山西 中科美锦电容炭打破国外垄断！

玉米能做什么？能蒸窝头，能饲养牲畜，能提取蛋白质，能提炼酒精……而位于清徐经济开发区的山西中科美锦炭材料有限公司，利用玉米淀粉制成电容炭，附加值提升几十倍，打破了国外产品的垄断。

在中科美锦产品展示室，公司负责人石久龙把装着一白一黑两种物质的瓶子放在前面。他指着白色的物质说，这就是玉米淀粉，一吨是3000多元。“你猜这个黑色的粉末多少钱？”石久龙笑着说，“这就是用玉米淀粉制成的电容炭。现在一吨的价格是20多万元，最贵时一吨30万元。”石久龙说，依靠科技，玉米淀粉也能“点石成金”。

科技创新是发展新质生产力的核心要素。当前，我国新能源汽车、光伏产业欣欣向荣，但也遇到“瓶颈”。“充电慢、充电次数有限、受气温影响大，这些都是新能源产业遇到的共性问题。”石久龙说，新能源汽车、光伏发电离不开电量的储存，上述问题的核心就是电容器“体质”不强。

电容炭作为超级电容器的核心原材料，它的品质直接决定超级电容器的性能和使用寿命。而电容炭生产工艺和配套设备条件严苛，我国的电容炭产业尚未成熟，属于“卡脖子”难题。

从2015年起，中科院山西煤化所课题组就投身于电容炭国产化技术的攻关。“和爱迪生寻找合适的灯丝一样，我们也是在自然界的碳材料中寻找，光淀粉就试过红薯、木薯、绿豆等几十种材料。”石久龙说，其实柳絮是制作电容炭的最佳材料，但它不好收集，而且不能全年供应，最终在无数的试错中，山西煤化所找到了最理想的电容炭原材料——玉米淀粉。

“有了这个玉米淀粉制成的电容炭，接下来就能制造超级电容器了。”

石久龙介绍，超级电容器是传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它的储能量是传统电容器的10万倍，既有超级电容器快速充放电的特性，又有电池的储能特性，具有功率大、循环寿命长（10万次到100万次充放电后性能不发生明显衰减）等优点。

比如，现在手机用的锂电池，充满电需要1至2小时，但是超级电容器在1分钟以内就可以充满，而且在-40℃至60℃之间基本不打折扣。循环寿命使用长，充电次数可达60万次，即使新能源汽车报废了，超级电容器还能拆下来继续使用。

此外，超级电容器还具有安全性高、环保等特点，遇碰撞、挤压、穿钉等不会起火、爆炸，在生产、使用、存储过程中，不产生有害化学品，不用重金属，是绿色环保的储能装置。

目前，超级电容器应用前景非常广阔，已经应用于轨道交通、城市公交、智能电网、消费电子等领域。

要想以科技创新驱动产业创新，就必须及时将科技创新成果应用到具体产业和产业链上。

2016年，美锦能源与山西煤化所强强联手，美锦能源投资2300万元用于中试技术攻关，获得16项专利。

2019年建成10吨级电容炭中试线，完成优化固化形成工艺包。

2021年4月，中国石化联合会组织邀请国内炭素产业的领军人才和下游主流用户对玉米淀粉基电容炭进行评估认定，认为属于国内首创，达到国际先进水平，具备进口替代的能力。

2021年8月，美锦能源与山西煤化所签订协议，共同成立山西中科美锦炭材料有限公司，投资1.6亿元建设1000吨淀粉基电容炭产业化项目。

“这几年，我们的中试产品被宁波中车新能源、锦州凯美等用户试用。据客户反馈，大部分指标与日本主流产品相同，个别指标超过国外产品。”石久龙说，新质生产力是推动高质量发展的重要动力。

目前，全国每年进口电容炭2万吨，今年中科美锦的玉米淀粉基电容炭一期（500吨）投产后，有望实现电容炭的国产化和进口替代，解决困扰我国超级电容器行业多年的难题。