碳納米管(CNT)是一種管狀的碳分子,相當于石墨烯單層卷繞而成的管狀物,所以稱之為碳納米管;單根CNT管子的半徑方向非常細,只有幾個到幾十納米尺度,幾百萬根碳納米管束并起來也只有一根頭發絲粗,而在軸向方向上則可生長到數十至數百微米長,特殊工藝下甚至可以達到數米長,是典型的一維納米材料。碳納米管應用幾乎可以滲透到新能源、節能環保、3C智能終端、生物醫藥、汽車、航空航天、超精密機械裝備等各領域,其材料和技術的開發應用,不僅其產業本身具有巨大的商業價值,而且對其他領域的高精尖產業發展也具有關鍵性戰略意義。
微納星源(北京)科技有限公司(以下簡稱“微納星源”)就是從事該領域技術和產品研究開發的高新技術企業。微納星源總經理張傳林在接受新華網專訪的時候表示,“微納星源從成立開始就一直致力于自主研發基于碳納米材料的應用技術、產品推廣和產業化發展,并且在應用產品推廣方面選擇了對改善民生生活具有關鍵作用的應用產品優先發展,希望首先把納米新材料、新產品能夠快速普及應用到滿足人民美好生活的需求當中。”
微納星源公司開發的碳納米管是一種結晶完整、純度極高,能夠宏觀大面積自支撐成膜(膜厚度十幾個納米,膜寬度幾百毫米,膜長度可以達到幾千米)的高端碳納米材料,其導電、導熱性好,強度極高,既可以做成超高純納米粉體,也可以制備成柔性極好納米薄膜。該納米材料規模化推廣應用,能夠促進新能源電池、節能環保材料、智能觸控終端、高端電聲器件、半導體器件以及生命科學材料等多個高精尖領域的產業升級。
其中,結晶完好的碳納米管抗拉強度是鋼材的100倍,可以制備超高強度的柔性微電纜和柔性力學纖維;碳納米管沿納米管軸向的導熱系數超過鉆石,并且化學性質非常穩定,耐酸堿、耐高溫,是非常好的熱管理界面材料,也是能夠制備高比容量和高倍率充放電鋰離子電池正負極導電導熱體系的關鍵材料;此外,碳納米管在納米催化體系的構建和高性能材料設計、制備紅外輻射器件、構建納米薄膜電池、傳感器、半導體集成電路、生物醫學、新材料合成、超精密機械應用等方面也都具有廣闊的前景。
對于現階段微納星源的碳納米材料產業發展布局,張傳林談到,“目前碳納米材料產業化項目已經落戶懷柔科學城,微納星源產業化基地建設和第一期批量生產線構建已經完成,目前正在進入產業化準備階段,計劃2019年開始實施其大規模應用產品生產和市場開發。”
在實施碳納米材料規模化生產和應用產品推廣等高精尖項目發展的過程中,張傳林表示,“北京市、區各級領導對該項目成果在北京本地轉化都非常重視,北京市科委在碳納米材料規模化制備技術工藝研發、產品應用開發和公司產業化基地建設等創新體系構建等方面,都給予了持續的支持、推動和關注,并按照北京市‘三城一區’整體戰略布局要求,使項目落戶在懷柔科學城國家納米產業基地。在碳納米材料及其應用產品項目落地懷柔,以及其產業基地工程建設過程中,北京市科委積極協調各方資源,發揮了關鍵的引領和推動作用。”
作為納米新材料高精尖產業公司,微納星源和其他高精尖產業公司一樣,面臨的最大挑戰是高端人才隊伍的建設。張傳林談到,微納星源本著以市場為導向、以人才為基礎的發展理念,扎根清華科技園,充分吸收清華大學雄厚的人才和知識資源,發揮清華大學人才培養資源優勢,在北京市科委以及懷柔區政府等各級領導的支持和關懷下,比較好地解決了技術研發人才的引進和續航問題。公司今后還需要在產業化高級管理人才的引進和培養方面發揮主觀能動性,在創新產業人才引進方面也積累更多的經驗和資源。
為了實現企業的持續創新和產業化發展目標,微納星源對核心創新團隊實行股份期權獎勵機制,希望把公司未來發展和核心創新團隊未來發展有機融合,形成命運共同體;同時公司積極推動社會產業資本和北京科創母基金合作,參與創立納米科技產業子基金,為公司碳納米材料規模化生產和各類應用產品開發儲備金融資源和發展能量。
張傳林認為,“北京擁有最豐富的科技創新環境和科技創新人才資源,北京市科委在建設國家創新中心的戰略中,已經發揮了引領和推動作用;建議政府相關部門未來在廣泛征求各方意見基礎上,進一步出臺長期鼓勵高精尖產業發展和投資的相關政策,引導和鼓勵更多企業參與高精尖產業發展和長期投資,形成協同創新體系鏈,在北京構建高精尖產業鏈頂端發展模式,并發揮人才和資本兩個紐帶的關鍵作用,把頂端產業鏈輻射到京外產業聚集區,實現政府、社會、大學以及企業之間資源共享、協同創新、科學發展。”
“隨著智能化生產線投入運行,未來公司超高純碳納米材料的生產規模會不斷擴大,產品成本優勢也將更加顯現,其應用范圍就會更加廣泛,納米基礎材料對各應用領域產業的升級發展和輻射帶動作用將會逐步呈現出來。”張傳林提到, 碳納米材料的應用領域有很多,微納星源將首先選擇更接近民生生活領域的應用產品優先推廣,比如超高純碳納米材料能夠提升鋰離子電池的安全性、重量比容量、充放電倍率以及循環壽命的新能源電池;能夠大幅降低運行能耗的節能新風空調;以及能夠大幅提升熱管理效率的LED照明及LCD、LED顯示等熱管理產品。這些應用產品的普及推廣,都將滿足人民美好生活需求,幫助實現全社會節能發展,綠色發展的戰略目標。