石墨中分离出石墨烯,两人也因此获得2010年诺贝尔物理学奖。

  但是,由于制备成本过高,石墨烯技术现在大部分还停留在科研阶段,正有相当一部分企业对此进行攻关。9月1日至3日在宁波召开的2014中国国际石墨烯创新大会透露,上海、浙江、江苏、重庆等地已有企业投入研发石墨烯。

  圣泉集团则领先了一步。圣泉集团和黑龙江大学长江学者团队联合研发的“基团配位组装法”工艺制备的生物质石墨烯,检测结果显示,其性能堪与以石墨为原料生产的同类产品媲美。

  这就意味着,圣泉集团已经用一种全新的方式,将石墨烯从实验室带到了中试车间,并利用自有产业体系,为石墨烯商业化搭建了应用基础平台。

  为何圣泉能够拥有创新的土壤,让其成为企业发展的常态。“只要不怕失败,坚持投入创新,一定能做出好产品。”唐一林说。

  目前,圣泉集团已申报石墨烯相关专利30项,年产150吨生物质石墨烯的中试生产线预计十月份试生产。同时,年设计生产能力为2000吨、全球首个以生物质为原料的石墨烯工业化项目也正在立项申报。

  “我们将首先把这一产品应用于我们的酚醛树脂及其下游产品,如刹车片、砂轮、轨道交通高端复合材料‘轻芯钢’等产品上。”唐一林说,在使用了石墨烯之后,轻芯钢、刹车片、砂轮、砂纸等产品,将因性能大幅度提高而具有更强竞争力。

  圣泉集团提供的数据显示,将石墨烯加入到酚醛树脂中,固化后抗冲击强度可提高150%,弯曲强度提高40%;加入到“轻芯钢”上,可有效提升强度一倍以上,同时其抗冲击、抗弯曲性能和耐(性均有显著提升,且无毒、气体释放量小,适宜大量使用在高铁、汽车、轮船、飞机等高端内饰材料上。

  目前,石墨烯在橡胶、皮革和塑料上的应用也已经取得显著成果。据山东理工大学与圣泉集团共同出具的检测报告显示,在橡胶中添加1.5%的石墨烯,拉伸强度提高了90%;添加10%的石墨烯,电导率提高了1000倍以上;加入到皮革中,能有效增加强度,提高防火性能,同时具有防静电性能。

  从市场前景看,目前皮革表面PU层的市场用量达到100万吨,如果按加入1%的石墨烯计算,需求就达1万吨。

  产品应用是圣泉集团的优势,研发基材来源于集团现有材料,则是另一个优势。“生物质原材料取之不尽用之不竭,环境污染小、能耗低、生产成本低。而且产品分散性能更好,更易储存,是典型的环境友好型项目。”唐一林说。创新“一直在跑”

  “中国生产的砂轮,在国外市场上只卖到其他国家同类产品1/5的价格。如果通过石墨烯提高性能,哪怕咱和人家同样价格出售,我们的效益也非常可观了。”唐一林说,2000吨的年产量,自用1000吨,剩下的有意以1元/克的价格供应市场。

  如果以这个价格计算,圣泉集团石墨稀的年收入也将达到百亿元。相对应的是,现在市场上石墨烯的价格在200元/克左右,而且基本属于实验室产品,几乎没有能够规模化商用的产品。

  而如此低廉的价格,将使石墨烯轻松突破市场瓶颈,给市场带来颠覆性的影响。一方面,圣泉集团和5000多家现有客户企业将因此受益匪浅。另一方面,随着其在更多产业领域广泛应用,将引发一场新的材料革命。

  唐一林表示,圣泉集团在多个领域都创造了行业第一,离不开济南市和章丘市党委、政府的支持,以及国家鼓励创新的大环境,“济南市经济发展的环境不断改善,人生就是博旧版,必将推动包括圣泉集团在内的济南市各种所有制企业快速发展。”

  不过,环境终究是外因,企业的选择和坚持则是内因。唐一林也承认,企业创新失败的例子“多得自己都记不清了”。“圣泉人的精神就是不怕错,就怕停。”唐一林说,企业每一小步创新,都需要付出巨大的努力。幸运的是,圣泉这么多年就没停过,“一直在跑”。