一種肉眼看不見的黑色粉末，正悄然掀起一場關(guān)于綠色制造的材料旋風(fēng)。直徑僅及人類發(fā)絲的十分之一，強度卻是優(yōu)質(zhì)鋼的百倍以上，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能堪稱材料界的“全能冠軍”——碳納米管。

這種被譽為“未來之星”的超級材料，曾因制備艱難而價比黃金，僅局限在少數(shù)高端實驗室中。時下，位于江蘇省鎮(zhèn)江市的贏納材料科技（鎮(zhèn)江）有限公司憑借創(chuàng)始人趙社濤和團隊持續(xù)多年的原始創(chuàng)新，率先打通全鏈條技術(shù)，建成單臺年產(chǎn)千噸級大型反應(yīng)器，讓這種“超級材料”跨入了大規(guī)模工業(yè)化的門檻。

碳納米管的應(yīng)用前景早已不再局限于想象。然而，長久以來，高昂的成本如同一條隱形鎖鏈，束縛著它的規(guī)?；椒?。傳統(tǒng)工藝依賴聚合級乙烯、丙烯等高純特種化學(xué)品，原料提純要求苛刻、設(shè)備投資巨大，且儲運風(fēng)險高、建廠受限。

“核心痛點在于制備源頭。”贏納材料總經(jīng)理趙社濤一語中的。轉(zhuǎn)機來自一次大膽的原料革命。趙社濤團隊率先發(fā)明了以甲醇、煤炭為原料、低成本生產(chǎn)碳納米管的全新技術(shù)路線。

圖為室內(nèi)小試實驗裝置，甲醇制備低碳氫氣+碳納米管的原型測試裝置。來源：趙社濤

為什么選擇甲醇？他解釋道，因為我國是全球第一大甲醇生產(chǎn)國，供應(yīng)充足、價格低廉，且甲醇常溫下為液體，儲運成本遠低于乙烯、丙烯等危險氣體，無需特種資質(zhì)，也無需限定在化工園區(qū)。這意味著項目落地門檻大幅降低。原料突破不僅讓碳納米管的生產(chǎn)告別了對高純度烯烴的依賴，更省去了復(fù)雜的深冷分離裝置，設(shè)備投資和生產(chǎn)成本大幅下降。“以前原料就像‘特供品’，又貴又難‘伺候’?，F(xiàn)在用甲醇，遍地都是，成本可控。”

有了低成本、易獲取的綠色原料，還必須擁有與之匹配的大規(guī)模生產(chǎn)裝備，才能真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地。傳統(tǒng)單臺設(shè)備年產(chǎn)能僅百噸級，遠不能滿足市場需求。贏納材料聯(lián)合遵義聚源新材料，歷經(jīng)兩年集中攻關(guān)，于2024年底建成全球首套單臺年產(chǎn)千噸級碳納米管反應(yīng)器，打造出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代示范工廠。目前設(shè)備運行穩(wěn)定，可超大批量生產(chǎn)通用、陣列、薄壁等多規(guī)格碳納米管，滿足不同場景需求。整個生產(chǎn)流程簡易高效，能耗顯著降低，更重要的是，在生產(chǎn)碳納米管的同時還能副產(chǎn)大量高純度氫氣，實現(xiàn)“一料多產(chǎn)、耦合增值”，契合綠色低碳發(fā)展方向。

這并非孤立的工藝改進，從原料路線創(chuàng)新到反應(yīng)器大型化突破，贏納材料成功打通了低成本原料、大規(guī)模生產(chǎn)、高價值應(yīng)用的全鏈條，推動碳納米管生產(chǎn)成本顯著下降，也為未來更大規(guī)模的反應(yīng)器設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。趙社濤介紹，公司現(xiàn)已圍繞催化劑、反應(yīng)器、工藝路線布局了10余項國內(nèi)外專利，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)自主可控。

技術(shù)持續(xù)迭代，未來前景可期。趙社濤表示，伴隨未來萬噸級、10萬噸級碳納米管產(chǎn)業(yè)基地的漸次落地，這種超級材料將從高精尖的實驗室珍品，有望轉(zhuǎn)變成為支撐制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)關(guān)鍵材料。（記者 陳志奎 通訊員 云瑩 楊晨）