一根“头发丝”中的新质生产力

　　有一种动物，被称为世界上最大的陆地动物，体重可超过5吨。它是大象。

　　有一种东西，被认为是人类目前发现最薄的材料，十万层叠加起来也就一根头发丝的厚度。它叫石墨烯。

　　让人想不到的是，只有0.34纳米厚的石墨烯，却比钻石还硬，它的强度相当于世界上最好的钢铁的200倍。

　　给你一根“头发丝”，就可以托起一头大象。

　　薄而不脆，这是石墨烯的魅力，也是新材料的价值。

　　国家创新与发展战略研究会学术委员会常务副主席黄奇帆认为，人类社会新质生产力主要表现在五大板块：新能源、新材料、数字智能、新生物医药、新高端装备。

　　一代材料，一代装备，一代产业。新材料，新的劳动对象，改变了我们的生活，也改变了这个世界。

　　01

　　点石成金

　　石墨烯，源于石墨。

　　石墨，就是铅笔芯的主要成分，自然界中天然存在的最软的矿物之一。

　　最软的石墨，何以变成最硬的石墨烯？

　　2004年，英国两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃消洛夫做了一个实验：他们把石墨片两面粘在一种特殊的胶带上，撕开胶带，将其一分为二。

　　就是这样，反复操作，薄片越来越薄。最终，他们将石墨片“撕”成了仅有一层碳原子构成的薄片。这就是石墨烯。

　　六年后，他们获得2010年度诺贝尔物理学奖。

　　也就是在这一年，吕鹏进入合肥工业大学攻读硕士研究生，第一次接触石墨烯。此时，国内关于石墨烯的研究还是一片全新的领域。

　　全新，意味着艰难，意味着无可借鉴，意味着一切从零开始。

　　石墨烯，不只是在石墨后面加上一个“烯”。从石墨到石墨烯，制备过程异常复杂，提炼难度太大。

　　这是石墨烯走向产业化的难点所在。像英国两位科学家采用的那种“机械剥离法”，只能仅仅停留在实验室阶段。

　　没有前人的引路，没有同行的参考，在合工大的材料实验室，吕鹏踏上了一条“前无古人”的道路。

　　查阅上千篇中外文献，跑了上百个厂家，3000多次反复试验……三年时间，吕鹏和他的同学们采用“化学气相沉积法”，探索出一道较为成熟的石墨烯生产工艺。

　　“机械剥离法”一般被称为“自上而下法”，以石墨为起点，从石墨中层层剥离，得出微观石墨烯，相当于一个“由多到一”的过程。

　　而“化学气相沉积法”截然不同，被称为“自下而上法”，从含碳化合物开始，利用高能量破坏化合物的化学键，让一个个碳原子从中脱离，随后有规则聚集，重新生长为石墨烯，相当于一个“由零到一”的过程。

　　2013年，硕士毕业的吕鹏带着这一研究成果，创立了合肥微晶材料科技有限公司，投身石墨烯的产业化应用。

　　石墨烯，具有优异的光学、电学、力学特性，给新能源、航空航天、新型显示等多个领域带来革命性的技术进步，被誉为“黑金”“新材料之王”。此后，吕鹏投入大量时间和精力，来验证这一论断的真伪。

