二十載艱難困苦 看今朝勇立潮頭

——記我國氣相二氧化硅民族產(chǎn)業(yè)崛起之路

　　從產(chǎn)量少到幾乎可以忽略不計(jì)，到如今全球市場三分天下有其一;從產(chǎn)品全部依賴進(jìn)口到實(shí)現(xiàn)凈出口，我國氣相二氧化硅(俗稱氣相法白炭黑)產(chǎn)業(yè)用20年時(shí)間，沿著自主開發(fā)—創(chuàng)新發(fā)展—產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展主線，實(shí)現(xiàn)了從小到大的跨越，不僅在國內(nèi)市場站穩(wěn)了腳跟，同時(shí)還在國際上贏得了一席之地，打磨出了一張閃亮的中國名片。

　　受制于人

　　創(chuàng)新是*出路

　　上世紀(jì)90年代，我國改革開放風(fēng)頭正勁，建筑、汽車、家電、電子元器件等產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展新時(shí)代，這也為作為重要配套材料的硅橡膠產(chǎn)業(yè)開辟了廣闊的市場空間。

　　當(dāng)時(shí)廣州白云粘膠廠(我國*早從事硅橡膠生產(chǎn)的企業(yè))生產(chǎn)的有機(jī)硅建筑密封膠(聚硅氧烷密封膠)供不應(yīng)求。產(chǎn)銷兩旺的勢頭讓時(shí)任公司常務(wù)副廠長兼總工程師的王躍林無比欣慰。而與此同時(shí)，氣相二氧化硅供貨的問題卻一直困擾著他。

　　氣相二氧化硅是硅橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑，可以增加硅橡膠的強(qiáng)度，提高硅橡膠的抗高溫性和耐化學(xué)性。雖然用量不大，但作用不可小覷。毫不夸張地講，如果沒有氣相二氧化硅就沒有硅橡膠產(chǎn)業(yè)，其地位與IT行業(yè)“芯片”的地位相當(dāng)。而且，氣相二氧化硅在軍工、汽車以及很多與老百姓息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)中也扮演著無可替代的角色。因此，氣相二氧化硅也被稱為“工業(yè)味精”和“材料科學(xué)的原點(diǎn)”。

　　我國氣相二氧化硅研究與開發(fā)始于上世紀(jì) 60 年代，沈陽化工廠自行開發(fā)并建設(shè)了我國第一套氣相二氧化硅裝置，產(chǎn)能50噸/年 。1995年該公司引進(jìn)烏克蘭技術(shù)，建成了兩套年產(chǎn)能250噸/年的生產(chǎn)裝置。上世紀(jì) 80 年代上海電化廠建設(shè)了一套小規(guī)模的生產(chǎn)裝置，年產(chǎn)量不足100噸。

　　“當(dāng)時(shí)，我國只有2家企業(yè)為軍工配套生產(chǎn)少量氣相二氧化硅，產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足硅橡膠的要求。我們廠用的產(chǎn)品全部從國外進(jìn)口，價(jià)格貴不說，而且交貨周期長，車間生產(chǎn)經(jīng)常要等米下鍋。”王躍林回憶道。

　　為了擺脫受制于人的局面，王躍林萌生了自己生產(chǎn)氣相二氧化硅的念頭。這在當(dāng)時(shí)很多人看來簡直就是天方夜譚。

　　當(dāng)時(shí)，國際上也只有德國德固賽公司、美國卡博特公司等少數(shù)公司掌握著氣相二氧化硅生產(chǎn)技術(shù)。為了壟斷市場，其技術(shù)對外嚴(yán)格保密，中國想轉(zhuǎn)讓幾乎不可能，自主創(chuàng)新是*的出路。

　　但當(dāng)時(shí)國內(nèi)可供參考的專利技術(shù)幾乎是空白，想自主創(chuàng)新打破國外的技術(shù)壁壘談何容易。

　　自主開發(fā)

　　打破國外壟斷

　　1999年，在王躍林的帶領(lǐng)下，廣州白云粘膠廠成立氣相二氧化硅項(xiàng)目組，一批年輕的技術(shù)骨干懷揣著振興氣相二氧化硅民族工業(yè)的夢想，雄心勃勃開始了在這一領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之路。

