眼下,在滄州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),膜產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展。
一種手感類似“老粗布”的聚苯硫醚纖維隔膜,每平方米售價400元,通過材料的表面改性,可以做到“透液不透氣”,是目前應用最廣泛的堿性電解槽隔膜;一款可以循環(huán)利用的中空纖維分離膜,能靶向攔截、過濾、留存需要的成分,可用于飲用水提純、垃圾滲濾液處理等領域……
膜產(chǎn)業(yè)是滄州重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2022年,滄州市政府與天津工業(yè)大學合作共建天津工業(yè)大學滄州研究院,成功引入堿性電解水制氫隔膜、中空纖維納濾膜等18個項目,注冊公司10家,多項技術(shù)打破國外壟斷。
7月23日,記者來到滄州高新區(qū),探尋這個研究院的成果轉(zhuǎn)化密碼。
協(xié)同創(chuàng)新激發(fā)產(chǎn)業(yè)“膜力”
走進海派特膜科技(河北)有限公司二樓的恒溫恒濕車間,幾百支白色柱式高性能中空纖維分離膜組件格外顯眼。這批產(chǎn)品即將發(fā)往滄州臨港經(jīng)濟開發(fā)區(qū),用于污水處理及再生利用。
“高性能中空纖維分離膜,是我們的核心產(chǎn)品。”公司副總經(jīng)理方朗介紹,該成果來自天津工業(yè)大學王亮教授團隊,項目落地后,高性能中空纖維分離膜產(chǎn)品實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。
科技成果從實驗室走向生產(chǎn)線,并非易事。數(shù)據(jù)顯示,2022年,我國高校發(fā)明專利產(chǎn)業(yè)化率僅為3.9%。
“天津工業(yè)大學擁有全國唯一的分離膜與膜過程國家重點實驗室,在分離膜領域有700多項專利,但真正落地轉(zhuǎn)化并不容易。”王亮說,科技成果從概念到產(chǎn)業(yè)化,需要孵化、中試等過程,離不開資金、場地、專業(yè)管理人才等各方面的支持。
機遇,出現(xiàn)在2022年。
當時,滄州正計劃培育一批可突破膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸、實現(xiàn)膜產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的企業(yè),生產(chǎn)一批技術(shù)含量高、發(fā)展?jié)摿Υ蟆鴥?nèi)急需的膜產(chǎn)品。可人才、技術(shù)、項目從哪兒來?
他們找到了地緣相近,并且有大量膜技術(shù)成果的天津工業(yè)大學,為了達成合作,多次到該學校商談。
“滄州有得天獨厚的區(qū)位和資源優(yōu)勢。”天津工業(yè)大學滄州研究院院長魏俊富給記者一一細數(shù):從天津坐高鐵到滄州僅需22分鐘,聚酰胺、聚丙烯等功能性膜上游原材料供給充足,綠色化工、生物醫(yī)藥、海水淡化等下游應用場景豐富。
當年6月,雙方?jīng)Q定共建天津工業(yè)大學滄州研究院,打造集科技研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)孵化于一體的綜合性平臺。
平臺建起來了,第一步就是篩選好項目。得知研究院公開征集科研成果的消息,天津工業(yè)大學的老師們積極性很高,“大家花了這么多心血的科研成果,不能只是鎖在柜子里!”
先后兩批,研究院共征集到四十多個項目。
但魏俊富發(fā)現(xiàn),很多項目雖好,卻難以實現(xiàn)量產(chǎn)。如何精準地把科技含量高、產(chǎn)業(yè)帶動性強、市場空間大的項目“撈”出來?
