中科院上硅所所歷經(jīng)10年，將有“夢(mèng)想型”熱交換材料之稱(chēng)的碳化硅陶瓷熱交換管推向了產(chǎn)業(yè)化，到2016年產(chǎn)能可達300噸以上。或許，這將給冶金、化工、制藥等離不開(kāi)“熱交換”的行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)設備革命。

　　艱苦研發(fā)，填補國內空白

　　一根根其貌不揚的黑色細管組合而成的碳化硅熱交換設備，看起來(lái)實(shí)在不夠起眼。可這些碳化硅陶瓷管卻是熱交換領(lǐng)域的“夢(mèng)想型”材料：具有非常優(yōu)秀的導熱性能，可以承受1400℃的超高溫，可以耐氟化氫腐蝕，還具有非常高的力學(xué)強度。在惡劣的工作條件下，其換熱效率和使用壽命分別是現有熱交換材料的270倍和3-10倍，這在熱交換材料中絕無(wú)僅有。

　　2004年，上硅所黃政仁研究員帶團隊完成了國家一項關(guān)于碳化硅的重大研發(fā)項目后，就開(kāi)始思考如何將這一材料真正在工業(yè)領(lǐng)域中派上用場(chǎng)——當時(shí)世界上只有一家美國公司開(kāi)始少量生產(chǎn)碳化硅熱交換管，且只能成套設備購買(mǎi)，價(jià)格十分高昂。

　　把碳化硅原材料制成熱交換器中的圓形細管，聽(tīng)上去似乎并不復雜，但圓管每“長(cháng)高”、“長(cháng)薄”一些，其制作難度就成幾何級數增加。2006年，碳化硅熱交換管項目得到了國家“863計劃”的資金支持，步入發(fā)展快車(chē)道。2009年，上硅所成功制出1米長(cháng)的碳化硅管，但熱交換器大都采用3米的材料。為了攻克這道2米的“鴻溝”，黃政仁團隊不斷調試原材料配方，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，設計、改裝、研制了適合工業(yè)自動(dòng)化連續生產(chǎn)的成型、燒結和檢測等裝備幾十臺(套)，項目總計投入近億元，終于在今年3月研制成功，填補了國內這一領(lǐng)域的空白。

　　兩年之約，合作需有戰略眼光

　　要將實(shí)驗室內的成果搬上生產(chǎn)線(xiàn)，市場(chǎng)資本的注入是不可或缺、卻又是容易讓好產(chǎn)品“胎死腹中”的一環(huán)。中科院上海硅酸鹽所在碳化硅陶瓷熱交換管這一項目的運作，或許值得借鑒。

　　由于項目良好的市場(chǎng)前景和技術(shù)優(yōu)勢的壟斷性，前幾年來(lái)找上硅所商談投資合作的企業(yè)絡(luò )繹不絕，但黃政仁團隊始終堅持合作者“一定要有戰略眼光”。2011 年，黃政仁與從平頂山遠道而來(lái)的平煤(集團)易成新材料有限公司一拍即合，雙方定下了“兩年之約”：如果項目研發(fā)順利，2年后合作成立公司將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。2013年，中科易成成立，中科院上海硅酸鹽所以知識產(chǎn)權入股擁有44%的股權，平煤(集團)易成新材料有限公司擁有股權46%，雙方的高管和技術(shù)人員各現金入股5%，共同承擔風(fēng)險與收益。此外，作為國內最大的碳化硅原材料生產(chǎn)商，產(chǎn)品的原材料也由乙方提供。值得一提的是，合作雙方先確立了公司的各項章程，再正式成立公司，確保公司成立后的規范發(fā)展。

　　“到2020年，國內高端熱交換材料的市場(chǎng)需求將超過(guò)300億元，我們的目標是獲得5到8年的壟斷利潤。”黃政仁透露，到2016年，中科易成的碳化硅管產(chǎn)能將達到300噸，并以每年200噸的速度遞增。

　　送貨上門(mén)，主動(dòng)走進(jìn)國內企業(yè)

　　中科易成工廠(chǎng)今年4月投產(chǎn)，已有不少客戶(hù)紛至沓來(lái)，其中絕大部分都是外國企業(yè)。讓黃政仁團隊感到自豪卻又有些惋惜的是，產(chǎn)品大規模進(jìn)入國際市場(chǎng)的速度，可能比進(jìn)入國內市場(chǎng)還要快一些。

　　與外國企業(yè)的產(chǎn)品相比，硅酸鹽所研制出的碳化硅管致密度更高、外形更直更圓，讓不少外國參觀(guān)者十分驚訝，在價(jià)格上也有不小的優(yōu)勢。由于不少?lài)鉄峤粨Q設備企業(yè)早已采用碳化硅管，所以面對更“價(jià)廉物美”的產(chǎn)品，國際市場(chǎng)很快就接受了。

　　但對于革新意識較為薄弱的國內企業(yè)，想要他們接受碳化硅陶瓷熱交換管這一新興事物，還需要一個(gè)從試用到批量使用的過(guò)程。面對這一情況，中科易成選擇主動(dòng)送貨上門(mén)，將碳化硅產(chǎn)品提供給國內的熱交換設備生產(chǎn)企業(yè)和最終用戶(hù)免費試用，以此獲得企業(yè)對新產(chǎn)品的信任。

　　目前，國內已有幾家大型的制藥、化工廠(chǎng)商開(kāi)始試用由碳化硅陶瓷制作的熱交換設備。黃政仁擔憂(yōu)的是：假如國內中高端熱交換設備生產(chǎn)企業(yè)不抓緊機會(huì )轉型使用碳化硅熱交換材料，恐怕我國未來(lái)的中高端熱交換設備又將被進(jìn)口產(chǎn)品占據，碳化硅熱交換管又將面臨出口轉內銷(xiāo)的尷尬局面。為此，團隊已經(jīng)建立了碳化硅熱交換管的企業(yè)標準、行業(yè)標準，正在申報國家標準。