——記我國氣相二氧化硅民族產業崛起之路

　　從產量少到幾乎可以忽略不計，到如今全球市場三分天下有其一;從產品全部依賴進口到實現凈出口，我國氣相二氧化硅(俗稱氣相法白炭黑)產業用20年時間，沿著自主開發—創新發展—產業化的發展主線，實現了從小到大的跨越，不僅在國內市場站穩了腳跟，同時還在國際上贏得了一席之地，打磨出了一張閃亮的中國名片。

　　受制于人

　　創新是*出路

　　上世紀90年代，我國改革開放風頭正勁，建筑、汽車、家電、電子元器件等產業迎來了快速發展新時代，這也為作為重要配套材料的硅橡膠產業開辟了廣闊的市場空間。

　　當時廣州白云粘膠廠(我國*早從事硅橡膠生產的企業)生產的有機硅建筑密封膠(聚硅氧烷密封膠)供不應求。產銷兩旺的勢頭讓時任公司常務副廠長兼總工程師的王躍林無比欣慰。而與此同時，氣相二氧化硅供貨的問題卻一直困擾著他。

　　氣相二氧化硅是硅橡膠的補強劑，可以增加硅橡膠的強度，提高硅橡膠的抗高溫性和耐化學性。雖然用量不大，但作用不可小覷。毫不夸張地講，如果沒有氣相二氧化硅就沒有硅橡膠產業，其地位與IT行業“芯片”的地位相當。而且，氣相二氧化硅在軍工、汽車以及很多與老百姓息息相關的產業中也扮演著無可替代的角色。因此，氣相二氧化硅也被稱為“工業味精”和“材料科學的原點”。

　　我國氣相二氧化硅研究與開發始于上世紀 60 年代，沈陽化工廠自行開發并建設了我國第一套氣相二氧化硅裝置，產能50噸/年 。1995年該公司引進烏克蘭技術，建成了兩套年產能250噸/年的生產裝置。上世紀 80 年代上海電化廠建設了一套小規模的生產裝置，年產量不足100噸。

　　“當時，我國只有2家企業為軍工配套生產少量氣相二氧化硅，產品質量無法滿足硅橡膠的要求。我們廠用的產品全部從國外進口，價格貴不說，而且交貨周期長，車間生產經常要等米下鍋。”王躍林回憶道。

　　為了擺脫受制于人的局面，王躍林萌生了自己生產氣相二氧化硅的念頭。這在當時很多人看來簡直就是天方夜譚。

　　當時，國際上也只有德國德固賽公司、美國卡博特公司等少數公司掌握著氣相二氧化硅生產技術。為了壟斷市場，其技術對外嚴格保密，中國想轉讓幾乎不可能，自主創新是*的出路。

　　但當時國內可供參考的專利技術幾乎是空白，想自主創新打破國外的技術壁壘談何容易。

　　自主開發

　　打破國外壟斷

　　1999年，在王躍林的帶領下，廣州白云粘膠廠成立氣相二氧化硅項目組，一批年輕的技術骨干懷揣著振興氣相二氧化硅民族工業的夢想，雄心勃勃開始了在這一領域的創新創業之路。

　　“我們想開發氣相二氧化硅技術，一方面是硅橡膠的需要，另一方面也是為了化解有機硅的副產物一甲基三氯硅烷處理的難題。”王躍林表示。上世紀90年代，由于缺乏有效的回收利用技術，生產有機硅單體時產生的大量副產物一甲基三氯硅烷無法處理，帶來安全和環境污染隱患。

　　1999年9月，利用吉化電石廠提供的一甲基三氯硅烷和上海電化廠生產裝置，項目組進行規模試驗并獲得成功，制備出了寶貴的氣相二氧化硅。

　　首戰告捷鼓舞了團隊士氣，但要規模化生產依然困難重重。項目組費盡周折，2000年從烏克蘭購買了250噸/年技術工藝包。在此基礎上，項目組夜以繼日花費大量時間和精力對技術工藝進行了全面改進升級，終于開發成功具有自主知識產權的500噸級氣相二氧化硅工藝技術，填補了*，使我國成為國際上第三個掌握利用一甲基三氯硅烷生產氣相二氧化硅技術的國家。