為此,研究院構(gòu)建了多維度成果評價體系。
以膜技術(shù)為特色,研究院瞄準新材料、高端制造、生物醫(yī)藥、節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)目標,組建技術(shù)專家委員會,對科技項目技術(shù)先進性、成熟度等進行論證評估;組建經(jīng)濟性專家委員會,對科技項目經(jīng)濟可行性、市場化前景等進行綜合評審。
經(jīng)過層層篩選,18個項目脫穎而出,入駐研究院,其中就有王亮團隊的“智能化與模塊化膜裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目。
以王亮團隊的項目為基礎,2022年9月,海派特膜科技(河北)有限公司和海派特智能化設備(河北)有限公司成立。
滄州高新區(qū)管委會明確專人負責,為企業(yè)辦理用水、用電、環(huán)境影響評價、節(jié)能評估、立項審核等各種手續(xù),廠房5年內(nèi)免收租金,營業(yè)執(zhí)照1天辦好。
更讓方朗驚喜的是,研究院就建在企業(yè)所在的產(chǎn)業(yè)園,這讓他們與天津工業(yè)大學聯(lián)系更加緊密。
“從建設生產(chǎn)線到中試,再到項目投產(chǎn),我們僅用了一年時間。”方朗滿意地說。
智慧節(jié)能型污水處理裝置、MVR蒸發(fā)結(jié)晶設備……記者看到,在海派特廠房里,整齊擺放著各式各樣的凈水膜法污廢水處理與再生回用設備。
“目前,我們已手握數(shù)十項核心專利,并參與零排放技術(shù)等多項國家行業(yè)標準的制定,成為具有市場領先優(yōu)勢的水及危固廢資源化整體解決方案提供商。”方朗告訴記者,今年,海派特河北公司產(chǎn)值預計達5000萬元。
海派特還有更大的目標。“我們正與天津工業(yè)大學合作,研發(fā)更高強度、更高分離精度和更高分離效率的中空纖維分離膜產(chǎn)品,希望通過技術(shù)迭代,完全擺脫國外掣肘。”方朗說。
“扶上馬,送一程”加速成果轉(zhuǎn)化
在研究院展廳的一個臺子上,擺放著一簇“銀絲”,金屬外殼,大概和面條差不多粗細,掰開一根,仔細看,中間是空心的。
“這是高純氫分離膜。”天津工業(yè)大學教授王志剛告訴記者,混合氣體接觸到膜壁后,通過化學反應,分離出高純氫,可用于制作燃料氫,降低氫能源成本,還可將高純氫提純至超純氫,應用到半導體芯片制作領域,解決電子級超純氫純化設備依賴進口問題。
2022年,為推動科研成果快速走向市場,王志剛帶著團隊入駐研究院,成立滄州市鑫膜科技有限責任公司。
上馬后的第一道坎兒,是找錢。
“工業(yè)化項目,需要經(jīng)過長時間驗證。”王志剛說,相比課題資金,投資基金更青睞能直接用于生產(chǎn)、投入商業(yè)化運作的成熟技術(shù),對高校的科研成果有耐心的投資者少之又少。
王志剛面臨的困境并非個例。
“對于大多數(shù)項目團隊而言,由于不熟悉資本市場、缺乏工程化經(jīng)驗,創(chuàng)業(yè)失敗率居高不下。”魏俊富說。
如何幫助項目團隊跨越這一關(guān)?
