近日,科技部官方網(wǎng)站公布了《戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源開發(fā)利用》的立項名單,“鹽湖鋰鎂資源高效開采與綠色加工技術(shù)”正式獲得國家重點研發(fā)計劃支持,因其技術(shù)創(chuàng)新性地解決了我國鋰資源對外依賴嚴重的瓶頸,進一步夯實了我國發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的關鍵礦產(chǎn)資源基礎而備受關注。
“鹽湖鋰鎂資源高效開采與綠色加工技術(shù)”項目由西安建筑科技大學牽頭,聯(lián)合青海省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局、陜煤地質(zhì)集團、江西理工大學、中科院長春應用化學研究所、西安金藏膜環(huán)??萍加邢薰?簡稱“金藏膜”)等9家科研院所及單位共同承擔。
此次立項獲批,不僅有望解決我國鋰資源提取對外依賴的局面,同時為中國高??萍汲晒a(chǎn)業(yè)化探索出一條全新方向。然而,該項目究竟具有怎樣的優(yōu)勢能夠脫穎而出?由“金藏膜”首提的高校科技成果產(chǎn)業(yè)化模式——“金膜式”的探索實踐背后,又將對我國高??蒲谐晒D(zhuǎn)化帶來怎樣的影響?
“鹽湖提鋰”技術(shù)突破行業(yè)瓶頸
當前,新能源產(chǎn)業(yè)的火熱發(fā)展,作為上游核心原材料的鋰礦產(chǎn)資源在國民經(jīng)濟中的重要性愈發(fā)顯著。2020年,中國的鋰礦(折合碳酸鋰)產(chǎn)量僅有7.4萬噸,對外依存度高達60%。而根據(jù)預測,到2025年,中國鋰需求量將會達到43萬噸,需要進口25.38萬噸。因此,我國逐漸“從內(nèi)到外”謀劃戰(zhàn)略性關鍵礦產(chǎn)資源的供給安全保障戰(zhàn)略:對內(nèi),提高資源的勘察覆蓋度和回收利用率;對外,化解資源供給外源風險,積極主動參與全球礦產(chǎn)資源開發(fā)治理。
基于此,“鹽湖鋰鎂資源高效開采與綠色加工技術(shù)”項目目標是降低我國對進口鋰鎂等礦產(chǎn)資源的依賴,努力實現(xiàn)“雙碳”目標。
作為項目團隊核心,西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院王磊團隊開發(fā)了以“固相分離技術(shù)+膜分離”為核心的高效、綠色、低成本提鋰技術(shù),固相離子束縛技術(shù)用于鋰離子的富集,綜合性能達到現(xiàn)行吸附劑的20倍以上。并攻克了“從低濃度、超高鎂鋰比的鹽湖鹵水中提取碳酸鋰”的世界難題,使得鋰的提取成本從3萬元/噸以上降至1.5萬元/噸之內(nèi),且更加環(huán)保,降低了我國對進口鋰資源的依賴。
基于自主研發(fā)的固相離子束縛技術(shù),為團隊指明了鹽湖提鋰業(yè)務發(fā)展的新方向。通過產(chǎn)線“模塊化”,運行智能化等優(yōu)勢,不但降低了投入成本、同時大大減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié),將碳酸鋰制備過程大幅度簡化。如今,項目已在青海冷湖、格爾木、柴旦等地落地實施,并正以每年10倍增速不斷提升產(chǎn)能,滿足鋰電池原材料供應需求。
“金膜式”解決高校科研成果轉(zhuǎn)化難題
作為從高校“實驗室”到高原“生產(chǎn)線”的重要探索與成功實踐,“鹽湖鋰鎂資源高效開采與綠色加工技術(shù)”項目為我國鋰礦資源的自主可控夯實了基礎。為實現(xiàn)從科研項目到產(chǎn)業(yè)化落地,2017年,由陜西省科技廳支持,王磊依托西安建筑科技大學優(yōu)勢學科,組建了陜西省膜分離技術(shù)研究院,面對國家重大需求設計科研方向,建立了“基礎研究——應用基礎研究——應用研究——成果轉(zhuǎn)化——孵化企業(yè)——反哺科研”的高??萍籍a(chǎn)業(yè)化的模式。圍繞新能源產(chǎn)業(yè)材料和戰(zhàn)略材料進行基礎研究和技術(shù)開發(fā),為產(chǎn)業(yè)化提供共性技術(shù)平臺,以解決高??萍汲晒D(zhuǎn)化慢、轉(zhuǎn)化難、轉(zhuǎn)化率不高的難題。
現(xiàn)如今,陜西省膜分離技術(shù)研究院目前已成功孵化了10余家硬科技企業(yè),涵蓋節(jié)能環(huán)保、新能源新材料、醫(yī)療器械三大領域。其中,“金藏膜”正是在新能源新材料領域孵化的重點項目,恰逢新能源產(chǎn)業(yè)快速增長之際,其科研成果實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)化,目前碳酸鋰日產(chǎn)量已達10噸以上。
這種“研究院+有限公司+種子基金”的三位一體格局,也為金藏膜在內(nèi)的更多企業(yè)實現(xiàn)“研發(fā)——轉(zhuǎn)化——資源——資本共融合”規(guī)?;峁┝死碚摶A,打通高??蒲谐晒D(zhuǎn)化的“堵點”,王磊總結(jié)道:“高校的科技成果轉(zhuǎn)化確實會遇到各種難題,但我們闖過來了,走了一條全新的科技轉(zhuǎn)化之路,我們稱為‘金膜式’,在我省開創(chuàng)了先例。”
王磊認為,在探索與實踐中,膜分離技術(shù)研究院具備高校優(yōu)勢資源與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的深度整合能力,是基礎研究和人才培養(yǎng)的前沿陣地,研究院孵化公司能夠?qū)W⒂诟咝?蒲谐晒膽瞄_發(fā)和成果轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)先進技術(shù)與市場需求的深度融合,種子基金則為孵化企業(yè)提供資金支持,由此解決了高校科研成果轉(zhuǎn)化慢、轉(zhuǎn)化難、轉(zhuǎn)化率不高等問題,成為鹽湖提鋰技術(shù)能夠走出實驗室,成功跨越“死亡谷”,走上“快車道”背后的原動力。
“金膜式”的出現(xiàn),不僅意味著我國高??蒲谐晒D(zhuǎn)化之路已初見成效,也意味著政府、企業(yè)與科研院形成合力之后,三方協(xié)作能夠解決科技創(chuàng)新資的配置、科技與經(jīng)濟融合發(fā)展、提升科技成果轉(zhuǎn)化率等重要難題,對于我國核心產(chǎn)業(yè)發(fā)展將具有重要的借鑒意義。
目前,王磊團隊已在節(jié)能環(huán)保、新能源新材料、醫(yī)療器械三大領域孵化了十余家高科技企業(yè),申請專利80余項,已授權(quán)專利40余項,其中30余項已實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化生產(chǎn),專利轉(zhuǎn)化近億元,“金膜式”價值可見一斑,伴隨更多高校在前沿技術(shù)的深入探索與產(chǎn)業(yè)融合,“金膜式”無疑將受到更多科研團隊與創(chuàng)業(yè)公司的關注,助力我國更多核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)躍升。