編者按：習(xí)近平總書記強調(diào)，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是引領(lǐng)未來發(fā)展的新支柱、新賽道。近期，保利中輕官微策劃推出《向“新”前行 以“質(zhì)”致遠》專欄，介紹各子公司在深入實施國有企業(yè)改革深化提升行動、推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、積極布局戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)、培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力等方面成果成效。
今日推送專欄第四篇文章《中國造紙院：布局戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè) 解鎖超級“膜”法》。
材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。從被國外企業(yè)“卡脖子”，到獨立生產(chǎn)出厚度50μm的高品質(zhì)產(chǎn)品，接連突破40μm、30μm、25μm技術(shù)關(guān)卡；從形成全流程國產(chǎn)化生產(chǎn)制備的百萬平方米級生產(chǎn)示范線，到打破進口產(chǎn)品壟斷，走上世界前列。中國制漿造紙研究院（簡稱“中國造紙院”）用短短七年完成一場從無到有、從有到精的跨越。一張薄如蟬翼的紙，在培育壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展答卷上，留下不可磨滅的中國造紙院印跡。
新能源世界的超級“膜”法
超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的新型儲能元件，具有儲電能力強、充放電迅速、低溫性能好、循環(huán)壽命長、充放電維護簡單方便、原材料環(huán)保等特點。它被廣泛應(yīng)用于航空航天、國防科技、風(fēng)電綠色能源、軌道交通等新能源相關(guān)領(lǐng)域，在加快經(jīng)濟發(fā)展、服務(wù)社會民生方面，發(fā)揮著越來越重要的作用。
而超級電容器隔膜是制備超級電容器的關(guān)鍵核心材料，負(fù)責(zé)阻隔正負(fù)極，防止短路，還要保證電解質(zhì)離子順暢通過。方寸之間，看不見的電子和離子一“阻”一“放”，功夫全在這張薄薄的紙上。隔離性能、孔徑分布、滲透性能、自身強度……哪項都要精密控制，生產(chǎn)這張紙的技術(shù)含量可想而知，說是超級“膜”法毫不為過。
超級電容器隔膜產(chǎn)品
然而，長期以來國外對隔膜制備技術(shù)、隔膜原材料進行全面封鎖、專利保護。全球90%以上超級電容器隔膜市場份額被日美等企業(yè)占據(jù)，我國超級電容器產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈被國外扼住“咽喉”。
專“新”致“質(zhì)”的“膜”法師
中國造紙院作為我國第一款超薄電容器紙（4μm）的開創(chuàng)者、最早引進仍可正常運轉(zhuǎn)生產(chǎn)的200mm幅寬微型紙機擁有者和電氣用紙行業(yè)領(lǐng)域眾多原創(chuàng)技術(shù)產(chǎn)品的開拓者，在電氣用紙等新能源材料開發(fā)方面有豐富的技術(shù)積累，研發(fā)的熱電池隔膜、鋅銀電池隔膜等產(chǎn)品至今仍發(fā)揮著重要作用。
第一款超薄電容器紙、200mm幅寬微型紙機
為打破國外對我國超級電容器隔膜的長期封鎖，研發(fā)出我國獨立自主的新能源“超膜”，解決超級電容器行業(yè)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的“卡脖子”難題，2017年，作為纖維基電池隔膜研發(fā)生產(chǎn)“國家隊”，中國造紙院及所屬中輕特種纖維材料有限公司（簡稱“中輕特材”）毅然承擔(dān)起“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目—電氣及新能源用紙基復(fù)合材料制備技術(shù)，攻關(guān)的子課題便是“超級電容器紙的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范”。
排除萬難，擼起袖子加油干。中國造紙院迅速組建科研攻關(guān)團隊、中試團隊、品控團隊，以及市場推廣團隊，相互協(xié)同、密切配合，全力奮戰(zhàn)解鎖超級“膜”力的項目。
超級電容器隔膜中試初期制備現(xiàn)場
歷時數(shù)年，幾十次多方組織論證，上百次中試生產(chǎn)、成千次實驗室實驗、數(shù)萬次測試數(shù)據(jù)分析……中國造紙院終于成功破解超級電容器隔膜生產(chǎn)工藝技術(shù)難題，突破工程化制備技術(shù)瓶頸，建設(shè)一條年產(chǎn)百萬平方米級的超級電容器隔膜示范生產(chǎn)線，產(chǎn)品經(jīng)多家超級電容生產(chǎn)企業(yè)批量使用驗證，性能超越進口同類材料，儲備的下一代技術(shù)已經(jīng)引領(lǐng)超級電容器隔膜行業(yè)。
中輕特材作為中國造紙院紙基功能新材料創(chuàng)新孵化平臺，憑借其卓越的創(chuàng)新能力和堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，已成功掌握20μm至50μm全套型號產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)，徹底打破了國外壟斷格局。這一成就標(biāo)志著“中國造”超級電容器隔膜已完全具備批量穩(wěn)定供應(yīng)的能力，實現(xiàn)了從依賴進口到自主生產(chǎn)的華麗轉(zhuǎn)身。
超級電容器隔膜生產(chǎn)制備現(xiàn)場
乘風(fēng)破浪的“超膜”
2020年，超電隔膜項目順利通過“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目的結(jié)題驗收。中輕特材建成了超級電容器隔膜生產(chǎn)示范線，中試產(chǎn)品（40-50μm）成功下線并通過應(yīng)用驗證。
2021年，中輕特材拿到第一筆10萬平方米厚度為40μm的超電隔膜訂單并完成交付，牽頭啟動了國產(chǎn)隔膜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的起草修訂工作。
2022年，超級電容器隔膜產(chǎn)品被中國輕工業(yè)聯(lián)合會鑒定為達到國際先進水平，并成功申報成為“河北省重大科技成果轉(zhuǎn)化項目”。
超級電容器隔膜產(chǎn)品通過中國輕工業(yè)聯(lián)合會組織的“科技成果鑒定”
2023年，中國造紙院超電隔膜產(chǎn)品榮獲超級電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟多個行業(yè)獎項。國資委和保利集團對“超級電容器隔膜項目”給予高度關(guān)注和大力支持，鼓勵團隊繼續(xù)向特薄型超級電容器隔膜產(chǎn)品進軍。
2024年，中輕特材研發(fā)生產(chǎn)的“超級電容器隔膜”成功入選國資委《中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果產(chǎn)品手冊（2023年版）》。
如今，裝配著中國造紙院品牌隔膜的超級電容器已步入千家萬戶，伴隨風(fēng)力發(fā)電變槳系統(tǒng)扎根祖國大好河山，助力新能源汽車、高鐵馳騁于大江南北。同時，它還不斷為我國軍工通信、國網(wǎng)輸變電、工業(yè)消費電子、儲能等行業(yè)領(lǐng)域高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。
自主研發(fā)、突破瓶頸、掌握核心技術(shù)是“超電隔膜項目”攻關(guān)團隊的出發(fā)點與落腳點；布局戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、促進科技成果產(chǎn)業(yè)化是中國造紙院實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵抓手。下一步，中國造紙院將持續(xù)堅持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，加快新材料等戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)布局，強化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，發(fā)揮好保利中輕先進輕化工新材料“領(lǐng)頭雁”作用，為保利中輕加快建設(shè)世界一流科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集團作出新貢獻。