创新技术产业化的实践.

创新技术产业化的实践.
创新技术产业化的实践.

创新技术产业化的实践

——记新源动力公司燃料电池技术铺就绿色路

新源动力公司王晓鸣

按照大连化物所提出的实施创新工程的总体思路,为加速实现燃料电池技术产业化,于2001年4月16日在大连市高新技术产业园区成立了大连新源动力股份有限公司。公司成立后,在公司母体—大连化物所的大力支持下和科技人员的艰苦创业实践中,连续在资金来源、科学技术转移、工程技术再创新、成立国家工程研究中心等几个关键环节实现了大步跨越,不断开创出科学技术由科研院所向企业转移的一片新天地。

一、设立股份制公司,吸纳社会资金

为了改变科研经费主要靠国家投入的局面,广泛吸纳社会资金,加速实现燃料电池技术的产业化进程,大连化物所领导班子于2000年末作出了以燃料电池技术为依托,成立股份制公司的决策。至此,从事该项技术研究的化物所第三研究室科研人员便在衣宝廉院士的带领下,开始了燃料电池技术产业化的征程。

首先,他们派出人员通过实地考察,从资本规模、技术相关性、管理水平等几个方面,从四十多个有意投资的企业中挑选出兰州长城电工集团等六个作为股东单位(其中三个是上市公司),于2001年4月16日联合成立了大连新源动力股份有限公司,公司总股本为6200万元人民币。其中,大连化物所以技术入股的方式占总股本的24%,成为第一大股东单位。各股东单位经协商一致,同意公司的宗旨明确为:公司以研制、开发、生产、销售质子交换膜燃料电池,其它类型燃料电池及系统整机系列产品及其相关零部件,相关工程技术的开发、技术转让、技术培训、技术咨询等为主要业务。这样,就为燃料电池技术的工程化开发提供了较为充足的资金保证。

在此以后的岁月里,随着技术攻关的一个个突破和国家提出的节能、环保战略发展需求的强力推动,公司又先后两次实现了资本扩张。第一次是2005年江苏宜兴四通家电配套厂、武汉理工大学产业集团有限公司等大型民营企业和高校入股,使公司股本扩充到7700万元人民币。第二次是2007年4月18日上海汽车工业(集团)总公司的加盟,上汽集团入股后,公司总股本扩充为1亿1千7百万元人民币。上汽集团将支持新源动力持续推进燃料电池的产品/工艺开发乃至商业化、产业化,帮助新源动力在技术管理、工程管理和质量控制等方面尽快达到汽车行业的标准,并将联合相关力量推动我国燃料电池的自主创新。这一举措使新源动力的整体实力大大提升,这无疑将更快地推进我国燃料电池技术的产业化进程。

二、以科技人员为载体,实现技术向企业转移

在科研成果转化为生产力的过程中,科研院所的技术如何向企业转移,已成为多年来难以解决的瓶颈。化物所第三研究室的科研人员为了突破这个瓶颈,敢于以身相试,大胆实践,采取多种人员流动的方式把自己持有的技术转移、传递到企业:(一)直接到企业落户

有2名年轻的科技人员,为了断掉自己的后路,打破“事业单位是铁饭碗”的旧观念,决心下海创业,他们把自己的人事关系直接转到了公司。其中1人担任公司总经理职务,1人担任中层领导职务。

(二)由化物所借调到公司

有8名年龄较大的科技人员,采取借调方式,人事关系仍保留在化物所,到公司任职,达到退休年龄再回原单位办理退休手续。这样做,既打消了他们的后顾之忧,又向公司输送了技术骨干。其中3人担任公司付总工程师,2人担任中层领导职务。

(三)兼职借脑

为了加强公司的技术研发力量,由化物所从事燃料电池课题研究的人员中,选出3名在职博士到公司兼职,委托他们就公司核心技术难题开展攻关。

(四)从化物所引进研究生

为了不断从化物所吸取营养,自所内燃料电池课题的研究生中,引进了1名博士生和1名出站博士后。他们现分别担任公司付总经理和上海分公司经理。

实践证明,难度比较大、综合性又很强的高新技术,以技术持有人为载体采取“捆绑”式转移是最有效的技术转移方式。公司成立之初,化物所为了让公司尽快把技术掌握起来,把与燃料电池相关的40多项专利技术全部以技术入股方式转让给新源动力。在化物所一批在公司任职或兼职的科技人员的努力和传帮带下,他们在所内的原有科研工作,很快在公司得到了延续,一条条生产线、一套套研发、测试设备很快建立起来,并带出一批新的骨干力量。经过近5年的努力,他们让燃料电池技术实践了两个转移:一是从化物所科技人员向面向社会招聘的工程技术人员转移;二是从老一代科技人员向年轻一代转移。新源动力已经形成了一支以中国工程院院士、中国燃料电池技术专家为带头人,以富有经验的职业经理人、燃料电池领域的博士、硕士、高级工程师为中间力量,老中青结合,专业配套的技术、管理团队。

三、在产业化过程中,实现工程技术再创新

燃料电池技术在产业化过程中,一开始就遇到三大核心问题需要解决:一是电池成本太高,二是电池寿命没有经过实地考察,三是电池的某些特定关键性指标还有待进一步提高。因此,必需针对这些问题在加工工艺、批量化生产和关键性能指标的进一步提升上实现新的突破,进行技术再创新。自公司成立7年来,新源动力