　　“我們想開發(fā)氣相二氧化硅技術(shù)，一方面是硅橡膠的需要，另一方面也是為了化解有機(jī)硅的副產(chǎn)物一甲基三氯硅烷處理的難題。”王躍林表示。上世紀(jì)90年代，由于缺乏有效的回收利用技術(shù)，生產(chǎn)有機(jī)硅單體時(shí)產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物一甲基三氯硅烷無法處理，帶來安全和環(huán)境污染隱患。

　　1999年9月，利用吉化電石廠提供的一甲基三氯硅烷和上海電化廠生產(chǎn)裝置，項(xiàng)目組進(jìn)行規(guī)模試驗(yàn)并獲得成功，制備出了寶貴的氣相二氧化硅。

　　首戰(zhàn)告捷鼓舞了團(tuán)隊(duì)士氣，但要規(guī)模化生產(chǎn)依然困難重重。項(xiàng)目組費(fèi)盡周折，2000年從烏克蘭購買了250噸/年技術(shù)工藝包。在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組夜以繼日花費(fèi)大量時(shí)間和精力對技術(shù)工藝進(jìn)行了全面改進(jìn)升級，終于開發(fā)成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的500噸級氣相二氧化硅工藝技術(shù)，填補(bǔ)了*，使我國成為國際上第三個(gè)掌握利用一甲基三氯硅烷生產(chǎn)氣相二氧化硅技術(shù)的國家。

　　2001年，利用廣州白云粘膠劑廠項(xiàng)目改制機(jī)會，王躍林以及部分員工與廣州白云粘膠廠共同出資，成立了廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司，專注于氣相二氧化硅技術(shù)開發(fā)與項(xiàng)目建設(shè)。

　　此后的十幾年里，我國氣相二氧化硅開發(fā)團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持自力更生、自主開發(fā)，在自主創(chuàng)新的道路上砥礪前行，從未停止過前進(jìn)的腳步。在攻克了生產(chǎn)技術(shù)難題后，王躍林又帶領(lǐng)開發(fā)團(tuán)隊(duì)針對氣相法二氧化硅表面處理技術(shù)展開技術(shù)攻關(guān)。

　　表面處理技術(shù)是生產(chǎn)高端疏水型產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)，只有掌握了這項(xiàng)技術(shù)，才能徹底擺脫國外公司在膠黏劑和密封膠、汽車涂料、軌道防水涂層、PCB油墨、消泡劑等領(lǐng)域的產(chǎn)品壟斷。

　　2003年，吉必時(shí)科技將開發(fā)高端疏水型產(chǎn)品作為公司發(fā)展戰(zhàn)略正式立項(xiàng)。經(jīng)過3年多的攻關(guān)，取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。2006年，吉必時(shí)科技開始試產(chǎn)試銷疏水型氣相二氧化硅，2007年在廣州建成了我國首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的500噸/年疏水型氣相二氧化硅生產(chǎn)線，又一次填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，并獲得發(fā)明專利授權(quán)(ZL 200510033776.4)。同年，吉必時(shí)科技改名為廣州吉必盛科技實(shí)業(yè)有限公司。2008年，吉必盛科技與美國客戶簽訂了第一單出口合同，“GBS”這個(gè)中國品牌逐漸為歐美國家的客戶所認(rèn)知。

　　2010年，吉必盛科技建成了國內(nèi)首條1000噸/年疏水型氣相法白炭黑連續(xù)生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了疏水產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)，技術(shù)達(dá)到國際*。此后，我國相繼突破了利用二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷以及聚二甲基硅氧烷對氣相二氧化硅進(jìn)行表面改性的技術(shù)，產(chǎn)業(yè)路線和表面處理產(chǎn)品均填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)和產(chǎn)品空白，高端疏水型產(chǎn)品牌號基本涵蓋國外同類產(chǎn)品，改變了全部依賴進(jìn)口的局面。

　　截至2018年，我國在氣相二氧化硅的生產(chǎn)工藝和設(shè)備、產(chǎn)品的表面改性及應(yīng)用、產(chǎn)品包裝工藝和設(shè)備等方面申請并獲得授權(quán)的有效專利多達(dá)20多項(xiàng)。其中，宜昌匯富硅材料有限公司已擁有核心技術(shù)專利15項(xiàng)，該公司利用多晶硅生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物生產(chǎn)氣相二氧化硅工藝技術(shù)(發(fā)明專利號ZL 200610035301.3)和一種脫酸工藝及其設(shè)備(發(fā)明專利號ZL 201110391335.7)還榮獲中國專利獎(jiǎng)*獎(jiǎng)。

