苧麻，一種天然的紡織材料。在楊維清眼里，它還能制備活性炭電極，并應(yīng)用于超級(jí)電容器。

楊維清是西南交通大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“西南交大”）材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，長(zhǎng)期從事先進(jìn)儲(chǔ)能材料和器件的研究。從2015年起，他盯上了這一“千年不爛軟黃金”，開(kāi)啟了基于苧麻炭的超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)化研究。

如今，苧麻炭成果已走出實(shí)驗(yàn)室，準(zhǔn)備走上生產(chǎn)線。楊維清也找到了投資伙伴，向?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的最終目標(biāo)進(jìn)軍。

一路走來(lái)，楊維清不斷摸索，也不斷試錯(cuò)，逐漸明晰自己的定位：“我只是個(gè)‘導(dǎo)演’，我需要投資商、制片人把我的作品變成商品，讓想法變現(xiàn)。”

他強(qiáng)調(diào)，一定要實(shí)事求是，讓專業(yè)的人做專業(yè)的事。

從椰殼到苧麻稈

相比傳統(tǒng)電容器，超級(jí)電容器通常具有更高的能量密度和功率密度，且充放電速度快、循環(huán)壽命長(zhǎng)，因此被廣泛應(yīng)用于地鐵動(dòng)能回收、新能源城市交通、航空航天等諸多領(lǐng)域。

“決定超級(jí)電容能量密度的關(guān)鍵就是電極材料。”楊維清打了個(gè)比方，“就像建的房子決定了能裝多少人。”活性炭由于具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)可調(diào)整、化學(xué)穩(wěn)定性好和成本低等優(yōu)勢(shì)，成為超級(jí)電容器的首選電極材料，用于吸附電荷以儲(chǔ)存能量。

椰殼則作為原材料，被廣泛用于制備電容活性炭。但這一技術(shù)和規(guī)模化生產(chǎn)線一直被國(guó)外企業(yè)牢牢握在手中，是我國(guó)超級(jí)電容器發(fā)展的一大“卡脖子”問(wèn)題。

“蜀麻吳鹽自古通，萬(wàn)斛之舟行若風(fēng)。” 自古以來(lái)，四川產(chǎn)的苧麻一直遠(yuǎn)近聞名，于多地流通，其中大竹縣產(chǎn)的苧麻久負(fù)盛名。對(duì)于從小生活在大竹的楊維清來(lái)說(shuō)，每年長(zhǎng)三季、能躥2米高的苧麻是再熟悉不過(guò)的家鄉(xiāng)特產(chǎn)。

“苧麻和椰殼都是生物質(zhì)，苧麻是否也可用于電極材料的制備？”2015年，當(dāng)這一想法在楊維清腦中“蹦”出后，他便著手展開(kāi)研究。

苧麻麻稈具有灰分低、含碳量高的特點(diǎn)，是制備高比表面積活性炭的理想原材料。“而且，苧麻纖維素含量較高，纖維取向有序，具有疏松多孔的特點(diǎn)，相比椰殼制備的活性炭，苧麻制備的活性炭能夠更好地儲(chǔ)能。”楊維清團(tuán)隊(duì)成員羅淇天說(shuō)。

“我家鄉(xiāng)苧麻滿地，尤其是苧麻稈都沒(méi)人要，燒了還污染環(huán)境。”楊維清從老鄉(xiāng)手中收來(lái)的廢棄苧麻稈，搖身一變成了高附加值的先進(jìn)材料。

試錯(cuò)的過(guò)程

楊維清課題組的實(shí)驗(yàn)室里，一臺(tái)高溫管式爐見(jiàn)證了苧麻炭制備研究的起點(diǎn)。

根據(jù)一系列的實(shí)驗(yàn)要求，楊維清和團(tuán)隊(duì)在不斷嘗試中摸索出了一套包含30多道工藝的制備方法。經(jīng)去皮或碎稈后，苧麻不僅要進(jìn)行炭化和活化處理，還要經(jīng)歷除鐵、酸洗、漂洗、過(guò)濾等純化流程。而最為關(guān)鍵的炭化工藝，主要是在高溫管式爐中完成。“在氬氣環(huán)境下，設(shè)置一定的參數(shù)對(duì)苧麻進(jìn)行燜燒。”楊維清說(shuō)。