　　2001年，利用廣州白云粘膠劑廠項目改制機會，王躍林以及部分員工與廣州白云粘膠廠共同出資，成立了廣州吉必時科技實業有限公司，專注于氣相二氧化硅技術開發與項目建設。

　　此后的十幾年里，我國氣相二氧化硅開發團隊始終堅持自力更生、自主開發，在自主創新的道路上砥礪前行，從未停止過前進的腳步。在攻克了生產技術難題后，王躍林又帶領開發團隊針對氣相法二氧化硅表面處理技術展開技術攻關。

　　表面處理技術是生產高端疏水型產品的關鍵技術，只有掌握了這項技術，才能徹底擺脫國外公司在膠黏劑和密封膠、汽車涂料、軌道防水涂層、PCB油墨、消泡劑等領域的產品壟斷。

　　2003年，吉必時科技將開發高端疏水型產品作為公司發展戰略正式立項。經過3年多的攻關，取得實質性進展。2006年，吉必時科技開始試產試銷疏水型氣相二氧化硅，2007年在廣州建成了我國首套具有自主知識產權的500噸/年疏水型氣相二氧化硅生產線，又一次填補了國內技術空白，并獲得發明專利授權(ZL 200510033776.4)。同年，吉必時科技改名為廣州吉必盛科技實業有限公司。2008年，吉必盛科技與美國客戶簽訂了第一單出口合同，“GBS”這個中國品牌逐漸為歐美國家的客戶所認知。

　　2010年，吉必盛科技建成了國內首條1000噸/年疏水型氣相法白炭黑連續生產線，實現了疏水產品規模化生產，技術達到國際*。此后，我國相繼突破了利用二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷以及聚二甲基硅氧烷對氣相二氧化硅進行表面改性的技術，產業路線和表面處理產品均填補了國內技術和產品空白，高端疏水型產品牌號基本涵蓋國外同類產品，改變了全部依賴進口的局面。

　　截至2018年，我國在氣相二氧化硅的生產工藝和設備、產品的表面改性及應用、產品包裝工藝和設備等方面申請并獲得授權的有效專利多達20多項。其中，宜昌匯富硅材料有限公司已擁有核心技術專利15項，該公司利用多晶硅生產過程中的副產物生產氣相二氧化硅工藝技術(發明專利號ZL 200610035301.3)和一種脫酸工藝及其設備(發明專利號ZL 201110391335.7)還榮獲中國專利獎*獎。

　　2000年，烏克蘭科學院*到廣州白云粘膠廠考察，并簽訂氣相法白炭黑項目技術合作協議。(資料圖片)

　　百折不撓

　　實現規模化生產

　　技術開發只是實現自主生產氣相二氧化硅夢想的第一步。為盡快實現產業化，2001年5月，吉必時科技與星火有機硅產進行合作，建設了一條500噸/年氣相二氧化硅裝置，當年12月點火。

　　然而生產過程并不順利，吉必時科技技術開發團隊克服重重困難，對工藝和技術進行反復調試改進，直到2004年，500噸/年的裝置實現滿產超產。經過5年多的努力，中國企業終于憑借自主開發的工藝技術打破了國外的技術壁壘，實現了氣相二氧化硅規模化生產，這讓所有參與開發的技術人員興奮不已。

　　正當大家躊躇滿志，準備擼起袖子大干時，一個強大的競爭對手阻斷了吉必時科技前進的道路。

　　不斷擴展的中國市場，讓氣相二氧化硅國際巨頭卡博特不再滿足于只是銷售產品。與此同時，中國民營企業的崛起也讓卡博特產生了些許危機感。而此時的星火有機硅廠正準備將有機硅單體產能從2萬噸/年擴大到10萬噸/年。顯然，吉必時科技現有的500噸/年裝置難以消化擴產后有機硅單體副產物。于是，星火有機硅廠選擇與卡博特合作建設4800噸/年氣相二氧化硅生產裝置。

