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光明日?qǐng)?bào)記者 張哲浩 李潔 光明日?qǐng)?bào)通訊員 詹鵬超

提起新能源汽車，就能想到“鋰電池”,。但鋰從何而來(lái),？卻鮮有人知道。實(shí)際上,，全球70%以上的鋰都提取自富含礦物質(zhì)的鹽湖,。由于提取鋰的技術(shù)長(zhǎng)期難以突破，我國(guó)不得不長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,。

西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院王磊團(tuán)隊(duì)錨定國(guó)家需求,，自主創(chuàng)新探索出路，并從陜西西安赴青海冷湖,、格爾木和柴旦等地,，將自主創(chuàng)新的核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，使鋰的提取成本從3萬(wàn)元/噸以上降至1.5萬(wàn)元/噸之內(nèi),，且更加環(huán)保,，大大降低了我國(guó)對(duì)進(jìn)口鋰資源的依賴。

扎根“無(wú)人區(qū)”挑戰(zhàn)高難度

2021年,，新能源汽車市場(chǎng)爆發(fā)式增長(zhǎng),，汽車鋰電池的主要原材料碳酸鋰成為限制發(fā)展的壁壘。早在2016年，我國(guó)發(fā)布的《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃（2016—2020年）》中,，鋰便被列入“國(guó)家戰(zhàn)略性礦產(chǎn)”目錄,，搞定鋰，就是將戰(zhàn)略“命脈”掌握在了自己手中,。

“鹽湖鹵水中提鋰成本相對(duì)較低,，可以直接獲得工業(yè)級(jí)碳酸鋰，再經(jīng)過(guò)提純就可轉(zhuǎn)化為深加工鋰產(chǎn)品,?！蓖趵谡f(shuō)，要大力開發(fā)我國(guó)的鋰資源,，“鹽湖提鋰”技術(shù)非常關(guān)鍵,。

王磊所講的“鹽湖提鋰”技術(shù)實(shí)踐地點(diǎn)，位于青海冷湖,、格爾木等地,。但這些地區(qū)湖水中鋰含量極低，品質(zhì)又差,，以往很少有人愿意在這兒投資,，是鹽湖提鋰的“無(wú)人區(qū)”。

“這里的鹽湖中鋰離子含量?jī)H為0.06克/升,，已是全球最低,，且稟賦差，提取難度極大,?！蓖趵诒硎荆M管資源條件很差,，但他們還是選擇進(jìn)入這個(gè)“無(wú)人區(qū)”,，啃下最難啃的硬骨頭，不僅是相信過(guò)硬的自主研發(fā)技術(shù),，更重要的是,，要為國(guó)家盡可能多地收集鋰資源。

2017年9月,，王磊帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在冷湖建設(shè)第一個(gè)中試站。同年12月,，中試生產(chǎn)線順利投產(chǎn),，將以傳統(tǒng)方法提取碳酸鋰的成本降低一半以上，其經(jīng)濟(jì)性,、環(huán)保性均達(dá)到了世界先進(jìn)水平,，為我國(guó)有價(jià)貴金屬開發(fā)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展，目前,，年產(chǎn)量達(dá)數(shù)千噸的生產(chǎn)線正在為國(guó)家輸出著寶貴的鋰資源,。

巧用“膜分離”解決提鋰難題

王磊為何能如此有信心，敢于在青海挑戰(zhàn)無(wú)人看好的鹽湖提鋰,？關(guān)鍵就在于他和團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的以膜分離技術(shù)為核心的固相離子束縛材料,。

“這種新材料能制作成薄膜，就像一層濾網(wǎng),，在提鋰過(guò)程中,，將鋰離子吸附在濾網(wǎng)上，將其余雜質(zhì)過(guò)濾,?！蓖趵诮榻B。

誰(shuí)能想到,，這項(xiàng)核心技術(shù),，最早是為凈化污水而研發(fā)。2016年,，王磊團(tuán)隊(duì)以膜分離技術(shù)為核心的一系列科技創(chuàng)新成果在寧夏,、甘肅等地廣泛應(yīng)用于市政和工業(yè)水處理，產(chǎn)值逾3億元,。

“要在原始創(chuàng)新上取得突破,。”這是王磊內(nèi)心始終的堅(jiān)持,。畢業(yè)于給排水工程專業(yè)的他,，擅長(zhǎng)逆向思維——“凈化污水，是去除礦物質(zhì)污染物,，保留水資源,。那么，反過(guò)來(lái)想,，不就能從水中提取貴金屬嗎,？”這就是固相離子束縛材料用于提取鋰的思路起點(diǎn)。