　　新材料，与“旧材料”截然不同。2008年金融危机以来，全球发达国家陆续提出“再工业化”战略，不约而同地将新材料作为回归实体、抢占新一轮制高点的重要基础。

　　2009年，我国将新材料列为国家战略性新兴产业。新世纪第二个十年，我国新材料产业迎来长足发展，一批涉足新材料的企业如雨后春笋般迅速成长壮大。

　　“新材料具有高技术、高效能、高质量等特征，是加快培育新质生产力的重要引擎。”安徽大学材料科学与工程学院副院长张惠说。

　　也就是这个时候，有一家企业历经重组之后，在合肥南部悄然崛起。一位名叫查善顺的年轻人，硕士毕业后，不远千里从北京奔赴庐江。

　　他的目标就是进入这家企业——安徽大地熊新材料股份有限公司。

　　02

　　路

　　大地熊，大地上的熊猫。

　　稀土，大地熊的原料；稀土永磁，大地熊的产品。稀土被称“新材料之母”，稀土永磁是现代工业不可或缺的关键基础材料。无论是稀土，还是稀土永磁，都堪比“工业熊猫”。

　　把稀土“炼”成稀土永磁，同样需要一段很长的路要走，历经熔炼、破碎、研磨、充磁等十多道工序。

　　入职大地熊以后，查善顺和同事们常常泡在“稀土永磁材料国家重点实验室”，围绕提升性能、降低成本、改进工艺等关键环节，攻克一个又一个技术难点。

　　熟悉的环境，熟悉的配方，让查善顺找到了在学校的感觉。与传统制造业不同，像大地熊这样拥有国家重点实验室的“小巨人”不在少数。

　　这些企业里的国家重点实验室，面向社会和行业发展需求开展技术攻关，引领带动行业技术进步，成为国家技术创新体系的重要组成部分。

　　凭着对技术研发的重视，大地熊逐渐形成了自己的核心竞争力与主打产品——烧结钕铁硼。

　　一般磁性材料使用一段时间，都会存在磁力削弱现象。钕铁硼磁材是目前为止人类已知的具有最强磁力的永久磁铁，可吸起相当于自身重量640倍的物体，被誉为“万磁之王”。

　　第三代稀土永磁——钕铁硼磁材，可以在磁、电及机械能之间实现最高效率的传递，被认为是人类所知领域中能量转化的最高境界。

　　稀土永磁，引发一场电机革命。据测算，电机电力消耗占全国总耗电的60%，如果全部替换成稀土永磁电机，可节省20%的电量。

　　随着“双碳”战略的推进，新能源汽车、消费电子等诸多行业快速发展，对稀土永磁电机的需求量不断增大，稀土永磁行业进入一个新的风口。

　　机遇总是留给有准备的人。产品过硬的大地熊乘势而起，两年时间营收翻了3倍。继成为科创板稀土永磁第一股后，大地熊的产品已经销往亚太、欧美等20多个国家和地区。

　　有人欢喜有人忧。新旧交替中，“汽车”的兴起带来了“马车”的落寞。

　　数码巨浪冲击，传统胶卷江河日下。曾经与柯达、富士三分天下的“中国胶卷之王”乐凯，2000年净利润还有2亿多元，五年后只剩下一个零头。

　　尝试数码相机、带胶卷相机、立体数码影像等赛道，乐凯都没有成功，因为不掌握核心技术。

　　生死两茫茫！

　　富士的成功引起乐凯的注意。富士把胶片中抗氧化等技术用在护肤品上，起到了意想不到的抗老效果。

　　生产胶卷的，还能生产护肤品？！

　　立足优势锻长板。乐凯的视角逐渐聚焦，梳理出40多年来积累的“微粒、涂层、成膜”三大核心技术。

　　核心技术能否向外延伸？光学膜产业进入视野。

　　光学膜是平板显示的关键材料。正是由于一层层功能不一的光学膜，“大头”电视才变得超薄超清。

　　光学膜，不仅基材与胶卷类似，研发技术也很契合。路子对了，就会越走越宽。今天的合肥乐凯，因其产品透光率高等优势得到产业链下游的青睐，也填补了国内光学级聚酯薄膜产品的空白。

　　乐凯用实践证明，传统产业转型升级，也能发展新质生产力。

　　不同于乐凯的大起大落、浴火重生，吕鹏还在想办法让企业走上正轨。运用“化学气相沉积法”做出的石墨烯薄膜，成本高、应用窄，不适合大规模生产。

　　怎么办？

　　唯有技术攻关，重走“长征路”。多年努力，他们跨界整合不同的产业化工艺，终于找到一套新的石墨烯制备方法——“超临界流体剥离法”。

　　这种方法以石墨为原材料，可以制备出低成本、高品质、环保优的石墨烯粉体，为石墨烯工业化生产提供了一种新思路。

　　向下游延伸。吕鹏还利用石墨烯优异的导电、导热特性，研发出石墨烯防腐涂料、发热油墨等产品，产品性能和使用寿命提升明显，但生产成本所增无几。

　　材料向“新”，劳动对象的改变，带来了产业的提“质”增效。

　　03

　　“护城河”