以重大項目支持帶動研發(fā)水平提升,省科技廳通過項目經(jīng)費支持研究院近500萬元;“扶上馬”后再“送一程”,滄州市政府根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,為研究院提供不少于3億元經(jīng)費支持。
拿到120萬元首批經(jīng)費后,王志剛和團隊第一時間購買中試設備。
“高溫節(jié)能管式爐、陶瓷纖維爐、中空纖維紡絲機……這些設備,每臺都價值好幾十萬元。”走進中試車間,王志剛告訴記者,有了這些設備,就可以預測和解決量產(chǎn)階段可能出現(xiàn)的各種問題,目前他們還在改良技術(shù),提高大規(guī)模生產(chǎn)成功率。
以高純氫分離膜制備技術(shù)為核心,下一步是制造高純氫提純裝備。
然而,這是一個系統(tǒng)工程,涉及材料、密封等一系列技術(shù)難題,僅靠他們一家企業(yè),困難重重。
“就拿密封環(huán)節(jié)來說,把膜絲和閥門管件焊接在一起,聽起來很簡單,但我們的膜只有10微米厚,一不小心就會焊穿。”王志剛說,這可把團隊難住了。
得知項目推進遇到難題,滄州市政府和高新區(qū)領導多方為他們聯(lián)系合作伙伴。沒過多久,省內(nèi)外五六家從事專業(yè)焊接的企業(yè)找上門來。
“目前,我們正和滄州本地一家企業(yè)合作進行焊接試驗,成品率已達60%,接下來,我們還得繼續(xù)改良技術(shù),爭取將成品率提高至80%以上。”王志剛說,預計今年年內(nèi),成套高純氫提純裝備就能研制出來。
充足的原料供給,有力的后勤保障,越來越多的項目團隊在滄州放開手腳。
譚小耀教授團隊研制出第一代二氧化碳捕集系統(tǒng),可有效去除空氣中低濃度二氧化碳,捕集來的二氧化碳進行壓縮后,還能成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域不可多得的原料;張擁軍教授團隊生產(chǎn)出多種蛋白分子印跡膜,可以選擇性地提取白蛋白或免疫球蛋白,目前,一個產(chǎn)品已進行小批量生產(chǎn)。
全鏈條發(fā)力推動產(chǎn)業(yè)升級
走進滄州工苑新型膜材料有限公司的成品區(qū),一軸軸“粗布”正被工人打包,準備運往溫州市的電解制氫設備廠家。
“這可不是普通的‘粗布’,它是低膜阻低滲氫聚苯硫醚纖維隔膜,可以有效阻隔堿性水電解槽內(nèi)混合氣體,保證氣體純度。”天津工業(yè)大學教授、滄州工苑新型膜材料有限公司法定代表人李振環(huán)介紹。
這種膜,曾一度不被市場看好。
“以前,國內(nèi)企業(yè)都傾向使用進口的復合隔膜,該技術(shù)在歐美、日本應用普遍,具有氣密性好、膜阻低的優(yōu)點,而傳統(tǒng)聚苯硫醚纖維隔膜由于膜阻高、氣密性差,一直被行業(yè)詬病。”李振環(huán)說。
2022年,李振環(huán)團隊開發(fā)出更適合國內(nèi)500標方乃至1000標方的大電解槽的高致密、親水型聚苯硫醚纖維隔膜,能有效替代國外進口產(chǎn)品。
但沒想到,新產(chǎn)品上市后,推廣并不順利。很多人對國產(chǎn)膜不信任,覺得還是進口的靠譜。
幾經(jīng)輾轉(zhuǎn),李振環(huán)在高新區(qū)管委會幫助下,找到本地一家電解氫企業(yè),愿意嘗試工苑生產(chǎn)的膜。1000標方的電解槽里,工苑的膜經(jīng)多次測試,都成功制出高純氫。
項目順利實施,工苑在業(yè)內(nèi)“一戰(zhàn)成名”。如今,親水型聚苯硫醚纖維隔膜已占據(jù)國內(nèi)堿性電解槽制氫90%以上的份額。
“滄州有大型化工企業(yè),還有千余家膜相關(guān)企業(yè),引來了電解槽、隔膜、風電等上下游產(chǎn)業(yè)鏈項目。”李振環(huán)對未來發(fā)展信心十足,“今年公司產(chǎn)值至少能達2000萬元,明年爭取再翻一番!”
