9月，是迎新的季节。

在中南大学冶金与环境学院本年新启用的金贵楼里，本来还空着的大厅侧墙上将要迎接两幅大型壁画。在中南大学冶金与环境学院教授、国度重金属污染防治工程技艺探讨中心副主任刘恢看来，这两幅画的内容既要能综合往日60好几年来学院经验的风雨、取得的成就，也要能代表科研的新起点和未来的进行方向。

在湖南锂离子能源电池正极资料工程技艺探讨中心实验室，科研设施、实验器材已陆连续续被搬往新的探讨院大楼。湖南锂离子能源电池正极资料工程技艺探讨中心主任、湖南杉杉燃料科技股份局限企业（下称“杉杉燃料”）副总经理李旭博士笑称，9月27日投入运用的新探讨院大楼必定会是整条街上“最靓的建筑”。

9月，是获利的季节。

离土耳其首都安卡拉不远的郊区，往日满是树木的山坡，现在一栋栋厂房拔地而起。这边是湖南红太阳光电科技局限企业（下称“红太阳光电”）在土耳其建造的500MW光伏资产园名目，该名目将为土耳其提供涵盖拉晶、切片、电池、组件的500MW全资产链交钥匙工程以及配套的工艺技艺、人士培训。红太阳光电副总经理龙会跃推荐，该名目一期工程曾经达成，二期工程协议也已签定，制造线设施将在年底发货。截止日前，在依靠华夏电子科技团体企业第四十八探讨所创建的国度光伏配备工程技艺探讨中心技艺效果的支撑下，红太阳光电新签设施协议已达到7亿元，金额超越2019年全年。

迎新、获利，周而复始。攻坚、克难，破浪前行。下好创新“先手棋”、熔铸创新“杀手锏”，这是湖南443家工程技艺探讨中心的使命和责任。作为实现科技效果转化和资产化的代表性研发平台，湖南工程技艺探讨中心充分发挥其孵化、中试和资产化方面的要紧效用，为咱省创新驱动进行注入源源不停的智力扶持和技艺支撑，为绘就富饶美丽美满新湖南的蓝图奉献出了磅礴力量。

破釜沉舟：打赢焦点技艺“攻坚战”

柴立元院士团队。

成功是怎样来的？在刘恢看来，是从初心不改地坚守中拼来的。

1999年，在日本留学的柴立元回国，回到母校中南大学，领衔创建冶金特点环境工程学科，从此跟“重金属污染”较上了劲。

原长沙铬盐厂有42吨铬渣一直堆在湘江边没有办法料理。柴立元团队筹算啃下这块“硬骨头”。惯例的铬渣处理多是将其发展高温料理或用强酸强碱浸泡，但本钱过高。“既然都市生活污水料理常在用到微生物技艺，那末产业‘三废’能否也能使用该技艺？”因而，那时正好读研的刘恢跟着柴立元最初了没日没夜的实验。

“含铬废渣就像鸡蛋，此中有害的六价铬就像蛋黄，被‘蛋壳’包含着，一朝受雨雪淋浸，‘蛋壳’被腐蚀，六价铬就会被溶出从而污染环境。”刘恢打了个造型的比方，它们的任务便是寻到能钻进“蛋壳”，“对抗”六价铬的细菌。而这一找，便是三四年。“最最初时，实验十分不畅，细菌怎样都培育不出去，最终是一次偶然的机会，才发觉咱们一直按专性厌氧菌培育的细菌本来是兼性厌氧菌。”功夫不负有心人。2005年，柴立元团队终归从铬渣堆埋场周边的淤泥中分离驯化出某菌株，首创了细菌干脆解毒铬渣并抉择性浸出回收铬的方法，实现了铬渣及堆场土壤的低本钱高效处理。

“这桶废水料理了，株冶团体就有救了。”2006年，我们国家第一大的铅锌结合冶炼公司株冶团体负责人将一桶冶炼烟气洗涤废水放在了柴立元眼前。看着公司负责人恳切的眼神，再瞧瞧那桶汞、铅、镉、砷各式重金属含量及酸度很高的废水，柴立元团队决心打赢这场无退路可言的“硬仗”。

“得益于料理铬渣的经历，咱们料到了用生物制剂来对付产业废水。这样就能解决惯例化学沉淀法没有办法实现废水中多金属同一时间深度净化、没有办法大范围回用的困难。”刘恢回忆道，柴教授和同事们为了打响公司利用“第一炮”，在株冶团体制造厂房边用彩条布搭起一间间简陋的“实验室”，大伙日夜排班、来回实验，“铆足了劲干活儿，都拼了！”

