松山湖材料实验室付超：多孔陶瓷“硬科技”，闯出市场“新蓝海”
2月23日上午，一场高规格的技术成果推介现场会在广东韶关召开。会议由广东省科学技术厅、韶关市人民政府主办，省发展改革委、工业和信息化厅、生态环境厅、莞韶对口帮扶指挥部等多部门联合举办，而会议的主角，就是松山湖材料实验室首席科学家付超研究员领衔的研究团队开发的“多孔介质燃烧及热工装备”技术成果。
多孔介质燃烧被国际燃烧学界称为21世纪最新一代燃烧技术，相比传统火焰燃烧加热更加均匀，节能减排效果明显。付超及其团队在国内率先实现了该项技术的商业化应用，并在中金岭南韶关冶炼厂、韶钢股份等韶关企业进行了示范应用，取得良好效果。
实际上，以自主研发的多孔陶瓷材料及相关燃烧技术为基础，该团队与包括中石化、中石油等央企在内的多家行业龙头企业已展开接触与合作。
手握“硬科技”、勇闯“无人区”、开辟“新蓝海”，依托松山湖材料实验室提供的优质培育环境与创新制度，付超及其团队正快速向着科研成果大规模应用的新赛道不断提速。
松山湖材料实验室首席科学家、多孔陶瓷及复合材料团队负责人付超
绝对优势通过央企竞标
以“硬科技”推动行业进步
一家没有历史业绩的初创公司，产品单价高出竞争对手数倍，却一举通过中石化系统严格的招投标程序，以超高评审得分脱颖而出……这是付超研究员带领多孔陶瓷团队及其旗下企业卓异环境，在2021年取得的重要成果之一。
在中石化胜利油田召开的多孔介质低氮燃烧器油田试用效果及应用前景论证会上，该团队研发的燃烧器各项性能指标100%达标，成为唯一满足排放标准要求的厂家，以第一名成绩中标中石化胜利油田低氮燃烧器框架招标。
多孔陶瓷团队研发的新型材料，表面分布有微小孔洞，外观上类似于电器包装盒内常见的塑料泡沫，因此业内有时也将其称为“泡沫陶瓷”。该陶瓷具有优良的理化性能，可承受1600度的高温，以此制作的燃气燃烧器，应用于能源、化工和环境等领域，可大量节省能源消耗，实现氮氧化物超低排放。
油田水套加热炉燃烧器
“参与竞争的产品虽然都叫燃烧器，但实质已经完全不同，其他人的技术与我们具有代差。”付超介绍说，该团队的产品在节能减排关键指标上，具有颠覆性优势，可将能耗及排放降至业内罕见的水平，以至于许多初次洽谈合作的客户，大都对数据真实性存疑。
“我们的技术和装备在胜利油田试应用之初，对方认为从热工学原理上来说，没有技术能达到这样的节能水平。但真正几个月测下来，结果证明一切。”付超说道，一项“硬科技”如何真正参与到经济高质量发展过程当中，这是很有代表性的一件事。
多孔陶瓷团队研发的燃烧器在胜利油田示范应用
从质疑到反复测试，再到充分信服，已经成为该团队和客户打交道的常态。在与东风汽车集团的合作中，由于样品测试结果过于优异，对方一度不敢相信，前后经过两轮检测再加一次面对面交流，才最终确认结果的真实性。
目前，双方已经围绕“十四五”期间的研发合作，达成了一系列计划，未来将在生产线改造等方面展开合作。“除了显著节能和超低排放这两大优势之外，我们的合作还将为他们带来产品质量的显著提升。”付超举例道，运用新型燃烧技术，可以保证汽车零部件生产过程中均匀加热，更好控制表面氧化层的厚度。
而与韶冶集团开展的技术合作，每年可为企业节省数千万元的成本，节能减排提高了经济效益。
春节刚过，付超还带队到辽宁考察走访客户，对接市场需求。作为全国最大的稠油、高凝油生产基地，辽河油田迫切需要引进新一代原油开采加热设备，多孔陶瓷研究团队开发的水套加热炉经过近6个月的示范应用，显著的节能减排效果得到了油田方面的高度认可，双方就后续批量推广应用达成了一致意见。
紧抓节能减排产业风口
围绕六大领域拓展头部合作
实际上，该团队的技术应用领域不止于此。付超表示，团队目前主要聚焦石油、石化、有色、钢铁、玻璃以及VOC治理等六大领域，合作方涵盖大型央企及行业头部企业，包括中石油、中石化、中铝、宝钢、韶冶、福耀玻璃、双良集团等。
