南工大院長下海！在蘇北造出“改變世界的神奇材料”
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蘇商會(huì)
2024-12-13 09:49 -
文：
張中寶
在節(jié)目中，董事長沈曉冬向廣大觀眾展示了氣凝膠材料的獨(dú)特屬性和廣泛應(yīng)用，普及了這一先進(jìn)材料的科學(xué)知識。
作為新一代高效節(jié)能隔熱材料的佼佼者，氣凝膠以其超輕的固體特性和卓越的耐熱性能備受關(guān)注——它的密度僅為水的十分之一，在1200°C的高溫下能保持一小時(shí)不被燒穿。目前，這一創(chuàng)新材料已經(jīng)開始服務(wù)于比亞迪、寧德時(shí)代等國內(nèi)頂尖電池制造商，為動(dòng)力電池提供了一層既堅(jiān)固又安全的“隔熱服”。
沈曉冬，1964年出生于江蘇南通，是鹽城工學(xué)院材料工程學(xué)院硅酸鹽工藝專業(yè)的80級杰出校友。他擁有研究生與博士學(xué)位，目前擔(dān)任南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的教授、博士生導(dǎo)師，并曾擔(dān)任該院院長。
近日，中央電視臺(tái)軍事頻道《軍事科技》欄目以“‘材’霸天下”為題，將鏡頭聚焦于珈云新材料（徐州）有限公司（簡稱“珈云新材料”），在節(jié)目中，董事長沈曉冬向廣大觀眾展示了氣凝膠材料的獨(dú)特屬性和廣泛應(yīng)用，普及了這一先進(jìn)材料的科學(xué)知識。
作為新一代高效節(jié)能隔熱材料的佼佼者，氣凝膠以其超輕的固體特性和卓越的耐熱性能備受關(guān)注——它的密度僅為水的十分之一，在1200°C的高溫下能保持一小時(shí)不被燒穿。目前，這一創(chuàng)新材料已經(jīng)開始服務(wù)于比亞迪、寧德時(shí)代等國內(nèi)頂尖電池制造商，為動(dòng)力電池提供了一層既堅(jiān)固又安全的“隔熱服”。
而珈云新材料，作為目前國內(nèi)少數(shù)專業(yè)從事氣凝膠材料研究開發(fā)、生產(chǎn)制造和技術(shù)服務(wù)的科技型企業(yè)之一，正以其完備的生產(chǎn)線和先進(jìn)的性能檢測設(shè)施，穩(wěn)步向全球氣凝膠材料行業(yè)的領(lǐng)航地位邁進(jìn)，為人民的生命安全提供了一層堅(jiān)實(shí)的“防護(hù)服”。
神奇的氣凝膠
“氣凝膠是新一代高效節(jié)能隔熱材料，國家重點(diǎn)支持發(fā)展的新材料，被譽(yù)為‘改變世界的十大神奇材料之一’，我們公司主要生產(chǎn)氣凝膠絕熱材料，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)保溫、新能源電池等領(lǐng)域。”沈曉冬在節(jié)目中介紹道。
一款耐1000℃的高性能陶纖氣凝膠絕熱氈產(chǎn)品“AJ1025”，出自珈云新材料自主研發(fā)的氣凝膠生產(chǎn)線。憑借其出色的隔熱性能，成功應(yīng)用于鋰離子動(dòng)力電池芯組間，成為一道高性能的隔熱“防火墻”。據(jù)珈云新材料綜合部經(jīng)理王超介紹，這款產(chǎn)品是國際首款能長時(shí)間耐受1000℃、短時(shí)間耐受1300℃高溫的氣凝膠電芯間隔熱片，有效阻止電池?zé)崾Э匾l(fā)的熱蔓延。在新能源汽車快速發(fā)展的背景下，氣凝膠隔熱材料的應(yīng)用為電池安全提供了有力保障，有效延緩或阻止電芯失控，為駕乘人員爭取了寶貴的撤離時(shí)間。
相較于傳統(tǒng)材料，氣凝膠絕熱材料在海洋工程、高鐵、新能源汽車及高能動(dòng)力電池等高新科技領(lǐng)域展現(xiàn)出長壽命、高效率及輕量化的顯著優(yōu)勢。特別是在高溫管道和設(shè)備上，氣凝膠絕熱材料能減少2/3的絕熱層厚度，降低50%以上的管道線損，大幅度提升熱能利用效率，減少8-10%的工業(yè)能耗，廣泛適用于發(fā)電、供熱、煉油、化工、冶金、建材及建筑節(jié)能等領(lǐng)域。
珈云新材料在氣凝膠材料領(lǐng)域的突破性成果備受矚目，入選了2023年度江蘇省行業(yè)領(lǐng)域十大科技進(jìn)展，并受到央視《棟梁之材》紀(jì)錄片及徐州日報(bào)的廣泛報(bào)道，其宿遷基地更是榮獲國家高新技術(shù)企業(yè)及市瞪羚企業(yè)榮譽(yù)稱號。另外，珈云新材料自建的年產(chǎn)2.4萬立方米氣凝膠隔熱產(chǎn)品生產(chǎn)線已全面投產(chǎn)，總產(chǎn)能接近3萬立方米，產(chǎn)值高達(dá)3-5億元。
今年6月，珈云新材料的納米氣凝膠項(xiàng)目基地迎來了全市重大項(xiàng)目觀摩活動(dòng)，并被列入2024年市級重大產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目清單。該基地位于徐州空港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，總投資額達(dá)1.5億元，生產(chǎn)的氣凝膠產(chǎn)品主要應(yīng)用于新能源電池隔熱、液化天然氣保冷及石油和熱力管道保溫等。
