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中國工程院院士戴永年:中國不能錯失新材料經濟發展良機

2018-01-02 來源:新材料在線

戴永年,中國工程院院士,我國探索“真空冶金之夢”的先驅者。1951年畢業于云南大學礦冶系,并留校任教,1954年隨云大礦冶系調入昆明工學院,并前往中南礦冶學院冶金系研究生班進修,1956年畢業回昆明工學院任教至今,現任昆明理工大學教授、博士研究生導師、真空冶金國家工程實驗室主任。是“有色金屬冶金”國家級重點學科和云南省“真空冶金”重點學科帶頭人。

其研究成果處于世界領先地位,在全國創下了多個第一。

1958年,戴永年組建了中國第一個真空冶金試驗小組;

1979年,戴永年在全國首次成功研制出“內熱式多級連續蒸餾真空爐”,解決了分離鉛錫合金高耗能、高污染、低回收的難題;

1992年,戴永年開始關注金屬鋰的真空提煉技術的研究;1995年,“鋰的真空冶煉新工藝及配套設備”研究取得重大成功,并獲得國家發明專利。

1999年11月,古稀之年的戴永年被評為中國工程院院士。

據統計,戴永年發明的內熱式多級連續蒸餾真空爐,在國內80多個單位及美國、英國、西班牙、巴西、玻利維亞和東南亞等國家推廣應用百余臺/套,改革了錫、鉛、鋅冶金部分傳統生產技術,已創經濟效益累計超過數百億元。

作為云南省土生土長的院士,在新材料產業發展被寫入國家發展戰略之際,在真空冶金領域辛勤耕耘了幾十個春秋,年近90的戴永年又以滿腔的熱情投身于新材料產業的發展建設。

近日,筆者走進鐘靈毓秀的昆明理工大學,對話中國工程院院士戴永年教授,傾聽戴老暢談他對我國新材料產業發展的高見。

走進戴永年院士的辦公室,墻上掛著一幅他題寫的條幅:“立于德、成于學、展于創、益于民”。這不僅是真空冶金國家工程實驗室的團隊文化,更是他一生的真實寫照。88歲高齡的他依舊每天堅持往實驗室跑,為學生們解疑答惑,堅守在科研第一線。

新材料是用錢買不來的

“鋼鐵是高樓大廈的骨架,鋁、鎂、鈦是車、船、飛機、火箭的基材,近幾十年它們又成為高新技術產品的基礎材料,我們國家應該花大力氣去生產、研究、經營這些新材料。”

戴永年表示,新材料支撐高科技產業發展,并創造超高的經濟效益已經成了全球公認的事實,而很多發達國家早已在各個高新領域提前布局,甚至有壟斷之勢。

芯片被喻為“工業糧食”,其伴隨著科技的發展已變得無處不在,且無所不能。作為支撐現代化信息產業和新能源產業的關鍵材料,芯片事關國家經濟、軍事、科技,以及居民財產安全,因此各國政府無不將其置于國家戰略的位置。

20多年前,硅礦豐富的云南努力由價值低廉的硅礦生產升級到工業硅生產,近幾年又研發生產價值上升了近100倍的多晶硅,如今又由多晶硅向單晶硅、硅片、集成電路芯片以及太陽能電池芯片等新材料方向發展。由此可見,從硅礦到芯片,硅材料的發展對新技術產業和GDP提高都起著重要作用。

但硅材料——芯片的研發生產并不是件信手拈來的事情。

“由硅礦到多晶硅在經濟上提高了百倍收入增長,也成為了國家需求的支柱材料,但是由多晶硅到硅片、再到芯片的核心技術,還有許多比不上一些工業先進的國家,甚至像芯片這樣的硅材料生產技術還受到外國封鎖。”

據相關報道,基于所謂的“中國芯片業已對美國相關企業和國家安全造成了威脅”的判斷,白宮曾推出報告建議更嚴密審查中國芯片產業,并建議加強與同盟國協調,控制中國在半導體業的收購和限制半導體產品對華出口,同時通過國家安全審查來“回應”中國半導體收購對美國國家安全造成的所謂威脅。

而在此之前,由于美國政府的干預,中國宏芯投資基金收購德國芯片企業愛思強功虧一簣,繼而22名美國國會議員致信財長雅各布·盧阻止中資支持的基金收購萊迪思半導體。而再往前,紫光收購美光、入股西數曲線收購SanDisk一案也因美國外國投資委員會的阻撓而流產。

云南怒江州瀘水市硅礦豐富,是我國發展硅材料生產地的不二選擇。2004年,為幫助怒江硅工業園區規劃及建設工作,75歲的戴永年不顧路途“晴天一身灰,雨天一身泥”的艱險,來回顛簸在起伏的公路上。

