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长沙高新材料技术产业赢得发展先机

拥有3个国家级重点实验室,5个国家级工程技术中心,10名院士,超过两万名专业技术人员,每年开发出100多项科技成果……短短10年间,凭借技术优势,湖南省长沙市新材料产业迅速集聚,日益壮大。现在,这里正在打造“新材料之都”。

 

  电池和超高电容器等储能设备正向更高的功率密度和能量密度发展。未来的多孔金属材料、动力电池、储能电池产业及其上游的先进储能材料产业已经展现出了不可小视的潜力和美好的新前景。

  以储能材料为节点,以“新动力”和“新储能”为核心,湖南长沙储能电池产业上下延伸,产业链条日渐清晰、完整,以储能材料为代表的新材料产业在承接珠三角的产业转移,参与国际分工、合作和竞争的过程中脱颖而出。

  企业集聚

  储能材料企业聚力发展

  中南大学教授李新海2002年与人合作,凑齐50万元启动资金,凭借自有技术办起一个小小的校办工厂。一年后,校办小厂就吸引来了5000万元的注资,并扩建成为湖南杉杉新材料有限公司;两年后,公司锂离子电池正极材料的产销量就占据国内第一;3年后,他们就实现了综合实力排名国内第一、世界第三,并成功带动湖南当地上下游相关企业发展壮大。如今,他们正朝着世界规模最大的锂电池正极材料供应商的发展目标迈进。

  杉杉新材料公司的历程只是湖南长沙先进储能材料产业于不经意间蓬勃发展起来的一个缩影。近10年间,先进储能材料企业在长沙的“扎堆”发展已有目共睹:

  在锂离子电池正负极材料产业领域,长沙无论是技术水平、产业规模,还是产业集中度,都处于国内领先地位、国际先进水平。除了杉杉新材料,这里还有国内锂离子电池正极材料出口量最大的湖南瑞翔新材料公司等;

  在镍氢电池材料产业领域,长沙已在国内市场占有非常重要的地位。湖南科力远新能源股份有限公司已是国内镍氢电池领域当之无愧的行业第一,长沙力元新材料公司成为世界最大的、达到国际先进水平的连续化带状泡沫镍就生产基地已经先进多孔泡沫金属研发机构;

  在超级电容电池及材料制备方面,长沙也进行了许多卓有成效的研发。2007年,中南大学、南车集团株洲电力机车研究所、杉杉新材料、湖南业翔晶科、湖南瑞翔等多家企事业单位,共同承担了国家科技支撑计划项目“动力型超级电容电池系统关键材料及器件研发”,目前已取得了重要进展;

  在燃料电池及材料制备方面,中南大学在3个国家“863”项目的连续支持下,在质子交换膜燃料电池核心部件————炭纸的研发上取得重大突破,材料性能已达国际领先水平。中南大学的全钒储能液流电池材料制备技术也达到产业化水平,为长沙先进储能材料产业的进一步创新做出了积极的技术储备。

  技术升级

  科研“沃土”育“新芽”

  为什么这么多储能材料企业能在长沙从无到有、从小到大?长沙市经委主任赵跃驷告诉记者,“长沙发展新材料产业有资源基础和产业基础,但最重要的‘土壤’还是科研基础。”

  长沙是我国新材料人才培养的主要基地之一。中南大学是一所以有色金属新材料科研为特色的重点大学,黄伯云院士、黄培云院士、刘业翔院士等专家学者在国内外享有盛名。湖南大学、国防科技大学、湖南省稀土研究院、长沙矿冶研究院等科研院所集聚了大量从传统材料到新材料产业的科研人员,并平均每年为新材料及相关产业培养硕士、博士、博士后人才1000多人。

  “长沙仅新材料领域就拥有10名中国科学院或中国工程院院士,拥有3个国家级重点实验室,5个国家级工程技术中心。据不完全统计,全市从事新材料产业领域的硕士、博士、高级工程师、教授等专业技术人员有两万多人。全市科技人员和科研机构每年开发处于国内领先地位的新材料类科技成果达100多项。”长沙市经委科技处、材料工业处处长肖逸告诉记者,其中,以中南大学有关科研团队为主体单位完成的“高能量密度、高安全性锂离子电池及其关键材料制造技术”,曾获得2008年度国家科学技术进步奖二等奖,“这些为长沙储能材料产业的发展提供了强有力的科技支撑。”

  杉杉新材料公司的出现、成长过程就很典型。李新海感慨地说,“只要有技术实力和人才资源,资金就会闻风而至。”当年,公司的投资方杉杉科技想寻找合适的载体进入锂电池正极材料生产领域。他们同时考察了至少5家以上的同类企业,最终与李新海的校办小厂达成从技术到股权的转让、移交与合作,最主要的原因就是杉杉科技看中了李新海所率科研团队过硬的自主技术,及其身后中南大学在新材料领域强大的科研力量。