在原有技术基础上,在科学技术工程化上又跨出了五大步:

(一)用空气替代纯氧气

燃料电池是一种以氧气作为氧化剂,以氢气作为燃料,通过电化学反应将化学能转换为电能的装置。在公司成立之前,大连化物所既于2000年装配成功我国第一台以纯氧气为原料的燃料电池中巴车。之后,新源动力在改进电池极板和流场结构设计基础上,装配成功新一代以空气为原料的燃料电池场地观光车,实现了原料气由纯氧气向空气的跨越。把燃料电池技术的实用化向前推进了一步。

(二)从高压操作到常压操作

新源动力通过改进和提高电催化剂的性能,实现了电池既可在高压条件下也可在常压下操作。电池的常压操作大大降低了电池的内耗,提高了电池的净输出功率,明显改善了电池的密封性。

(三)既采用金属极板,也采用石墨极板

化物所多年来一直沿用金属极板的技术路线,为了提高电池的重量比功率和极板的耐腐蚀性能,新源动力大胆采用了石墨极板的技术路线。这使得新源动力成为国内外少数几个同时拥有高压、低压和常压、金属极板和石墨极板技术的公司之一,为适应市场的多样性需求提供了可能。

(四)电极生产批量化

燃料电池关键部件—电极的批量生产一直是他们追求的目标,从事这项工作的技术人员,勇于攻关,大胆探索,终于摸索出一条采用丝网印刷技术批量生产电极的加工工艺路线,大大提高了劳动生产率和降低了电极的生产成本。

(五)废旧膜利用

质子交换膜是燃料电池的关键部件,多年来一直依靠从美国杜帮公司进口,价格昂贵。为了打破这种被动局面,他们敢于技术创新,硬是摸索出一种利用废旧氯碱工业膜再生技术,加工制作出性能完全符合标准的质子交换膜。这不但可以不再依赖进口,而且大大降低了膜的生产成本。

新源动力依靠自力更生,坚持自主创新,已拥有国内领先的质子交换膜燃料电池设计、开发技术和一流的工程开发团队,截止2007年10月,申请国家发明和实用新型专利累计173项,已获授权58项。其中发明专利140项,已获授权43项。2007年5月,由新源动力研制的第四代氢燃料电池发动机,搭载上海大众品牌“PASSAT领驭”车身的首辆“PASSAT—领驭燃料电池轿车”,完成最后的安装并在同济大学首试成功;同年6月,三辆“上海”牌燃料电池轿车样车正式移交给上汽集团进行工程化开发试验。

四、步入产业化发展快车道

在实现多项工程化核心技术和关键加工工艺突破之后,新源动力自2006年起,

在快速发展的产业化道路上又迈出了关键性的三大步。

(一)为加快燃料电池产业化步伐,新源动力已分别在江苏省和上海市投资建立了两个全资子公司。其中,江苏新源动力有限公司以燃料电池关键材料和关键部件批量生产为目标,将建成燃料电池关键部件的批量生产线,成为我国第一个燃料电池材料及部件的产业化生产基地。上海新源动力有限公司以车用燃料电池系统的集成安装、调试、数据采集分析和现场服务为主营业务,成为新源动力的系统集成、总成生产与技术服务中心,同时利用上海的地域优势开展全方位的商务拓展。目前,新源动力已发展成为中国燃料电池领域规模最大,集科研开发、工程转化、产品生产和人才培养于一体的专业化公司。

(二)基于大连化物所和新源动力在燃料电池及氢能利用技术方面四十多年的科研开发成果和六年多的产业化积累,并根据国家产业发展战略布局,“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”项目于2004年2月获国家发改委批准立项,2006年1月正式授牌。项目以新源动力为承建单位,以大连化物所为依托单位,选址于大连高新园区中科院科技创新园,用地2.7公顷,建筑面积1.9万平米,于2008年6月竣工交付使用。“工程中心”主要承担节能汽车示范应用项目和国家重点科研项目,针对燃料电池产业发展的寿命、成本、性能等核心共性问题,集中在汽车、小型电站、移动电源等应用目标领域,致力于实现核心产业技术突破。“工程中心”将为新源动力未来发展建立良好的技术交流平台和人才支撑环境,也为新源动力核心竞争力的提升提供有力的经济和政策性支持。新源动力将按照国家产业发展战略需要和市场需求,把“工程中心”建设成我国燃料电池技术创新源发地,技术转化中心,人才培养中心,国际燃料电池技术交流中心。

(三)新源动力近年来快速发展态势引发了国内汽车业界的关注。2007年8月上海汽车工业(集团)总公司成功入股新源动力并成为第一大股东,上汽集团此次战略性投资不但使得新源动力整体实力大大提升,而且为新源动力在车用燃料电池技术领域带来更多发展机遇,使新源动力得以成为我国第一家能与国内汽车企业集团建立战略合作伙伴关系的高科技企业。它标志着我国燃料电池技术已跨越式发展到工程化应用开发阶段。

聚焦产业化突破的新源动力,无疑已步入快速发展车道,在为国家铺就绿色路的征程中迎来更为灿烂的前景。

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