在观看和调节药剂流量时，污酸中的二氧化硫常会逸散出去，弄得人睁不开眼睛，鼻涕直流，咽喉难受，做实验时只能吸一口气接下来屏住呼吸。在这样的要求下，通过长久艰苦卓绝的攻关后，“重金属废水生物制剂深度净化与回用技艺”成功利用于株冶团体，废水回用率从本来的50%提升到90%以上，料理本钱下降15%。现在，该项技艺已成功利用于100余家涉重金属公司的近200项工程，实现年料理重金属废水超越1亿立方米，解决了有色冶炼清洁制造进程末端污染处理步骤的重要工程困难。该技艺效果也得到2011年度国度技艺发明奖二等奖。

正是有了这样的技艺积累，2011年，国度重金属污染防治工程技艺探讨中心获批成立。柴立元团队肩上的责任更重了。

“以国度重要要求为己任，义不容辞。”刘恢说，柴老师是一种矢志不渝地向重金属污染宣战的“勇士”，在科研上永不满足。

含砷的废渣中，常伴有金、银等金属。如何改变惯例做法，既能确保金银金属回收，又能防止砷污染？柴立元带领团队开发出含砷危废高效平安处置技艺，实现砷的没有害化和资源化料理。“有色冶炼含砷固废处理与清洁应用技艺”取得的系列效果，在10多家铜、铅、锑冶炼龙头公司大范围推广利用。该技艺效果得到2014年度国度科技进步奖二等奖。

组分极为繁杂的废酸资源化处理一直是世界技艺困难。对此，柴立元团队首先实现大范围废酸中多金属的干脆回收及酸回用，危废量较世界现行方法削减90%以上。冶炼多金属废酸资源化处理要害技艺已在我们国家10多家大型铜、锌、钢铁冶炼公司产业化利用，并在刚果（金）推广。该技艺效果得到2018年度国度技艺发明奖二等奖。

“20好几年来，咱们从一张白纸构建新学科，没有人没钱没名目，再到拿下近30项省部级以上科技奖励，靠的便是‘坚守’二字。”刘恢在谈到国度重金属污染防治工程技艺探讨中心今日的成绩时很是动情，“咱们把每次不成功当成交学费，把每次成功当成鼓舞，也许科学发觉有灵光一闪的偶然，但每次突破必定是从量变到质变的势必。”

2019年11月，国度重金属污染防治工程技艺探讨中心主任柴立元当选华夏工程院院士，当媒体记者问及他的感想时，他的话语朴实而铿锵：“只有愈加努力事业，研发出本钱更低、成果更没有问题重金属污染防治技艺，为国度和社会做出更多奉献！”

成功是怎样来的？在龙会跃看来，是在争口气的决心中干出去的。

通常来讲，在对光伏制造线的投资中，设施投资占65%。但在很长一段时间内，我们国家的光伏配备被海外垄断，受制于人。可行说，实现配备国产化，是光伏资产做大做强的要紧确保。国度光伏配备工程技艺探讨中心从最初就承受了光伏配备国产化的“突围”重任。作为该中心的资产化基地，红太阳光电在挑战中摸索前行。

“在研发国产全自动高产能四管PECVD（等离子体加强化学气相沉积）配备时，面临海外技艺封锁，咱们一没图纸，二没有借鉴，三没零配件，一切靠本人‘重起炉灶’，海外设施制造商还在用不停减价的形式来打压咱们。”龙会跃称，那段表里负担并重的日子便是在“与时间赛跑”，“整整3个月，咱们无休息一天，加班加点地拿出了设置图纸。”

终归，被海外“卡脖子”的设施研发成功了。“与海外同类别设施比较，咱们的价值廉价了将近一半。”红太阳光电科技与规划部部长郑达敏很是自豪，“以后，在国度光伏配备工程技艺探讨中心的技艺扶持下，全自动高产能四管PECVD设施的功能还在不停改良改良。”

现在，国度光伏配备工程技艺探讨中心曾经解决该设施的负担循环性难题、电极改良设置等难题，对大口径成膜工艺、石墨电极设置技艺、自动上下料技艺和整机自动操控技艺发展探讨改良，实现该设施整机全自动、装片量提高的指标。“日前，全自动高产能四管PECVD配备产能达到620片/批，市场所占率曾经达到60%。”郑达敏推荐道。

奋起直追，捷报频传。近年来，国度光伏配备工程技艺探讨中心研造出达到世界领先进步机型技艺水准的平板PECVD,实现了PERC（钝化发射极和背面电池）电池线焦点设施国产化；研发的高效多晶硅铸锭炉将制造周期缩小10%，产能提升20%，本钱下调17.5%；研发的减压分散炉产能提高100%(100MW/台），气体耗量下降90%；研制的测试分选设施产能突破3600片/小时（100MW/台），功能达到世界优先，并实现了国家内部首台用于MWT（金属穿孔卷绕技艺）特种电池的测试分选。