　　與資金雄厚且擁有技術和人才優勢的卡博特相比，那時的吉必時科技還*弱小稚嫩，無力抗爭。情非得已，他們只好退出了這場不在同一起跑線上的競爭，選擇另謀出路。

　　此后，王躍林帶領技術團隊，一邊繼續完善工藝技術，一邊在吉林、浙江、四川、江蘇等地尋找合作伙伴，相繼建成了4套氣相二氧化硅生產裝置。但由于各種各樣的原因，這些裝置不是胎死腹中，就是早年夭折。每一次的打擊，對于還在起步階段的中國二氧化硅產業都是致命的。

　　2006年前后，在國家大力發展太陽能政策支持下，我國多晶硅產業掀起了一股投資熱潮。氣相二氧化硅產業也因此迎來了新的轉機。多晶硅生產中副產大量四氯化硅，由于當時沒有合適的處理技術，國內曾多次出現非法處置四氯化硅的嚴重環境污染事件。如何無害化處置四氯化硅成為多晶硅產業發展的一大瓶頸。

　　在這場環境危機中，吉必時科技尋到了新的生機，公司掌握的以四氯化硅為原料制備氣相二氧化硅的專利技術排上了用場。公司通過技術轉讓的方式幫助國內幾家大型多晶硅生產企業建設了多套四氯化硅綜合利用的生產裝置，既解決了令人頭痛的環境污染問題，同時也生產出大量國內緊缺的氣相二氧化硅，可謂一舉兩得。

　　在吉必盛科技的示范和帶動下，全國多晶硅及相關企業紛紛效仿，建成了幾十套氣相二氧化硅生產線，單套*大規模也提升到1000噸/年。到2008年，我國氣相二氧化硅總產能達到2.3萬噸，總產量達1萬噸，產業規模雛形顯現。

　　此后，我國氣相二氧化硅產業迎來了快速發展的10年。截至2018年，我國氣相二氧化硅總產能為13.86萬噸/年，產量約9.24萬噸，國產氣相二氧化硅不僅能滿足國內需求，而且產品還出口到全球50多個國家;生產企業達到22家，其中國內企業18家，宜昌匯富硅材料有限公司成為國內*大的生產企業，單套生產裝置規模擴大到了6000噸/年，年產量接近1萬噸。

　　經過20年艱苦創業與自主創新，在一代有志之士的拼搏與奮斗中，我國氣相二氧化硅民族產業從一個弱不禁風、蹣跚學步的幼童成長為一個朝氣蓬勃、活力四射的青年，自豪地屹立于世界民族之林。

　　廣州吉必時科技實業有限公司在江西星火工廠廠區建設的氣相二氧化硅生產裝置。 (資料圖片)

　　制訂國標

　　加快國產化進程

　　一個產業的健康發展，離不開技術標準的保駕護航。開發團隊從一開始就充分意識到這一點。他們一邊開發技術，一邊進行產業化，一邊抓緊制訂企業產品標準。

　　當時，國內外沒有專門的氣相二氧化硅國家標準和行業標準，能用來參考的只有國際標準ISO3262-20:2000(E)《涂料和添加劑——說明及一般方法 第二十部分：氣相二氧化硅》，其中規定了氣相二氧化硅的一般技術指標和試驗方法，但一些關鍵指標比如表面積以及測試方法等，標準中都未涉及。

　　為了能制訂出一個像樣的標準，起草小組負責人查閱了大量國外資料，不斷摸索、不斷修改、不斷完善，終于在2002年制訂出我國氣相二氧化硅行業第一個企業標準Q/(GZ)GBS 01-2002(氣相二氧化硅)。2003年，國家標準化委員會批準由吉必時科技與中橡集團炭黑工業研究設計院共同主持完成我國第一部氣相法二氧化硅標準的制訂工作。該標準在吉必時科技企業標準的基礎上，根據國內外生產和使用企業的*新發展和實際應用，對技術要求和試驗方法進行了補充完善。