為進一步優(yōu)化膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài),滄州市政府簽約滄州華潤熱電有限公司分離膜產(chǎn)業(yè)基地配套蒸汽供應體系項目、滄州供水排水集團水處理中心項目,全面完善膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套所需。
“膜材料—膜設備—膜應用”,全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展讓滄州成為京津膜技術(shù)轉(zhuǎn)移首選地。
目前,滄州高新區(qū)正謀劃“一中心兩基地三平臺”建設,以天津工業(yè)大學滄州研究院為研發(fā)中心,建設以滄州明珠、東鴻制膜等企業(yè)為主的功能性膜產(chǎn)業(yè)基地,以反滲透膜、納濾膜等為核心的分離膜產(chǎn)業(yè)基地,同時,建設中試放大平臺、檢驗檢測平臺、交易展示平臺,實現(xiàn)制膜設備共享,提供膜材料權(quán)威認證,打造膜產(chǎn)品集散市場。
“研究院將滄州的產(chǎn)業(yè)政策優(yōu)勢和天津工業(yè)大學的科研技術(shù)成果充分結(jié)合,計劃三至五年內(nèi),將滄州的膜產(chǎn)業(yè)基地打造為京津冀創(chuàng)新高地和膜產(chǎn)業(yè)聚集地。”天津工業(yè)大學滄州研究院相關(guān)負責人表示。(河北日報記者 劉榮榮 王璐丹)
■ 記者手記
讓科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)需求“雙向奔赴”
科研和產(chǎn)業(yè)“兩張皮”,是科技領域一大“頑疾”。
癥結(jié)在于產(chǎn)學研相互脫節(jié):有的科研立項“孤芳自賞”,沒有摸準市場的脈搏;有的企業(yè)點對點尋找創(chuàng)新資源,周期長、成本高。
如何打破供需錯位?
天津工業(yè)大學滄州研究院,是一個很好的樣本。
走進研究院的各個實驗室,看到的是忙碌的研發(fā)場景。
在張擁軍教授的實驗室,玻璃器皿里漂浮著幾張脹大的薄膜,研發(fā)人員拿著滴管不時往里面滴入液體,做著蛋白分離純化實驗;胡云霞教授的實驗室里,一臺紡絲機轟轟作響,繞絲輪不停轉(zhuǎn)動,他們正制造新一批膜絲,用于污水處理實驗……
研究院建在產(chǎn)業(yè)園,打造設備齊全的科研空間的同時,又建設了“拎包入住”的孵化空間。
原本苦于沒有資金支持的科研項目,在平臺支持下融了資,解了燃眉之急;“沉睡”多年的成果,通過研究院牽線搭橋,找到“婆家”,走向生產(chǎn)線。
“科研—轉(zhuǎn)化—產(chǎn)業(yè)”的全鏈條孵化模式,打通了從原始創(chuàng)新到推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新路徑,讓科研和產(chǎn)業(yè)“兩張皮”合成相互依存、共生互補的“一張皮”。
像天津工業(yè)大學滄州研究院這樣的平臺,在河北并不鮮見。
近年來,河北積極借力以京津為主的優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源,加強與京津高校、科研院所對接協(xié)作,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動能。
北京理工大學唐山研究院聚焦新材料、智能制造、大數(shù)據(jù)等領域,五年來,服務企業(yè)200多家,院企合作項目130余項,項目總額超3000萬元;北京大學邯鄲創(chuàng)新研究院,在館陶縣建成國內(nèi)首座年產(chǎn)萬噸級完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動一體化裝配智能植物肉工廠,投產(chǎn)后,預計年產(chǎn)植物肉1萬噸,利潤5000萬元……
不求所有,但求所用。近年來,河北還采取多種靈活多變的方式方法,以產(chǎn)業(yè)聚人才、以人才促創(chuàng)新,推動產(chǎn)學研深度融合。
比如,為專精特新“小巨人”企業(yè)選派科技特派團,成為高校與企業(yè)的橋梁紐帶,推動企業(yè)科技創(chuàng)新,加快科技成果轉(zhuǎn)化。再比如,省科技廳還會同地方政府組織京津?qū)<液颖毙谢顒樱么髮W教授周末時間,深入企業(yè)生產(chǎn)一線,為棘手的技術(shù)問題提供解決方案。
一系列創(chuàng)新探索,推動著產(chǎn)學研合作不斷走向深入,越來越多科研成果從實驗室走上廣闊的產(chǎn)業(yè)領域,助力高質(zhì)量發(fā)展向上突圍。(王璐丹)