　　一个共同的选择引人深思。

　　不想再被颠覆的合肥乐凯，主动进军液晶模组；厌倦了被人“山寨”的微晶科技，转向高端石墨烯改性材料；抢抓新能源机遇的大地熊，深耕稀土永磁。

　　不同行业，不同形式，但三家企业都选择进军新材料。细分赛道，专业化、精细化、特色化，这本身就是专精特新企业的独特属性。

　　当前，我国新材料产业已从“以解决有无问题为主”的规模扩张阶段，进入以满足国家重大战略需求、提升国际竞争力为主的高质量发展阶段。

　　“高质量”并非坦途。人才紧缺、专利封锁、原料匮乏、装备落后……创新之路，荆棘丛生。

　　这也折射出我国新材料产业的现实困境：起步晚、底子薄，高端材料依赖进口，高级人才供不应求，“无材可用、有材不好用、好材不敢用”的现象仍十分突出。

　　“就像做个面包，面粉和师傅都没有，工艺还被人家掌握了。”吕鹏打了个形象的比方。

　　关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。

　　征途漫漫，唯有奋斗！

　　一点一点的摸索、实验，一次一次的失败、重来……几年下来，曙光初现。

　　吕鹏团队累计投入1亿多元的研发经费，申请了200多项专利，2023年生产出的“石墨烯增强改性电子胶”供货京东方。

　　合肥乐凯的平板显示器偏光片用光学聚酯薄膜生产线，已于今年11月正式投产。

　　大地熊也上演着同样的故事，基本掌握了涵盖烧结钕铁硼磁体生产全过程的核心技术体系，产品应用一路迭代升级。

　　……

　　截至目前，合肥集聚新材料领域国家级企业技术中心8家、国家级专精特新“小巨人”企业24家。

　　梳理“小巨人”的发展轨迹，它们的成长都具有一些共性：掌握硬核研发实力，坚定深耕细分领域，向下扎根、向上开花，最终在细分赛道中脱颖而出。

　　这些“小巨人”将发挥“四两拨千斤”的撬动作用，推动新质生产力在产业链上下游流动与扩散，给整条产业链带来革命性的变化，推动制造业加速向价值链中高端迈进。

　　市工信局有关负责人表示，合肥不是一味求产业规模，而是充分发挥科创优势，支持新材料企业聚焦关键领域攻关突破，用最优的技术提供最好的产品。

　　不止在合肥，类似的例子还有很多。一副由碳纤维制造的自行车车架，重量相当于3个苹果，造就了超轻自行车；0.03毫米厚度的玻璃折而不断，催生了折叠屏手机……今天，新材料带来的新变化随处可见。

　　材料的发展是生产力进步的主要标志。理论和实践都证明，发展高端新材料等新的劳动对象，正是加快培育新质生产力、抢占未来制高点的关键之举。

　　创新丛林，既需要“大象起舞”，也需要“蚂蚁雄兵”。只有那些拥有“独门绝技”的企业，才有可能走得更远。

　　手持自主创新，筑牢技术“护城河”，这是新材料产业立于不败之地的一大利器。加大研发投入，深化产学研合作，这是一道通行路径。

　　已经成为大地熊技术中心主任助理、高级工程师的查善顺认为，应在企业和高校之间搭建更多桥梁，让企业更好开展产学研用，让高校研究成果更好地在企业落地。

　　发展到今天，自主创新已是一个系统工程，光靠企业自身难以有效解决问题。作为自主创新的两大主体，企业与高校的发展思路都应作出转变。

　　张惠建议，一方面，引导企业在研发上加大投入，让研发人才拥有更多的时间和空间；另一方面，深化产教融合，引导高校课程设置更加科学合理，不断培养在校学生的产业思维。

　　锲而不舍，功不唐捐。

　　回望过去，从古代的石器、青铜、铁器，到今天的复合材料、超导材料、纳米材料等，每一次材料的革新都推动着人类社会文明的进步。

　　展望未来，在全球材料科技的竞技舞台上，我们正在追赶、超越，一路向前。（ 许超众 孟祥齐）