　　2005年，我國*氣相二氧化硅國家標準——GB/T 20020-2005《氣相二氧化硅》正式頒布實施。該標準的制訂和實施，使我國氣相二氧化硅產業走上了規范、健康的發展道路，加快了氣相二氧化硅國產化發展的進程，帶來了良好的經濟效益和社會效益。

　　隨著行業的快速發展以及用戶要求的不斷提高，中橡集團炭黑工業研究設計院和吉必盛科技又對標準進行了修訂。新版GB/T20020-2013《氣相二氧化硅》在技術要求上進行了范圍縮減，更加符合目前行業技術水平的要求，同時還參照ISO相關標準對相關測試方法進行了修改，對檢驗、包裝、采樣等進行了修改和細化，使新版標準更符合實際生產和應用的情況，對提升行業的技術水平、加強產品質量控制、拓展產品應用領域、帶動氣相法二氧化硅和相關產業鏈的發展起到了積極作用。

　　制訂ISO標準

　　提升國際話語權

　　隨著國際貿易的競爭，“規則之戰”趨勢越來越明顯。王躍林意識到，搶占國際標準的制高點對于進一步提升我國氣相二氧化硅產業的國際話語權至關重要。

　　2014年，吉必盛科技經過與德國贏創工業集團公司協商決定聯合制訂國際標準，雙方于2014年向ISO/TC256正式提出來新標準提案。提案于2015年10月正式獲得立項批準，并決定由中國*王躍林博士擔任負責人，德國贏創工業集團質量總監Martin Reisinger博士擔任聯合負責人。

　　2018年3月，ISO18473-3《硅橡膠用氣相二氧化硅》正式發布，標準以國內外氣相二氧化硅產品綜合生產水平和評價方法為依據，以我國GB/T 20020-2013為基礎，對硅橡膠用氣相二氧化硅系統提出了核心評價體系和檢測方法。

　　該項國際標準的發布對我國氣相二氧化硅產品的推廣和應用起到積極的促進作用，帶動我國數千億硅橡膠下游市場的發展，為我國氣相二氧化硅產品更好地走向國際市場奠定了基礎，也為中國企業爭取到了更多的國際貿易主動權。該標準的制訂過程也堪稱是由企業標準轉化為國家標準、國際標準的典范，對中國企業的國際化發展具有重要的指導意義。

　　氣相二氧化硅行業20年大事記

　　鏈接

　　1999年，廣州白云粘膠廠成立氣相二氧化硅開發項目組。

　　2001年，我國第一家專門從事氣相二氧化硅開發與生產的股份制企業——廣州吉必時科技實業有限公司成立。

　　2001年，廣州吉必時科技實業有限公司在江西星火工業園建成了我國首套500噸/年采用一甲基三氯硅烷為原材料的氣相二氧化硅生產線，填補了*。

　　2005年，我國*氣相二氧化硅國家標準 ——GB/T 20020-2005《氣相二氧化硅》頒布實施。

　　2007年，廣州吉必時科技實業有限公司更名為廣州吉必盛科技實業有限公司。

　　2007年，由廣州吉必盛科技實業有限公司建設的我國首套500噸/年疏水型氣相法二氧化硅生產線在廣州投產，填補了*。

　　2009年3月，多晶硅副產物利用關鍵技術研究項目獲得國家“十一五”“863”計劃新材料技術領域重點項目立項，2012年5月完成項目驗收。

　　2010年，國內首條氣相法白炭黑 1000 噸/年連續在線表面處理生產線建成投產。

　　2011年，我國氣相二氧化硅出口量首次超過進口量，成為凈出口國。

　　2018年3月，由宜昌匯富硅材料有限公司與德國贏創工業集團共同主導制訂的國際標準——ISO 18473-3：2018《硅橡膠用氣相二氧化硅》正式發布。

　　2018年8月，浙江新安化工集團股份有限公司與德國贏創工業集團簽署建設年產8000噸氣相二氧化硅項目的合作協議，計劃2021年投產。

　　2019年5月，宜昌匯富硅材料有限公司完成氣相二氧化硅項目擴產，年總產能達到12000噸。