在湖南，14家国度级工程技艺探讨中心，429家省级工程技艺探讨中心充分发挥其技艺优势，在对根基探讨老练的名目发展资产化转嫁，发展资产化焦点技艺攻关方面多点开花。仅2019年，湖南省工程技艺探讨中心获科研名目7877项，此中国度级名目1134项。获国度奖9项（合作参加4项），省部级奖168项。如国度电能切换与操控工程技艺探讨中心“大型低速高效直驱永磁风力发电机要害技艺及利用名目”历经十余年“产学研用”攻关，获国度技艺发明奖二等奖；湖南省农田土壤重金属污染修缮工程技艺探讨中心研发的“稻田镉砷污染阻控要害技艺与利用”效果，首先提议了土壤－水稻体系“多界面－多进程－多素材”结合防控镉砷污染的新思路，获国度科技进步奖二等奖；湖南省柑橘工程技艺探讨中心开发的“柑橘绿色加工与副产品高值应用资产化要害技艺”，获国度科技进步奖二等奖。

涤故革新：资产化之路行稳致远

杉杉燃料制造车间。

资产化怎么才能做得好？在李旭看来，以产线进级拉动产物功能提高至关要紧。

当前，锂电池在大家生活中越来越常见。如电话、平板电脑待机时间有多久，电动车子能跑多远，都与锂电池相关。锂电池有四大主材，区别是正极资料、负极资料、隔膜及电解液。此中，正极资料占电池本钱的40%，干脆关连到电池产物的功能提高和素质稳固。而正极资料的素质稳固性、绝对性，与产线的自动化水平紧密相干。

“十几年前的制造车间是作坊式的。”李旭坦言，当时车间里平铺式地堆放着配料，以及窑炉、破碎、混批等设施，“物料全靠人士搬送，基本谈不上有过程化、自动化的产线。”

而锂离子电池正极资料隶属粉体产业，这类作坊式的惯例制造车间内，粉尘满天。“工大家戴着防毒面具上班，咱们里面叫‘猪鼻子’，工人下班后脱下方具，除了眼睛、鼻子、嘴巴，其它位置皆是黑的。”李旭推荐，惯例车间粉尘多，异物管制不容易到位，一朝正极资料中异物（磁性物质和金属颗粒）含量超标，电池就会显露微短路、发热，温度到达临界点还会爆炸。

要想提高产物素质，产线进级换代刻不容缓。

第二代产线很快投入利用。“那是一座四五层楼高的钢筋混凝土构造的厂房，窑炉搬到了最顶层，外表上曾经实现了从上到下的立体式过程料理。”但李旭以为，这样的立体式产线依然存留设置不合乎道理、效能不高的弊端，“物流太慢，循环交叉过程太多，室内环境温度高。”

2016年至2018年，湖南锂离子能源电池正极资料工程技艺探讨中心历时两年多成功研发出第三代产线，即“万吨高能量密度锂电正极资料数字化车间新形式利用名目”，实现了锂离子电池正极资料制造进程中的自动化、消息化、智能化，制造环境变好，产物素质和稳固性、制造效能也获得显著提高。

“容易来讲，便是‘一头进一头出’。”李旭造型地推荐，“200米长的厂房内是自动化制造线，原料从一头进，产物从另一头出。”在这种数字化车间内，从配料、混料、装钵、烧结、粉碎到除磁包装，各个步骤都由机器自动达成，少量的工人从事巡检、监测和维护事业。

产线的自动化也让异物管制变得简单起来。“咱们的资料磁性物质的操控请求是在25PPB级（PPB通常指浓度单位，十亿分之一），即100吨产物，杂质含量适中于2.5克。”李旭推荐说。而“万吨高能量密度锂电正极资料数字化车间新形式利用名目”也入选2016年工信部智能生产概括准则化与新形式利用名目名单。得益于产线功能的提高，2018年，杉杉燃料正极资料的设置年产能已达到4.9万吨，出售收入超越46亿元，具有100多家长久合作消费者，此中不乏三星、LG化学、比亚迪、华为等知名公司。

综观全省，在科技效果转化及资产化上，湖南锂离子能源电池正极资料工程技艺探讨中心以产线进级拉动资产化进行还不过一种缩影。例如，华夏工程院院士、国度植物功效成分应用工程技艺探讨中心主任刘仲华带领团队构建了黑茶制造的准则化体制，并经过系列技艺突破和产物创新，使往日不到2亿元市场范围的湖南黑茶，进行于今已超越200亿元。再例如，国度油茶工程技艺探讨中心主任陈永忠带领团队，用“良种+良法”，把油茶果变成了致富“金果果”，为咱省油茶“千亿资产”打下半壁江山。依靠它们的技艺效果，湖南成功培养出国度林业要点龙头公司6家、省级龙头公司95家，塑造了大批颇具作用的茶油品牌，2018年咱省油茶年产值达450亿元，油茶产量全中国第一！

