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对话中国工程院院士戴永年:中国不能错失新材料经济发展良机
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来源: 新材料在线 作者: 新材料在线发布时间:2017/12/28评论:0+收藏文章

中国工程院院士 戴永年教授

 

筑真空冶金梦  冶炼金色人生

 

 

戴永年,我国探索“真空冶金之梦”的先驱者。1951年毕业于云南大学矿冶系,并留校任教,1954年随云大矿冶系调入昆明工学院,并前往中南矿冶学院冶金系研究生班进修,1956年毕业回昆明工学院任教至今,现任昆明理工大学教授、博士研究生导师、真空冶金国家工程实验室主任。是 “有色金属冶金”国家级重点学科和云南省“真空冶金”重点学科带头人。

 

其研究成果处于世界领先地位,在全国创下了多个第一。

 

1958年,戴永年组建了中国第一个真空冶金试验小组;

1979年,戴永年在全国首次成功研制出“内热式多级连续蒸馏真空炉”,解决了分离铅锡合金高耗能、高污染、低回收的难题;

1992年,戴永年开始关注金属锂的真空提炼技术的研究;1995年,“锂的真空冶炼新工艺及配套设备”研究取得重大成功,并获得国家发明专利。

1999年11月,古稀之年的戴永年被评为中国工程院院士。

 

据统计,戴永年发明的内热式多级连续蒸馏真空炉,在国内80多个单位及美国、英国、西班牙、巴西、玻利维亚和东南亚等国家推广应用百余台/套,改革了锡、铅、锌冶金部分传统生产技术,已创经济效益累计超过数百亿元。

作为云南省土生土长的院士,在新材料产业发展被写入国家发展战略之际,在真空冶金领域辛勤耕耘了几十个春秋,年近90的戴永年又以满腔的热情投身于新材料产业的发展建设。

近日,新材料在线®走进钟灵毓秀的昆明理工大学,对话中国工程院院士戴永年教授,倾听戴老畅谈他对我国新材料产业发展的高见。 

 

走进戴永年院士的公室,墙上挂着一幅他题写的条幅:“立于德、成于学、展于创、益于民”。这不仅是真空冶金国家工程实验室的团队文化,更是戴老一生的真实写照。88岁高龄的他依旧每天坚持往实验室跑,为学生们解疑答惑,坚守在科研第一线。

 

“新材料是用钱买不来的”

 

“钢铁是高楼大厦的骨架,铝镁钛是车、船、飞机、火箭的基材,近几十年它们又成为高新技术产品的基础材料,我们国家应该花大力气去生产、研究、经营这些新材料。”

戴永年院士表示,新材料支撑高科技产业发展,并创造超高的经济效益已经成了全球公认的事实,而很多发达国家早已在各个高新领域提前布局,甚至有垄断之势。 

芯片被喻为“工业粮食”,其伴随着科技的发展已变得无处不在,且无所不能。作为支撑现代化信息产业和新能源产业的关键材料,芯片事关国家经济、军事、科技,以及居民财产安全,因此各国政府无不将其置于国家战略的位置。

二十多年前,硅矿丰富的云南努力由价值低廉的硅矿生产升级到工业硅生产,近几年又研发生产价值上升了近100倍的多晶硅,如今又由多晶硅向单晶硅、硅片、集成电路芯片以及太阳能电池芯片等新材料方向发展。由此可见,从硅矿到芯片,硅材料的发展对新技术产业和GDP提高都起着重要作用。

但硅材料——芯片的研发生产并不是件信手拈来的事情。

“由硅矿到多晶硅在经济上提高了百倍收入增长,也成为了国家需求的支柱材料,但是由多晶硅到硅片、再到芯片的核心技术,还有许多比不上一些工业先进的国家,甚至像芯片这样的硅材料生产技术还受到外国封锁。”

据中国投资咨询网报道,基于所谓的“中国芯片业已对美国相关企业和国家安全造成了威胁”的判断,白宫曾推出报告建议更严密审查中国芯片产业,并建议加强与同盟国协调,控制中国在半导体业的收购和限制半导体产品对华出口,同时通过国家安全审查来“回应”中国半导体收购对美国国家安全造成的所谓威胁。

而在此之前,由于美国政府的干预,中国宏芯投资基金收购德国芯片企业爱思强功亏一篑,继而22名美国国会议员致信财长雅各布·卢阻止中资支持的基金收购莱迪思半导体。而再往前,紫光收购美光、入股西数曲线收购SanDisk一案也因美国外国投资委员会的阻挠而流产。

云南怒江州泸水市硅矿丰富,是我国发展硅材料生产地的不二选择。2004年,为帮助怒江硅工业园区规划及建设工作,75岁的戴老不顾路途“晴天一身灰,雨天一身泥”的艰险,来回颠簸在起伏的公路上。