戴永年表示:“發展新材料產業確實應該十分重視,這是一項關乎國計民生的大事,但像這樣的先進技術、新材料是用錢買不到的,必須自力更生,我國在部分新材料領域已經做得很不錯了,但仍需努力。”

新能源是一個值得研究的領域

當環保成為社會問題的時候,新能源車也被列入了日程,無論在國家層面還是民眾層面——2017年初,國務院公布了《“十三五”節能減排綜合工作方案》,提出要加快發展壯大包括新能源汽車在內的一批戰略性新興產業;到2020年,新能源汽車等綠色低碳產業總產值突破10萬億元,并成為支柱產業。《方案》要求中央國家機關、新能源汽車推廣應用城市的政府部門及公共機構購買新能源汽車占當年配備更新車輛總量的比例提高到50%以上。

“電動車、船不用油,無噪音,不污染空氣,已為人類深知。許多國家都計劃幾年后停止生產燃油車,用電動車來代替。但發展了近百年的燃油車,已十分完善,而且還在繼續發展,要用電動車替代它,談何容易?”

近20年來,我國的電動車行業發展迅速,但無論從數量和質量上來說,都與燃油車相差甚遠。戴永年認為,儲電是電動系列產品的核心問題,而電池是儲電性能的決定性因素,如何提高電池容量和減少充電時間是當前的大問題。

戴永年近年來對研究新能源的興趣頗為濃厚,當然,這與其在上世紀90年代研發的“鋰的真空冶煉新工藝及配套設備”不無關系。

“云南在新能源鋰電池領域的研究工作,已有近20年的歷程,昆工在2000年就開始研發鋰電池和材料,到現在已有一支涵蓋教授、博士、研究生近30人的隊伍,我們實驗室的科研成果已助推彌勒協興科技有限公司生產鋰電池材料并協助山西、貴州等省份建立鋰電池制造廠。”

戴永年分析,目前我國汽車擁有量約2億輛,若用10年代替其中一半,則電動車年產量需達到1000萬輛,若每輛車都采用新能源鋰電池,其產值是很大的;另外,燃油摩托車污染大、噪聲大,也應用電動車代替,國內至今已有兩億輛燃油摩托車被取代,效果很好,這也是鋰電池的一個大市場。

發展新材料、新能源

應各省合力推進

據統計,近10年,中國有色金屬的產量連續蟬聯世界第一,而在中國國內產能中,云南有色金屬占了很大一部分。當然,云南作為享譽全球的“有色金屬王國”,礦產資源豐富眾所周知。

在科研方面,依托于戴老在上世紀70年代就研發出的真空冶煉技術,云南的金屬冶煉業幾乎領先全國,但進入世界一流的云南新材料企業卻屈指可數。同樣,云南對于鋰電池這樣的先進新能源早在2000年就著手開始研究,但發展至今卻未能做出世界一流的鋰電池企業。這是讓戴永年感到很惋惜的一件事,也是年近90的他心頭最大的遺憾。

他認為,云南鋰電池的研究和生產受到限制,很大一部分原因是經濟實力不足。

“電動車將來的發展其實是要代替所有的燃油汽車,鋰電池的市場潛力巨大是我們都看得到的,我們現在就應該更快地發展鋰電池新能源,但是錢少了,發展就受限制,等籌錢買來設備和材料,市場早被別人搶奪了,我最近看報紙就感覺做新材料、新能源企業這方面,就是比速度。”

戴永年痛心地說,據說電動車老大特斯拉正打算到中國大規模投資建廠,投資動輒上百億美元,這將會直接導致國內電動車市場被大量搶占,一旦他們自己研發出高性能鋰電池,中國的豐富礦產又是為他人做嫁衣。

近來,我國的電動車、新能源產業政策體系在加速完善,中國政府不惜制定了產業集中化目標,在新能源汽車、動力電池乃至材料等產業鏈各環節扶優去雜。這是對于我國新材料、新能源行業的發展不失為一個樂觀的信號。

但一輩子深耕冶金、材料行業的戴永年院士更迫切地希望各省市場資本主動聯合起來發展新能源、新材料。“新材料、新能源的發展在國際上目前處于激烈競爭的狀態,云南作為一個資源材料豐富、人才充裕但卻資金匱乏的地方,需要省內外給以支持或合作,以增大發展力度,加快新材料、新能源發展速度。”

臨走前,戴永年一直握著筆者的手,語重心長地說道:“我們發展了真空冶金、微波冶金這樣一些新材料新技術,我們的技術對國民經濟發展是有貢獻的,我也希望其他省份能夠合力為云南新材料、中國新材料發展作出一些貢獻。”

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