此后,，借助自主研發(fā)的固相離子束縛技術(shù),，秉持“一湖一材料，一湖一工藝”的思路,，他們研發(fā)出“高效吸附+解吸+沉鋰”分布式綠色鹵水提鋰極簡(jiǎn)工藝,，通過(guò)對(duì)鹽湖鹵水的吸附—解吸，一步獲得適合新能源汽車電池使用的沉鋰溶液,，進(jìn)而沉鋰得到相關(guān)產(chǎn)品,。

“這是一項(xiàng)真正的原始創(chuàng)新技術(shù),，解決了以往對(duì)鎂鋰選擇分離效率低、穩(wěn)定性低及存在污染等問(wèn)題,，一舉攻克了從低濃度,、超高鎂鋰比的鹵水中提取鋰，并一次達(dá)到電池級(jí)的難題,?！蓖趵谡f(shuō)。

打通創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈破解融合困境

青海地區(qū)冬天是零下20多攝氏度的嚴(yán)寒,。團(tuán)隊(duì)成員,、柴旦地區(qū)生產(chǎn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人崔征回憶道：“最初時(shí)他們5人擠住在1間屋子，條件非常艱苦,，凌晨才回去,，三四點(diǎn)又冒著嚴(yán)寒回到了車間?！?/span>

艱苦的環(huán)境,，不能阻擋創(chuàng)新的腳步。僅幾個(gè)寒暑,，王磊團(tuán)隊(duì)就實(shí)現(xiàn)了從原始創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的跨越,，其關(guān)鍵在于創(chuàng)新性地提出了“研究院+有限公司+種子基金”的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈深度融合模式,。在王磊看來(lái),，以往理論驗(yàn)證、中試,、資金,、市場(chǎng)化等都相對(duì)獨(dú)立，需要來(lái)回協(xié)調(diào),，不確定性高,，不論哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能導(dǎo)致市場(chǎng)化失敗,，這也是創(chuàng)新鏈到產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)化最困難的癥結(jié),。經(jīng)過(guò)反復(fù)探索與實(shí)踐，他們成功打通了這些環(huán)節(jié),。

2017年,，由陜西省科技廳支持，王磊依托西安建筑科技大學(xué)優(yōu)勢(shì)學(xué)科,，組建了陜西省膜分離技術(shù)研究院,，圍繞膜分離科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)，為產(chǎn)業(yè)化提供共性技術(shù)平臺(tái),。依托平臺(tái)，王磊又組建了由團(tuán)隊(duì)控股，重點(diǎn)研發(fā)高性能超濾,、微濾,、納濾、正滲透等膜分離產(chǎn)品與設(shè)備的創(chuàng)新企業(yè)和種子基金,，形成了“基礎(chǔ)研究—應(yīng)用開發(fā)—成果轉(zhuǎn)化—企業(yè)孵化—資本運(yùn)營(yíng)”的全產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)化新模式,。

“這種模式把基礎(chǔ)研究平臺(tái)、科學(xué)研究基地與成果轉(zhuǎn)化推上了快速通道,，跨越了從基礎(chǔ)研究到技術(shù)創(chuàng)新的'死亡谷’,。”依托于此,，他們目前已在節(jié)能環(huán)保,、新能源新材料、醫(yī)療器械三大領(lǐng)域孵化了十余家高科技企業(yè),，申請(qǐng)專利80余項(xiàng),，已授權(quán)專利40余項(xiàng)，其中30余項(xiàng)已實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化生產(chǎn),，專利轉(zhuǎn)化近億元,。

創(chuàng)新鏈帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈，產(chǎn)業(yè)鏈反哺創(chuàng)新鏈,。更多人才迅速成長(zhǎng),，所孵化的企業(yè)既是生產(chǎn)基地，也是實(shí)踐基地,，更是深度研發(fā)基地,。在這一鏈條上，團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)出碩,、博士創(chuàng)新型人才近200名,，形成了基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā),、工程應(yīng)用,、管理等完備的人才體系。他們?cè)凇蹲匀煌ㄓ崱返葒?guó)際,、國(guó)內(nèi)期刊上發(fā)表70余篇高水平論文,，出版《水處理膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)與微觀作用評(píng)價(jià)方法》等7部著作。

“未來(lái),，我們將繼續(xù)堅(jiān)持面向世界科技前沿,、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求,、面向人民生命健康,，不斷向科學(xué)技術(shù)廣度和深度進(jìn)軍,。圍繞膜分離技術(shù)，加快推動(dòng)科研成果轉(zhuǎn)化,，以關(guān)鍵核心技術(shù)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì),。”王磊說(shuō),。

《光明日?qǐng)?bào)》（ 2022年06月11日 04版）

[責(zé)編：孫宗鶴]