赢纳材料以甲醇撬动碳纳米管万亿蓝海

点“碳”成金

赢纳材料以甲醇撬动碳纳米管万亿蓝海

本报讯 （记者 云莹 杨晨 通讯员 沈婷）直径只有头发丝的十分之一，强度却是优质钢的100倍以上，导电导热性能堪称“全能冠军”——这就是碳纳米管。在实验室刚被发现的早期阶段，这种神奇材料一克难求，曾要价300多美元，只能局限于高端科研场景。位于丹阳高新技术创新园的赢纳材料科技（镇江）有限公司，凭借创始人赵社涛和团队持续多年的原始创新，在全球率先打通甲醇/煤制碳纳米管全链条技术，建成单台年产千吨级大型反应器，让这种“超级材料”跨入了大规模工业化的门槛。日前，这一突破性技术获得了国家发明专利。

“这就是碳纳米管，作为导电剂已在锂电池产业得到广泛应用。”在公司实验室，总经理赵社涛拿出一袋黑乎乎的粉末，随后打开显示屏，展示碳纳米管在高分辨电子显微镜下的成像图。“你们看，碳纳米管就是石墨化的碳原子卷曲而成的纳米级无缝中空管状结构。”他告诉记者，自1991年被发现以来，碳纳米管被诺贝尔奖得主斯莫利预言为“最强、最刚、最硬，同时也是最好的热和电导体”。如今，它在锂电池导电剂、人形机器人关节、航空航天、智能装备等领域应用前景广阔。

经过数十年技术攻关，碳纳米管的价格已从实验室时期的“天价”大幅回落。目前，工业级碳纳米管粉体价格约为每吨6万至50万元，但相比炭黑、石墨等传统材料仍然偏高。“核心痛点在于制备源头。”赵社涛说，传统工艺依赖聚合级的纯乙烯、丙烯等特种化学品，原料提纯要求极高，设备投资巨大，运输储存风险高，建厂受限。这些难题，是他眼中必须啃下的“硬骨头”。

2001年从四川大学化学工程专业毕业后，赵社涛进入研究所，后又辗转企业、自己创业。多年来，他一边干活攒本钱，一边把赚来的钱持续投入碳纳米管研究。“我就想着要找到低成本、易获取、更安全的原料，把产业规模做大、把价格打下去。”2017年，他被我市一家化工企业聘为技术顾问，从此扎根丹阳。2022年，赢纳材料科技（镇江）有限公司正式成立，公司年均研发投入超过200万元，积累了丰富的研发经验和技术储备。

功夫不负有心人。历经多年攻坚，赵社涛团队在国际上率先发明了以甲醇、煤炭为原料低成本生产碳纳米管的技术路线。为什么选择甲醇？赵社涛解释，我国是全球第一大甲醇生产国，原料供应充足、价格低廉。甲醇常温下为液体，储运成本远低于乙烯、丙烯等气体，无需特种资质，也不限定化工园区，极大降低了项目落地门槛。这条路线从源头摆脱了对高纯度烯烃的依赖，省去了复杂的深冷分离装置，设备投资和生产成本大幅下降。“以前原料就像‘特供品’，又贵又难伺候。现在用甲醇，遍地都是，成本可控。”他感慨道，这二十多年的研发路，就像碳纳米管本身一样，细而不断、韧劲十足。

有了低成本原料，还需要大规模生产装备才能实现产业化落地。传统单台设备年产能仅百吨级，远不能满足市场需求。为此，赢纳材料联合遵义聚源新材料，历经两年攻关，于2024年底建成全球首套单台年产千吨级碳纳米管反应器，打造出第三代示范工厂。该装置融合固定床与流化床优势，单台产能是第二代流化床的3至10倍。目前，设备运行稳定，可超大批量生产通用、阵列、薄壁等多规格碳纳米管，满足不同场景需求。整个生产流程简易高效，在规模化生产碳纳米管的同时还能副产大量氢气，实现“一料多产、耦合增值”，契合绿色低碳发展方向。

从原料路线创新到反应器大型化突破，赢纳材料成功打通了低成本原料、大规模生产、高价值应用的全链条，推动碳纳米管生产成本显著下降，也为未来更大规模的反应器设计奠定了基础。赵社涛告诉记者，公司现已围绕催化剂、反应器、工艺路线布局了十余项国内外专利，实现全产业链技术自主可控。

他相信，随着技术持续迭代，未来万吨级、十万吨级碳纳米管产业基地有望加速落地。碳纳米管将从“高精尖”的实验室珍品，变为支撑制造业高质量发展的基础关键材料。一个串联能源、化工、新材料的万亿级产业蓝海正加速形成，而它的起点，就是他手里那一袋黑乎乎的粉末。