　　2000年，烏克蘭科學(xué)院*到廣州白云粘膠廠考察，并簽訂氣相法白炭黑項(xiàng)目技術(shù)合作協(xié)議。(資料圖片)

　　百折不撓

　　實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)

　　技術(shù)開發(fā)只是實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)氣相二氧化硅夢想的第一步。為盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，2001年5月，吉必時(shí)科技與星火有機(jī)硅產(chǎn)進(jìn)行合作，建設(shè)了一條500噸/年氣相二氧化硅裝置，當(dāng)年12月點(diǎn)火。

　　然而生產(chǎn)過程并不順利，吉必時(shí)科技技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)克服重重困難，對工藝和技術(shù)進(jìn)行反復(fù)調(diào)試改進(jìn)，直到2004年，500噸/年的裝置實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)超產(chǎn)。經(jīng)過5年多的努力，中國企業(yè)終于憑借自主開發(fā)的工藝技術(shù)打破了國外的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)了氣相二氧化硅規(guī)?；a(chǎn)，這讓所有參與開發(fā)的技術(shù)人員興奮不已。

　　正當(dāng)大家躊躇滿志，準(zhǔn)備擼起袖子大干時(shí)，一個(gè)強(qiáng)大的競爭對手阻斷了吉必時(shí)科技前進(jìn)的道路。

　　不斷擴(kuò)展的中國市場，讓氣相二氧化硅國際巨頭卡博特不再滿足于只是銷售產(chǎn)品。與此同時(shí)，中國民營企業(yè)的崛起也讓卡博特產(chǎn)生了些許危機(jī)感。而此時(shí)的星火有機(jī)硅廠正準(zhǔn)備將有機(jī)硅單體產(chǎn)能從2萬噸/年擴(kuò)大到10萬噸/年。顯然，吉必時(shí)科技現(xiàn)有的500噸/年裝置難以消化擴(kuò)產(chǎn)后有機(jī)硅單體副產(chǎn)物。于是，星火有機(jī)硅廠選擇與卡博特合作建設(shè)4800噸/年氣相二氧化硅生產(chǎn)裝置。

　　與資金雄厚且擁有技術(shù)和人才優(yōu)勢的卡博特相比，那時(shí)的吉必時(shí)科技還*弱小稚嫩，無力抗?fàn)?。情非得已，他們只好退出了這場不在同一起跑線上的競爭，選擇另謀出路。

　　此后，王躍林帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，一邊繼續(xù)完善工藝技術(shù)，一邊在吉林、浙江、四川、江蘇等地尋找合作伙伴，相繼建成了4套氣相二氧化硅生產(chǎn)裝置。但由于各種各樣的原因，這些裝置不是胎死腹中，就是早年夭折。每一次的打擊，對于還在起步階段的中國二氧化硅產(chǎn)業(yè)都是致命的。

　　2006年前后，在國家大力發(fā)展太陽能政策支持下，我國多晶硅產(chǎn)業(yè)掀起了一股投資熱潮。氣相二氧化硅產(chǎn)業(yè)也因此迎來了新的轉(zhuǎn)機(jī)。多晶硅生產(chǎn)中副產(chǎn)大量四氯化硅，由于當(dāng)時(shí)沒有合適的處理技術(shù)，國內(nèi)曾多次出現(xiàn)非法處置四氯化硅的嚴(yán)重環(huán)境污染事件。如何無害化處置四氯化硅成為多晶硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。

　　在這場環(huán)境危機(jī)中，吉必時(shí)科技尋到了新的生機(jī)，公司掌握的以四氯化硅為原料制備氣相二氧化硅的專利技術(shù)排上了用場。公司通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓的方式幫助國內(nèi)幾家大型多晶硅生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)了多套四氯化硅綜合利用的生產(chǎn)裝置，既解決了令人頭痛的環(huán)境污染問題，同時(shí)也生產(chǎn)出大量國內(nèi)緊缺的氣相二氧化硅，可謂一舉兩得。