實(shí)驗(yàn)階段，楊維清成功研發(fā)出想要的活性材料，但產(chǎn)量只有100克。要實(shí)現(xiàn)材料規(guī)?；a(chǎn)，應(yīng)用于儲(chǔ)能器件制成電容產(chǎn)品，并最終進(jìn)入銷售流通環(huán)節(jié)，還有很長(zhǎng)一段路要走。其中，最重要的就是中試環(huán)節(jié)。

在學(xué)院內(nèi)，楊維清逐步搭建起一條年產(chǎn)5公斤的超容炭中試線。“這是一個(gè)不斷試錯(cuò)的過(guò)程，不只是技術(shù)工藝上的改進(jìn)。”

因?yàn)槭侵苽湫虏牧希忻嫔蠜](méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)設(shè)備，所以楊維清自己動(dòng)手改裝類似的裝置。“像高溫水蒸氣活化的鍋爐，因?yàn)榱髁亢蜏囟炔荒苓_(dá)到工藝要求，前后換了4個(gè)。”目前使用的鍋爐，也有楊維清的“改造” 痕跡：連接管道被纏上一圈又一圈的加熱帶，避免熱量流失。

公斤級(jí)別的苧麻炭制備實(shí)現(xiàn)后，楊維清把目標(biāo)產(chǎn)量瞄向了“噸”。一開(kāi)始他有點(diǎn) “野心”，直接謀劃了年產(chǎn)300噸級(jí)別的生產(chǎn)線，但資金風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)太高，最后不得已放棄了。 “實(shí)際操作中我才發(fā)現(xiàn)，這樣做的風(fēng)險(xiǎn)極高，光設(shè)備投入一年就得5000萬(wàn)元，如果不合適要改裝，又是一筆支出，太‘燒錢(qián)’了。” 楊維清將目標(biāo)縮小至“年產(chǎn)30噸至60噸”的中試線，在尊重科研規(guī)律的同時(shí)，又合理規(guī)劃了投入的時(shí)間和資金。

苧麻炭研究起步不久后，西南交大就進(jìn)行了一場(chǎng)“職務(wù)科技成果權(quán)屬混合所有制改革”，先后出臺(tái)了《西南交通大學(xué)專利管理規(guī)定》和《西南交通大學(xué)無(wú)形資產(chǎn)管理辦法》。前者使科研人員從一開(kāi)始就和所在單位共享成果所有權(quán)，后者則規(guī)定校內(nèi)職務(wù)科技成果不再納入國(guó)有無(wú)形資產(chǎn)管理清單，而是由學(xué)校科研管理部門(mén)作為成果管理，由此打破了 高校成果“不愿轉(zhuǎn)”“不敢轉(zhuǎn)”的局面。

2021年1月，楊維清團(tuán)隊(duì)“高比能超級(jí)電容器關(guān)鍵材料與器件制備工藝系列技術(shù)” 所涉及的9項(xiàng)職務(wù)發(fā)明，按照學(xué)校和科研團(tuán)隊(duì)3∶7的比例完成知識(shí)產(chǎn)權(quán)分割確權(quán)后，以1388萬(wàn)元的估值作價(jià)入股四川一家科技企業(yè)。其中，學(xué)校30%的知識(shí)產(chǎn)權(quán)由該公司出資416.574萬(wàn)元購(gòu)買(mǎi)。

專業(yè)的人做專業(yè)的事

楊維清及其團(tuán)隊(duì)在學(xué)校完成公斤級(jí)苧麻炭制備后，再將其送往合作公司位于成都龍泉驛區(qū)的廠區(qū)，做成商用型的軟包和圓柱形超級(jí)電容器，并進(jìn)行性能測(cè)試分析。這一條半自動(dòng)化的封測(cè)中試生產(chǎn)線已經(jīng)運(yùn)行了快兩年，流程中各項(xiàng)工藝已經(jīng)成熟，如今正處于各項(xiàng)設(shè)備的磨合階段。

對(duì)于廠區(qū)預(yù)留的一塊2000多平方米的空地，楊維清已有了謀劃：搭建那條年產(chǎn)30噸至60噸的苧麻炭制備中試生產(chǎn)線。

“和我合作的這家企業(yè)，以前主營(yíng)印刷業(yè)務(wù)。”楊維清說(shuō)，二代掌舵者接手后，一心想讓公司轉(zhuǎn)型，而自己正好在找投資，所以兩人一拍即合。