相關(guān)報(bào)告顯示，全球氣凝膠市場規(guī)模持續(xù)增長，預(yù)計(jì)2030年可達(dá)37.43億美元，未來10年年均復(fù)合增長率約17.6%。隨著產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用和市場的認(rèn)可，珈云新材料逐漸嶄露頭角，成為氣凝膠材料行業(yè)的全球領(lǐng)跑者。
高校院長下海
“我國應(yīng)用于電池電芯隔熱的氣凝膠絕熱產(chǎn)品年銷售額已逾10億元，隨著動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池對安全性要求不斷提升，氣凝膠材料未來市場潛力很大。”沈曉冬指出。
沈曉冬，1964年出生于江蘇南通，是鹽城工學(xué)院材料工程學(xué)院硅酸鹽工藝專業(yè)的80級杰出校友。他擁有研究生與博士學(xué)位，目前擔(dān)任南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的教授、博士生導(dǎo)師，并曾擔(dān)任該院院長。
在2005年之前，沈曉冬一直“專情”于硅酸鹽水泥的研究。然而，他被氣凝膠的超級隔熱特性所吸引，開始承擔(dān)國家任務(wù)，投身于氧化硅氣凝膠的研究工作。
2015年，沈曉冬主持國際氣凝膠材料學(xué)術(shù)會(huì)議并連任兩屆大會(huì)主席，推動(dòng)建立中國氣凝膠材料產(chǎn)業(yè)體系，使我國氣凝膠材料技術(shù)處于國際并跑甚至領(lǐng)跑地位。2017年，沈曉冬成立了中國絕熱與節(jié)能材料協(xié)會(huì)氣凝膠材料分會(huì)并當(dāng)選為會(huì)長。
三十多年來，沈曉冬一直致力于硅酸鹽材料的研究，特別是在氣凝膠納米材料、高性能低碳水泥以及先進(jìn)電池材料等方面取得了眾多創(chuàng)新成果。他成功攻克了耐高溫氣凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)控與低成本制備關(guān)鍵技術(shù)，為氣凝膠的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
沈曉冬深知，真正的科技創(chuàng)新不應(yīng)止步于實(shí)驗(yàn)室，而應(yīng)服務(wù)于社會(huì)，造福于人民。因此，他懷揣著對科技的熱愛與夢想，決定走出象牙塔，踏上創(chuàng)業(yè)之路。2020年，他創(chuàng)立了江蘇珈云新材料有限公司，作為珈云新材料的母公司，開啟了全新的篇章。
創(chuàng)業(yè)之路并非坦途，沈曉冬和他的團(tuán)隊(duì)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)二氧化硅氣凝膠的諸多技術(shù)瓶頸，如同一道道難以逾越的鴻溝，橫亙在他們面前。但正是這些挑戰(zhàn)，激發(fā)了他們的斗志與創(chuàng)造力。經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)與失敗，他們終于取得了技術(shù)上的重大突破。
珈云新材料于2022年入駐徐州空港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，2023年5月完成了A輪融資，沈曉冬團(tuán)隊(duì)研發(fā)的國際首創(chuàng)耐1200℃氧化硅氣凝膠系列產(chǎn)品“橫空出世”并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，成功應(yīng)用于鋰離子動(dòng)力電池電芯間隔熱防護(hù)、熱力管道保溫等領(lǐng)域。
目前，沈曉冬團(tuán)隊(duì)已成功研發(fā)出使用范圍在-100~1300℃的系列化氣凝膠產(chǎn)品，特別是全球首款耐1300℃動(dòng)力電池電芯用氣凝膠隔熱片產(chǎn)品，打破了國際巨頭的市場壟斷，為中國氣凝膠行業(yè)的發(fā)展樹立了新的里程碑。
如今，沈曉冬在業(yè)界擁有廣泛的影響力，不僅是“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家、教育部“無機(jī)非金屬材料與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”負(fù)責(zé)人、“國家百千萬人才工程”國家級人才，同時(shí)還擔(dān)任南京硅酸鹽學(xué)會(huì)的理事長。去年11月底，沈曉冬榮獲2023年度建材行業(yè)十大科技突破領(lǐng)軍人物稱號。
徐州搶占新材料產(chǎn)業(yè)高地