　　在吉必盛科技的示范和帶動下，全國多晶硅及相關(guān)企業(yè)紛紛效仿，建成了幾十套氣相二氧化硅生產(chǎn)線，單套*大規(guī)模也提升到1000噸/年。到2008年，我國氣相二氧化硅總產(chǎn)能達(dá)到2.3萬噸，總產(chǎn)量達(dá)1萬噸，產(chǎn)業(yè)規(guī)模雛形顯現(xiàn)。

　　此后，我國氣相二氧化硅產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展的10年。截至2018年，我國氣相二氧化硅總產(chǎn)能為13.86萬噸/年，產(chǎn)量約9.24萬噸，國產(chǎn)氣相二氧化硅不僅能滿足國內(nèi)需求，而且產(chǎn)品還出口到全球50多個(gè)國家;生產(chǎn)企業(yè)達(dá)到22家，其中國內(nèi)企業(yè)18家，宜昌匯富硅材料有限公司成為國內(nèi)*大的生產(chǎn)企業(yè)，單套生產(chǎn)裝置規(guī)模擴(kuò)大到了6000噸/年，年產(chǎn)量接近1萬噸。

　　經(jīng)過20年艱苦創(chuàng)業(yè)與自主創(chuàng)新，在一代有志之士的拼搏與奮斗中，我國氣相二氧化硅民族產(chǎn)業(yè)從一個(gè)弱不禁風(fēng)、蹣跚學(xué)步的幼童成長為一個(gè)朝氣蓬勃、活力四射的青年，自豪地屹立于世界民族之林。

　　廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司在江西星火工廠廠區(qū)建設(shè)的氣相二氧化硅生產(chǎn)裝置。 (資料圖片)

　　制訂國標(biāo)

　　加快國產(chǎn)化進(jìn)程

　　一個(gè)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，離不開技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的保駕護(hù)航。開發(fā)團(tuán)隊(duì)從一開始就充分意識到這一點(diǎn)。他們一邊開發(fā)技術(shù)，一邊進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化，一邊抓緊制訂企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

　　當(dāng)時(shí)，國內(nèi)外沒有專門的氣相二氧化硅國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能用來參考的只有國際標(biāo)準(zhǔn)ISO3262-20:2000(E)《涂料和添加劑——說明及一般方法 第二十部分：氣相二氧化硅》，其中規(guī)定了氣相二氧化硅的一般技術(shù)指標(biāo)和試驗(yàn)方法，但一些關(guān)鍵指標(biāo)比如表面積以及測試方法等，標(biāo)準(zhǔn)中都未涉及。

　　為了能制訂出一個(gè)像樣的標(biāo)準(zhǔn)，起草小組負(fù)責(zé)人查閱了大量國外資料，不斷摸索、不斷修改、不斷完善，終于在2002年制訂出我國氣相二氧化硅行業(yè)第一個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/(GZ)GBS 01-2002(氣相二氧化硅)。2003年，國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會批準(zhǔn)由吉必時(shí)科技與中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院共同主持完成我國第一部氣相法二氧化硅標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。該標(biāo)準(zhǔn)在吉必時(shí)科技企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)和使用企業(yè)的*新發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，對技術(shù)要求和試驗(yàn)方法進(jìn)行了補(bǔ)充完善。

　　2005年，我國*氣相二氧化硅國家標(biāo)準(zhǔn)——GB/T 20020-2005《氣相二氧化硅》正式頒布實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實(shí)施，使我國氣相二氧化硅產(chǎn)業(yè)走上了規(guī)范、健康的發(fā)展道路，加快了氣相二氧化硅國產(chǎn)化發(fā)展的進(jìn)程，帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　隨著行業(yè)的快速發(fā)展以及用戶要求的不斷提高，中橡集團(tuán)炭黑工業(yè)研究設(shè)計(jì)院和吉必盛科技又對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。新版GB/T20020-2013《氣相二氧化硅》在技術(shù)要求上進(jìn)行了范圍縮減，更加符合目前行業(yè)技術(shù)水平的要求，同時(shí)還參照ISO相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)測試方法進(jìn)行了修改，對檢驗(yàn)、包裝、采樣等進(jìn)行了修改和細(xì)化，使新版標(biāo)準(zhǔn)更符合實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用的情況，對提升行業(yè)的技術(shù)水平、加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量控制、拓展產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、帶動氣相法二氧化硅和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展起到了積極作用。