  平台升级

  努力提高产业聚集度

  企业主动扎堆,产业逐渐集中,靠的是先天优势,但如何提高集群绩效,促使产业内合理地布局分工,靠的就是后天的努力了。

  长沙请来长期关注当地先进储能材料及设备产业群发展的有关研究机构出谋划策。专家提出建议说,虽然这里不少企业已经在国内数一数二,可仍然规模偏小,凭任何单个企业的产能规模和资本实力,不仅难以实现更高层次更迅速的发展,而且较难抵御激烈的国际市场竞争。

  记者在采访中了解到,针对这些问题,长沙近两年来正以积极有效的行动在保持自身优势的基础上,尽快加强集成和布局,进一步提高产业聚集度。在发展思路上,长沙的先进储能产业集群发展思路出现了转变,由原来的单一“重大轻小”转化到“抓大并扶小”、“抓大先扶小”的思路,最终由龙头企业、骨干企业以及大量中小企业共同形成了一个协调有序的企业群。目前,长沙高新区内就正在建设形成先进电池材料及电池中小企业园。在具体举措上,长沙加大了相关公共技术、信息平台和公共服务体系的建设,并力推产业群内企业、院所的共享与合作。

  2009年上半年,长沙高新区管委会牵头组建起了电池材料行业分会和专家技术咨询委员会,还发起组建了以科力集团、力元新材、杉杉新材料、科力远、科力丰等30家企业、院校及科研院所为载体的长沙先进电池材料产业联盟,建立重点联合实验室和工程中心,并以“会员制”的方式实施仪器设备资源和信息共享,不仅大大提高了设备和关键技术的利用率,也提升了企业间、企校间的合作数量和质量。

  2008年,科力远公司、中南大学牵头成立了“先进储能材料湖南工程研究中心”。到去年,已申报进一步建设“先进储能材料国家工程研究中心”得到国家发改委批复同意;到今年,已建成并投入使用了新型锂离子动力电池、镍锌动力电池和大容量大功率超级电容器等三大中试基地及一个下属机构——泡沫金属研究所,成为企业自主搭建研发应用技术平台的有益尝试。

  产业链升级

  上下拓展力争跨越发展

  先进储能材料及其应用还有一个很重要的特性,就是其对上下游产业具有强劲的带动性:上游涉及到有色金属原材料产业,下游涉及到电池、电容器等储能设备产业。实践表明,储能材料发展与储能设备发展通常是相匹配的,前者制约和决定了后者,后者又是反促和带动着前者。如今,两者在技术上的一体化趋势越来越明显,也就是说开发与应用之间的联系已越来越紧密,而且产业结构出现了向上下游垂直扩散趋势。

  这种趋势意味着新材料产业化的中间环节减少。科研人员可以针对特定的应用目的开发某种新材料,加快研究成果的转化,降低研发与市场风险,提高企业和产业的竞争力,并可以减少材料的“性能浪费”,节约资源。这对长沙先进储能材料产业群的发展提出了两方面的要求:一是畅通高效的产学研用结合;二是多个环节协调发展的产业链。

  目前,长沙的储能材料行业内排名靠前的企业都有高校的技术背景和人才资源,产学研用结合非常紧密。但是,虽然长沙储能材料产业发展迅速,电池、电动工具等产业链下游环节却生产能力薄弱,而这正是产业链的增值环节,产业链的不够完整使得产业群对区域经济的贡献率较低。长沙如今重点发展方向,就是要以铅布铅酸电池及相关材料、镍氢电池及相关材料、锂离子电池及相关材料、无汞锌锰电池及相关材料等的研发生产,带动终端产品(电池及电动工具)发展,形成先进电池材料及应用产业链。具体的产业链条是:电池级原料(锌、锰、铅、镍、钴、稀土金属等)—→电池材料(动力型超强泡沫镍、高温型球形氢氧化镍、储氢合金粉、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、电池隔膜等)—→镍氢、锂离子、燃料电池等先进电池—→电动工具及电动汽车用大功率动力电池和超级电容器等。

  据统计,今年一季度,长沙新材料产业集群规模工业总产值实现85.55亿元,同比增长25.0%;规模工业增加值实现21.90亿元,同比增长19.2%。“我们的目标是争取到2012年材料产业总产值要达到1000亿元,到2015年,新材料产业工业总产值要达到1000亿元。”对此,赵跃驷满怀信心地说,“长沙发展新材料产业有基础、有优势、有前景,完全可以努力成为名副其实的储能新材料之都!”