楊維清最看重的，是雙方理念的契合。“其他投資者只想投錢(qián)，產(chǎn)品研發(fā)、銷售等都要我來(lái)組建團(tuán)隊(duì)，可管理并不是我的專長(zhǎng)。”這家企業(yè)管理者只讓楊維清管技術(shù)，產(chǎn)品后期的業(yè)務(wù)根本不用他操心。同時(shí)，楊維清也看中了公司的實(shí)力：背靠涉足多個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較強(qiáng)。“實(shí)事求是，專業(yè)的人做專業(yè)的事。”楊維清給自己提出了“三不一結(jié)”的要求，即“不當(dāng)法人，不控股，不過(guò)早想預(yù)期分紅，且一事一結(jié)”。“雖然目前苧麻炭項(xiàng)目我仍有持股，但占比較少。未來(lái)如果有其他項(xiàng)目，我也會(huì)堅(jiān)持‘三不’原則，不想在科研上分心，也不想過(guò)分夸大自己的作用。”

楊維清將自己定位于“科研代工”的角色，只做技術(shù)委托開(kāi)發(fā)。“‘一事一結(jié)’，我和團(tuán)隊(duì)只為企業(yè)解決科技問(wèn)題。”

撐起一把“傘”

“我就該專心搞科研，我也愛(ài)做科研。”喜歡科研這件事，也是楊維清在一路摸爬滾打中認(rèn)識(shí)到的。

本科畢業(yè)后，他當(dāng)過(guò)連鎖餐飲店經(jīng)理、做過(guò)奧賽培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的講師，還開(kāi)過(guò)網(wǎng)吧，一個(gè)勁兒地就想掙錢(qián)。2003年，在培訓(xùn)機(jī)構(gòu)已是金牌講師的楊維清，收入不錯(cuò)，但他總覺(jué)得每天都是重復(fù)勞動(dòng)，“少了點(diǎn)意思”。

第二年，他決定重回校園。在四川大學(xué)攻讀碩士和博士學(xué)位后，他又赴美國(guó)深造。經(jīng)過(guò)了10年的二次求學(xué)，37歲的楊維清正式踏上了科研之路。

楊維清很羨慕那些一早就選擇做科研，且長(zhǎng)久堅(jiān)持下來(lái)的學(xué)者，但他知道人的經(jīng)歷不能復(fù)制。“我起步晚，只有靠時(shí)間積淀。”尤其是2017年、2018年課題組成果轉(zhuǎn)化遇到困境時(shí)，楊維清不得已作出取舍，忙于工作卻疏于對(duì)家人的陪伴和照顧。每每想到此，他都深感虧欠。

正是這些“彎路”帶來(lái)的磨礪，讓楊維清越發(fā)明白自己要什么，也拓寬了思路、打開(kāi)了 “格局”。除了大學(xué)教授，楊維清還有個(gè)身份——四川省政協(xié)委員。而他的提案，基本都與高校如何打通科技成果轉(zhuǎn)化“最后一公里” 有關(guān)。

自己淋過(guò)雨，就想為別人撐把傘。楊維清的提案中，總是融入了自己實(shí)踐后總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。他曾提出，政府可以鼓勵(lì)高校和機(jī)制更為靈活的中小企業(yè)共建中試平臺(tái)，并提供資金引導(dǎo)，或?qū)χ性囯A段給予補(bǔ)助，以減少高?？蒲袌F(tuán)隊(duì)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)和壓力。

楊維清的短期目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)符合商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的苧麻炭超級(jí)電容器的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。“現(xiàn)在苧麻炭的制備產(chǎn)量已經(jīng)從100克增長(zhǎng)到30噸。未來(lái)，我們要建立的是年產(chǎn)300噸的正式生產(chǎn)線。”他還有一個(gè)遠(yuǎn)期計(jì)劃，就是將即將構(gòu)建的年產(chǎn)30噸至60噸的中試生產(chǎn)線不斷擴(kuò)充發(fā)展成一個(gè)中試技術(shù)工程中心，“使其成為一個(gè)具有公共性和兼容性的中試平臺(tái)”。