打破国外技术垄断 看甘肃科技功臣突围人生

打破国外技术垄断 看甘肃科技功臣突围人生

原标题:破壁突围 科创报国——甘肃省科技功臣胡家彦的科研人生

胡家彦在实验室工作 本文图片均由新甘肃·甘肃日报通讯员于彭波摄

胡家彦在实验室工作 本文图片均由新甘肃·甘肃日报通讯员于彭波摄

新甘肃·甘肃日报记者 谢晓玲 通讯员 何智渊

拨通2024年度甘肃省科技功臣奖获得者胡家彦的电话,对方声音洪亮、语气谦逊,他有些抱歉地解释,一会要启程跟进新的产业合作项目,所以电话采访的时间只有30分钟。

胡家彦是金川集团股份有限公司监事会主席、兰州金川科技园有限公司董事长。这位常年奔走在科研与产业一线的科技工作者,近来愈发忙碌。2024年度甘肃省科学技术奖励揭晓,他获评省科技功臣,业内的交流邀约、项目洽谈接踵而至,而他依旧保持着一贯的低调与勤勉,步履不停。

“奖项是认可,更是鞭策。”面对荣誉,胡家彦始终淡然。很多时间里,他像一头勤恳的拓荒牛,默默扎根科研一线,在陇原大地上耕耘着属于有色科研人的梦想。

胡家彦(中)在电子束熔炼炉前与技术人员现场交流

胡家彦(中)在电子束熔炼炉前与技术人员现场交流

突围:潜心钻研,破解三元材料密码

用一个词概括胡家彦的职业生涯,就是“突围”。

近年来,炙手可热的新能源汽车带动锂电正极材料产业快速崛起。其中,三元正极材料凭借综合性能优势成为商业化首选,但它在工艺和性能上存在诸多棘手缺陷:结构稳定性弱、循环性能差、能量密度不及预期……

材料近在眼前却难以利用,这让胡家彦想起刚上班时前辈讲述的“守着宝盆挖不出矿”的往事。“守着丰富的有色资源,却不能把它变成优质材料。我们绝不能就此止步。”带着执着与韧劲,他决心攻克三元正极材料技术难题,带领团队踏上了没有先例可循的研发之路。

那段时间,胡家彦成了同事口中的“科研狂人”。书本上写满密密麻麻的批注,实验室里,他守着仪器反复试验。为了找到最佳的掺杂比例,他带着行军床守在烧结炉旁,日夜记录温度曲线和材料微观结构变化……600多个日夜,无数次试错、调整,他始终没有放弃。

“能不能通过梯度掺杂稳定材料结构?能不能用复合包覆技术提升电压、增加密度?异物干扰能不能提前物理隔绝?”一个个疑问在脑海中盘旋,一次次试验在一线推进。终于,“梯度掺杂+异物防护转接管”技术体系成功问世。

这项技术让三元材料高温循环性能提升50%,产品合格率稳定在99.8%以上,使金川单晶正极材料制备技术迈入国际领先行列。

没有前车之鉴,就自主探索;没有成熟路径,就大胆创新。胡家彦率领不足50人的团队,自凿认知岩层。两年多时间,7个系列的三元材料产品如破土新苗接连问世,至今仍在迭代升级。五年间,团队累计创造334亿元销售额,完成了国外百人团队、上亿投入才能企及的目标。

胡家彦在实验室与研发人员现场交流

胡家彦在实验室与研发人员现场交流

破局:自主创新,改写高纯金属垄断版图

超高纯金属材料,是半导体芯片、平板显示、电子元件等领域的核心基础材料。长期以来,7N高纯铜、6N5高纯镍、6N5高纯钴等产品的核心技术被美日等国垄断,国内长期依赖进口,成为产业发展的痛点。

越是前沿,可借鉴的经验越少;越是新兴,技术壁垒越高。但倔强的胡家彦不畏艰难。“一定要做出中国人自己的超高纯金属材料。”面对技术封锁,他带领团队立下军令状,以行业最高标准开启研发攻关。

研发之路布满荆棘。团队设定的材料纯度阈值极高,现有设备和工艺无法满足需求,没有可借鉴的经验,每一步都要自己摸索。

胡家彦凝聚团队力量,分工协作、集智攻关——有人负责设备改造,有人专注实验室建设,有人钻研电解提纯技术……大家心往一处想、劲往一处使,历经一年半的艰苦攻关,成功总结出我国自主的金属纯化技术模式,建成了符合高标准的试验和生产场地,产品性能远超预期。

凭借这项自主创新技术,兰州金川科技园成为国内首家实现高纯镍、钴、铜规模化生产的单位,彻底打破了国外技术垄断,摆脱了我国半导体靶材高纯金属长期依赖进口的困境。

如今,金川高纯金属产品成为国内外靶材生产商的首选,高纯镍钴全球供应占比达40%以上。“纯度就是话语权”,胡家彦常说的这句话,在一次次的突破中,变成了实实在在的产业底气。

坚守:践行绿色初心,扛起环保科研使命

在攻克技术壁垒、突破国外垄断的同时,胡家彦始终将绿色发展理念融入科研全过程。贵金属汽车尾气净化材料的研发,便是他践行绿色使命的生动实践。

彼时,汽车尾气催化剂核心技术被国外巨头垄断,国内企业鲜有涉足,研发难度极大,产品推广也面临重重阻碍。

“科研既要追求技术突破,也要兼顾生态环保,寻求科技与环境的平衡,这是我们的责任。”胡家彦带领团队迎难而上,将大课题拆解成小任务,结合成员专长逐一攻坚。

研发过程中,团队攻克了溶液稳定性差、催化活性不足、含铂母液回收成本高等一系列难题,利用化学配位与复分解原理,成功合成优质化合物,首创含铂母液转化、离子水重结晶精制等方法,使产品技术指标达到行业先进水平。

然而,产品问世后市场并不认可,不少客户对国产催化剂心存顾虑,不愿尝试,团队一度陷入经费紧张、推广无果的困境。

机会总是留给有准备的人。随着国家“国六”尾气排放标准的推行,对汽车尾气催化剂的环保性能提出了更高要求,而胡家彦团队从研发之初就坚守绿色标准,产品完全契合最新政策要求。借此机遇,团队一举打开市场,与威孚高科、中自科技、凯龙高科等国内知名企业建立稳定合作,让国产绿色尾气催化剂成功替代进口产品,实现了环保初心与产业价值的完美融合。

从钴冶金工艺提升到三元正极材料突破,从高纯金属技术攻关到绿色环保材料研发,二十余载科研路,胡家彦步履铿锵、硕果累累。他参与国家级、省级项目9项,自主研发课题30余项,授权专利25件,主导起草国家标准3项、行业标准1项,多项成果达到国际领先或先进水平,见证并推动了金川集团有色冶金、新材料产业从跟跑到领跑的华丽逆袭。

“科研之路没有尽头,创新永远在路上。我们还有很多领域可以探索,还有很多难题需要攻克。”晨曦微露,兰州新区千亿级新材料产业园里,胡家彦又开启了新一天的忙碌……

(新甘肃)