2019年，湖南省工程技艺探讨中心总收入达2080.90亿元，此中产物出售收入达1060.40亿元，技艺性收入977.50亿元。实现利税128.76亿元。共转化科技效果3724项，累计推广科技效果9715项。

审时度势：前瞻引领为未来布置

红太阳光电PERC高效电池数字化示范车间。

未来是甚么样的？关于咱省的工程技艺探讨中心而言，它们早有预见，并曾经最初布置。

相遇、泊车、避让，接下来一辆向左，一辆向右，在红太阳光电高效PERC电池数字化示范车间里，两台像扫地机器人一样的橘色AVG（自动导引运输车）小车在贴着二维码的过道上灵活行驶着，他们身后是黄色的机器人在挥舞着钢铁臂膀。这点“小黄人”和“小橘车”是红太阳光电自助研制的智能物传播输体系的一部分，他们承受着车间每天约35万片高效电池片的抓取和传导运输事业。“咱们采纳27台产业机器人、12台AGV小车等多个技艺形式，各工艺进程自动插取片、自动上下料和品质在线检验，彻底幸免人力搬运，实现了车间整线全自动化运转。”郑达敏推荐，车间还应用视线传感、网站通信等物联网技艺，实时采集现场数据，上传生产执行体系剖析决策，对光伏电池生产进程、产物品质、设施状况、燃料消耗等发展实时管制、智能改良。

“从前，同范围的车间至少须要300名事业人士，现在则不到100人。光伏电池转换效能也大大提高，平均超越22.7%，制造效能提升21.5%，运营本钱下降26.6%，产物不良品率下降35.6%。”郑达敏推荐道。

高效光伏电池生产的全过程自动化、数字化和智能化，不过国度光伏配备工程技艺探讨中心未来进行蓝图中的一块拼图。在“强配备、稳光伏”的全体策略指导思想下，该中心面向市场要求，周全布置下一代光伏配备，塑造焦点产物。“日前，红太阳光电建有管式配备研发平台、板式配备研发平台和智能生产平台。”龙会跃显示，企业将应用已掌握的焦点技艺，不停丰富单台光伏配备的功效性。同一时间，也已瞄准下一代工艺提早布置，“将为全世界光伏公司提供定制化、国产化‘高效电池+智能生产解决方案’，推进我们国家光伏产业朝绿色化、智能化、高效化转变，为光伏发电实现平价上网打下坚实根基。”

同样是智能化，杉杉燃料瞄准能源电池市场，正好加速布置第四代产线，即集模块化设置、地域化治理、智能化操控于一体的“超等工厂”。“在新的超等工厂里，人均制造效能将是第三代产线的3倍。”李旭称，日前“超等工厂”曾经设置达成，将要映入建造阶段。

当前，众多现存桥梁因设置和年限不行满足过往机动车请求，其平安性遭到惨重威胁，为保证桥梁构造平安，必需对桥梁发展监测，构建桥梁平安提前警告体制，以防产生桥梁平安车祸。湖南省预应力桥梁品质操控工程技艺探讨中心未雨绸缪，以新基建赋能旧基建。该中心研发了鉴于北斗卫星导航CORS体系的高精度远程边坡实时在线监测新技艺，将卫星定位技艺与地理消息技艺、通信技艺及领先进步的软件开发技艺有机联合，为使用者提供最新、透明、可见、实时的测量效劳。日前，该中心正好布置新的更高精度定位的传感技艺和产物，酝酿一场根基设备智能监测技艺革命。

赫然，湖南省工程技艺探讨中心正好用各自的形式拥抱一种隶属智能时期的未来。当前，《湖南省第十四个五年科技创新规划》体制已映入要害阶段。该规划确定了“1+6+N”的最重要的事业任务，将围绕“致力塑造国度要紧领先进步生产业、具备焦点竞争力的科技创新、内陆地域改革开放的高地”布置“十四五”科技创新要点任务。此中准确提议，要加速布置建造重要创新平台，为国度奉献策略科技力量，更好地效劳湖南高品质进行。作为创新平台的要紧构成部分，湖南省工程技艺探讨中心正以再出发姿态，坚持面向全球科技前沿、面向经济主战场、面向国度重要要求、面向国民寿命健康，坚持以创新驱动引领高品质进行，在要害焦点技艺攻坚之路面上奋力前行，在建立通畅高效的技艺创新和转嫁转化体制的公路上越走越宽。

来自：发明与创新杂志

作者：雷蕾 罗申

编辑：廖晨昊