通过材料实验室对外开展的一系列合作，越来越多的龙头企业资源被引入东莞，并且在材料、环保等多个方面展开更多合作。“很多合作方过去只是听说过东莞，他们可能经常到广州、深圳，但对东莞不了解，通过合作，像是福耀玻璃集团创始人、董事长曹德旺这样的人，也开始来到东莞实地走访。”
多孔碳化硅陶瓷
“此项技术此前仅有少数国家掌握，我们经过二三十年的研究才获得突破，一旦到市场上去，几乎没有竞争对手。”付超表示，材料研发阶段，对材料应用领域有大概的想法，但团队入驻松山湖材料实验室后，聚焦产业化应用这一目标，用了近4年时间，“真正将这件事做起来了”。
目前，该团队已有12余个已成熟、可产业化的项目，旗下成立2家产业化公司，有139项已申报的国家专利，并与20余家行业龙头企业签署了合作协议，市场化应用全面铺开。
随着全球对气候和环境等重大问题更加关注，特别是我国“碳中和、碳达峰”目标的提出，节能减排领域诞生了巨大市场空间，相关技术推广应用也迎来新机遇。
“我们现在不仅站在风口上，还是风最大的地方。”付超表示，目前在降低二氧化碳排放之外，国家已经提出降低甲烷等物质排放的要求；另一方面，“能耗双控”政策之下，总量控制和单位能耗控制成为硬指标，倒逼各地发展绿色低碳技术。此外，“十四五”大气污染防治将臭氧与颗粒物协同治理当成重中之重，其中降低氮氧化物排放水平成为关键一环，而这些都是多孔介质燃烧技术的“拿手绝活”。
生产过程的数字化控制，也是多孔陶瓷团队的另一个市场切入点。付超举例道，青海油田是全世界海拔最高的油田，每口油井之间距离很远，过去工人检修维护，需要来回跑，耗时耗力。如今，利用多孔陶瓷团队开发的控制系统，水温控制、氮氧化物排放指标等数据，都能从传感器传送到中央控制室，甚至直接在手机上查看，大大节约了成本。
好风借力，直上青云。在市场化推广应用领域一路飞奔之后，付超及其团队已经将科创板上市纳入计划当中，预计最迟2024年提交申请。
“现在有多家大的央企以及广东省级创投基金，已经确定要提供投资，基本完成尽调程序。”付超介绍，今年团队目标销售约3亿元，净利润达1亿元，发展前景看好。
科技创新赋能先进制造
助力东莞实现高质量发展
目前，该团队也成为材料实验室创新样板工厂首个完成所有任务目标，实现顺利结题的团队，比预定时间提前一年半。团队何以能够跑出这种“加速度”？
在付超看来，首先是东莞作为世界制造业名城所拥有的完善产业链。“做创新性的产品是需要应用场景验证的，这个很重要。过去在研究院或者高校开展成果转化，一个很重要的障碍就是没有把研发跟场景紧密结合在一起。”
在松山湖材料实验室，技术攻关、产品研发都与客户紧密合作，目标明确，成果出来直接应用，而不必闭门造车再去寻找用户。“我们之前跑佛山去找陶瓷企业谈合作，却发现全国最大陶瓷企业马可波罗其实在东莞。所以现在我们跟东莞很多企业直接展开合作，这就是产业链的优势。”
其次，大湾区火热的创业环境，包括东莞作为世界制造中心具有的先进理念，特别是政府高效透明的办事风格，让创新创业更加简单。
付超表示，最后很重要的一点，就是材料实验室优秀的顶层设计带来的体制机制创新，充分释放了科学家进行成果转化的积极性。“实验室为科学家树立了市场化应用这一明确导向，鼓励大家把论文写在大地上、写在车间里。”
2022年，东莞迈上了万亿GDP、千万人口的“双万”新起点，并进一步明确了“科技创新+先进制造”的城市特色，开启高质量发展的新阶段。
付超表示，支撑东莞产业经济进一步转型升级，推动科技创新赋能先进制造，实现城市高质量发展，松山湖材料实验室大有可为。
“实验室很多团队都有着国内外顶尖的技术和产品，未来甚至可以冲上科创板，而实验室的支持强度和力度，恰恰能够使得这些团队在最短时间内迅速创造巨大价值。”付超表示，另一方面，东莞高新技术企业数量众多，市场竞争力与营收规模突出的企业也不在少数，但是大的龙头企业仍然欠缺，因此更加需要创新力量的支撑，而松山湖实验室能够肩负起这样一种责任。
出品：松山湖融媒体中心
来源：松山湖材料实验室
责编：郑国豪
审校：黄少宏 陈启亮
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