戴永年院士表示,“生产发展新材料产业确实应该十分重视,这是一项关乎国计民生的大事,但像这样的先进技术、新材料是用钱买不到的,必须自力更生,我国在部分新材料领域已经做得很不错了,但仍需努力。”

 

 

“新能源是一个值得研究的领域”

 

当环保成为社会问题的时候,新能源车也被列入了日程,无论在国家层面还是民众层面——2017年初,国务院公布了《“十三五”节能减排综合工作方案》,提出要加快发展壮大包括新能源汽车在内的一批战略性新兴产业;到2020年,新能源汽车等绿色低碳产业总产值突破10万亿元,并成为支柱产业。《方案》要求中央国家机关、新能源汽车推广应用城市的政府部门及公共机构购买新能源汽车占当年配备更新车辆总量的比例提高到50%以上。

“电动车、船不用油,无噪音,不污染空气,已为人类深知。许多国家都计划几年后停止生产燃油车,用电动车来代替。但发展了近百年的燃油车,已十分完善,而且还在继续发展,要用电动车替代它,谈何容易?”

近二十年来,我国的电动车行业发展迅速,但无论从数量和质量上来说,都与燃油车相差甚远。戴永年院士认为,储电是电动系列产品的核心问题,而电池是储电性能的决定性因素,如何提高电池容量和减少充电时间是当前的大问题。

戴永年院士近年来对研究新能源的兴趣颇为浓厚,当然,这与其在上世纪90年代研发的“锂的真空冶炼新工艺及配套设备”不无关系。

“云南在新能源锂电池领域的研究工作,已有近20年的历程,昆工在2000年就开始研发锂电池和材料,到现在已有一支含概教授、博士、研究生近30人的队伍,我们实验室的科研成果已助推弥勒协兴科技有限公司生产锂电池材料并协助山西、贵州等省份建立锂电池制造厂。”

戴永年院士分析,目前我国汽车拥有量约2亿,若用十年代替其中一半,则电动车年产量需达到一千万,若每辆车都采用新能源锂电池,其产值是很大的;另外,燃油摩托车污染大、噪声大,也应用电动车代替,国内至今已有两亿辆燃油摩托车被取代,效果很好,这也是锂电池的一个大市场。

 

“发展新材料、新能源应各省合力推进”

 

据统计,近十年,中国有色金属的产量连续蝉联世界第一,而在中国国内产能中,云南有色金属占了很大一部分。当然,云南作为享誉全球的“有色金属王国”,矿产资源丰富众所周知。

在科研方面,依托于戴老在上世纪七十年代就研发出的真空冶炼技术,云南的金属冶炼业几乎领先全国,但进入世界一流的云南新材料企业却屈指可数。同样,云南对于锂电池这样的先进新能源早在2000年就着手开始研究,但发展至今却未能做出世界一流的锂电池企业。这是让戴永年院士感到很惋惜的一件事,也是年近90的他心头最大的遗憾。

戴永年院士认为,云南锂电池的研究和生产增力困难、前进难行很大一部分原因是经济实力不足。

“电动车将来的发展其实是要代替所有的燃油汽车,锂电池的市场潜力巨大是我们都看得到的,我们现在就应该更快地发展锂电池新能源,但是钱少了,发展就受限制,等筹钱买来设备和材料,市场早被别人抢夺了,我最近看报纸就感觉做新材料、新能源企业这方面,就是比速度。”

戴永年院士痛心地说,据说电动车老大特斯拉正打算到中国大规模投产,投资动辄上百亿美元,这将会直接导致国内电动车市场被大量抢占,一旦他们自己研发出高性能锂电池,中国的丰富矿产又是为他人做嫁衣。

近来,我国的电动车、新能源个产业政策体系在加速完善,中国政府不惜制定了产业集中化目标,在新能源汽车、动力电池乃至材料等产业链各环节扶优去杂。这是对于我国新材料、新能源行业的发展不失为一个乐观的信号。

但一辈子深耕冶金、材料行业的戴永年院士更迫切地希望各省市场资本主动联合起来发展新能源、新材料。“新材料、新能源的发展在国际上目前处于激烈竞争的状态,云南作为一个资源材料丰富、人才充裕但却资金匮乏的地方,需要省内外给以支持或合作,以增大发展力度,加快新材料、新能源发展速度。”

临走前,戴永年院士一直握着新材料在线®的手,语重心长地说道“我们发展了真空冶金、微波冶金这样一些新材料新技术,我们的技术对国民经济发展是有贡献的,我也希望其他省份能够合力为云南新材料、中国新材料发展做出一些贡献。”

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