　　制訂ISO標(biāo)準(zhǔn)

　　提升國際話語權(quán)

　　隨著國際貿(mào)易的競爭，“規(guī)則之戰(zhàn)”趨勢越來越明顯。王躍林意識到，搶占國際標(biāo)準(zhǔn)的制高點(diǎn)對于進(jìn)一步提升我國氣相二氧化硅產(chǎn)業(yè)的國際話語權(quán)至關(guān)重要。

　　2014年，吉必盛科技經(jīng)過與德國贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)公司協(xié)商決定聯(lián)合制訂國際標(biāo)準(zhǔn)，雙方于2014年向ISO/TC256正式提出來新標(biāo)準(zhǔn)提案。提案于2015年10月正式獲得立項(xiàng)批準(zhǔn)，并決定由中國*王躍林博士擔(dān)任負(fù)責(zé)人，德國贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)質(zhì)量總監(jiān)Martin Reisinger博士擔(dān)任聯(lián)合負(fù)責(zé)人。

　　2018年3月，ISO18473-3《硅橡膠用氣相二氧化硅》正式發(fā)布，標(biāo)準(zhǔn)以國內(nèi)外氣相二氧化硅產(chǎn)品綜合生產(chǎn)水平和評價(jià)方法為依據(jù)，以我國GB/T 20020-2013為基礎(chǔ)，對硅橡膠用氣相二氧化硅系統(tǒng)提出了核心評價(jià)體系和檢測方法。

　　該項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布對我國氣相二氧化硅產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用起到積極的促進(jìn)作用，帶動我國數(shù)千億硅橡膠下游市場的發(fā)展，為我國氣相二氧化硅產(chǎn)品更好地走向國際市場奠定了基礎(chǔ)，也為中國企業(yè)爭取到了更多的國際貿(mào)易主動權(quán)。該標(biāo)準(zhǔn)的制訂過程也堪稱是由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)的典范，對中國企業(yè)的國際化發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

　　氣相二氧化硅行業(yè)20年大事記

　　鏈接

　　1999年，廣州白云粘膠廠成立氣相二氧化硅開發(fā)項(xiàng)目組。

　　2001年，我國第一家專門從事氣相二氧化硅開發(fā)與生產(chǎn)的股份制企業(yè)——廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司成立。

　　2001年，廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司在江西星火工業(yè)園建成了我國首套500噸/年采用一甲基三氯硅烷為原材料的氣相二氧化硅生產(chǎn)線，填補(bǔ)了*。

　　2005年，我國*氣相二氧化硅國家標(biāo)準(zhǔn) ——GB/T 20020-2005《氣相二氧化硅》頒布實(shí)施。

　　2007年，廣州吉必時(shí)科技實(shí)業(yè)有限公司更名為廣州吉必盛科技實(shí)業(yè)有限公司。

　　2007年，由廣州吉必盛科技實(shí)業(yè)有限公司建設(shè)的我國首套500噸/年疏水型氣相法二氧化硅生產(chǎn)線在廣州投產(chǎn)，填補(bǔ)了*。

　　2009年3月，多晶硅副產(chǎn)物利用關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目獲得國家“十一五”“863”計(jì)劃新材料技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目立項(xiàng)，2012年5月完成項(xiàng)目驗(yàn)收。

　　2010年，國內(nèi)首條氣相法白炭黑 1000 噸/年連續(xù)在線表面處理生產(chǎn)線建成投產(chǎn)。

　　2011年，我國氣相二氧化硅出口量首次超過進(jìn)口量，成為凈出口國。

　　2018年3月，由宜昌匯富硅材料有限公司與德國贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)共同主導(dǎo)制訂的國際標(biāo)準(zhǔn)——ISO 18473-3：2018《硅橡膠用氣相二氧化硅》正式發(fā)布。

　　2018年8月，浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司與德國贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)簽署建設(shè)年產(chǎn)8000噸氣相二氧化硅項(xiàng)目的合作協(xié)議，計(jì)劃2021年投產(chǎn)。

　　2019年5月，宜昌匯富硅材料有限公司完成氣相二氧化硅項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)，年總產(chǎn)能達(dá)到12000噸。