新材料產(chǎn)業(yè)，是徐州市“343”創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群三大優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的重要組成。徐州正沿著“提質(zhì)先進(jìn)基礎(chǔ)材料、壯大關(guān)鍵戰(zhàn)略材料、布局尖端前沿材料”的路徑，加快培育龍頭骨干企業(yè)，旨在構(gòu)建一個(gè)具有較強(qiáng)區(qū)域競爭力的新材料創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群。
在這片創(chuàng)新熱土上，威拉里作為金屬增材制造領(lǐng)域的國家級專精特新“小巨人”，以鎳基高溫合金材料的創(chuàng)新研發(fā)引領(lǐng)風(fēng)騷。這款面向航空航天、國防工業(yè)等高端領(lǐng)域的合金材料，能夠在900℃的惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作，并在短時(shí)間內(nèi)承受高達(dá)1000℃的極端溫度，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及加力燃燒室等關(guān)鍵高溫部件的理想之選。
與此同時(shí)，中航邁特增材制造（徐州）有限公司同樣在金屬3D打印材料領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，其鈦合金、高溫合金等粉末產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于3D打印、激光熔覆、噴涂等多個(gè)領(lǐng)域，展現(xiàn)了強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和市場影響力。
而珈云新材料的系列產(chǎn)品填補(bǔ)了國內(nèi)氣凝膠材料市場的空白，并且積極布局海外專利，成功開拓海外市場，正加快成長成為氣凝膠材料行業(yè)全球領(lǐng)跑者。
布局尖端前沿材料，產(chǎn)學(xué)研合作無疑是關(guān)鍵一環(huán)。江蘇師范大學(xué)柔性電子（未來技術(shù)）研究院的揭牌，為徐州市的新材料研究注入了新的活力。作為江蘇師范大學(xué)全球基本科學(xué)指標(biāo)排名前1%的五大學(xué)科之一，材料科學(xué)在這里得到了深厚的積淀與新的發(fā)展。光電功能材料、生物功能材料、量子功能材料和新能源材料等特色方向的深入研究，正逐步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)學(xué)研合作的累累碩果。目前，江蘇師范大學(xué)和徐州高新區(qū)已達(dá)成多項(xiàng)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目，政企攜手，共同布局未來前沿材料產(chǎn)業(yè)。
尖端前沿材料是現(xiàn)代高科技和新興產(chǎn)業(yè)的基石和先導(dǎo)，對于國家孕育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和引領(lǐng)未來科技發(fā)展具有舉足輕重的意義。
材料強(qiáng)，則制造強(qiáng)。當(dāng)前，徐州市正以前瞻性的視野，加速布局尖端前沿材料產(chǎn)業(yè)。根據(jù)《徐州市新材料產(chǎn)業(yè)集群創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2023-2025）》，徐州正以“核心技術(shù)自主化、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化”為目標(biāo)，聚力突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)、實(shí)施一批重大支撐項(xiàng)目、培育一批龍頭骨干企業(yè)、打造一批專業(yè)特色園區(qū)、形成一批高端優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)鏈，扶持一批主業(yè)突出、競爭力強(qiáng)、輻射帶動(dòng)作用大的優(yōu)勢企業(yè)，以材料強(qiáng)國推動(dòng)制造業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展。
參考資料：
徐州發(fā)布：《珈云之材！神奇在哪里?》
徐州人社公共服務(wù)：《珈云新材料：新能源電池用高性能氣凝膠的破曉之光》
徐州日報(bào)：《徐州搶占新材料產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)》
徐州發(fā)布：《珈云之材！神奇在哪里?》
徐州人社公共服務(wù)：《珈云新材料：新能源電池用高性能氣凝膠的破曉之光》
徐州日報(bào)：《徐州搶占新材料產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)》