杨维清是西南交通大学（以下简称西南交大）材料科学与工程学院教授，长期从事先进储能材料和器件的研究。从2015年起，他盯上了这一“千年不烂软黄金”，开启了基于苎麻炭的超级电容器产业化研究。

 

他强调，一定要实事求是，让专业的人做专业的事。

从椰壳到苎麻秆

 

相比传统电容器，超级电容器通常具有更高的能量密度和功率密度，且充放电速度快、循环寿命长，因此被广泛应用于地铁动能回收、新能源城市交通、航空航天等诸多领域。

 

“决定超级电容能量密度的关键就是电极材料。”杨维清打了个比方，“就像建的房子决定了能装多少人。”活性炭由于具有比表面积大、孔隙结构可调整、化学稳定性好和成本低等优势，成为超级电容器的首选电极材料，用于吸附电荷以储存能量。

 

椰壳则作为原材料，被广泛用于制备电容活性炭。但这一技术和规模化生产线一直被国外企业牢牢握在手中，是我国超级电容器发展的一大“卡脖子”问题。

 

“蜀麻吴盐自古通，万斛之舟行若风。”自古以来，四川产的苎麻一直远近闻名，于多地流通，其中大竹县产的苎麻久负盛名。对于从小生活在大竹的杨维清来说，每年长三季、能蹿2米高的苎麻是再熟悉不过的家乡特产。

 

“苎麻和椰壳都是生物质，苎麻是否也可用于电极材料的制备？”2015年，当这一想法在杨维清脑中“蹦”出后，他便着手展开研究。

 

苎麻麻秆具有灰分低、含碳量高的特点，是制备高比表面积活性炭的理想原材料。“而且，苎麻纤维素含量较高，纤维取向有序，具有疏松多孔的特点，相比椰壳制备的活性炭，苎麻制备的活性炭能够更好地储能。”杨维清团队成员罗淇天说。

 

“家乡苎麻满地，尤其是苎麻秆都没人要，烧了还污染环境。”杨维清从老乡手中收来的废弃苎麻秆，摇身一变成了高附加值的先进材料。

 

试错的过程

 

杨维清课题组的实验室里，一台高温管式炉见证了苎麻炭制备研究的起点。

 

根据一系列的实验要求，杨维清和团队在不断尝试中摸索出了一套包含30多道工艺的制备方法。经去皮或碎秆后，苎麻不仅要进行炭化和活化处理，还要经历除铁、酸洗、漂洗、过滤等纯化流程。而最为关键的炭化工艺，主要是在高温管式炉中完成。“在氩气环境下，设置一定的参数对苎麻进行焖烧。”

 

实验阶段，杨维清成功研发出想要的活性材料，但产量只有100克。要实现材料规模化生产，应用于储能器件制成电容产品，并最终进入销售流通环节，还有很长的一段路要走。其中，最重要的就是中试环节。

 

在学院内，杨维清逐步搭建起一条年产5公斤的超容炭中试线。“这是一个不断试错的过程，不只是技术工艺上的改进。”

 

因为是制备新材料，市面上没有标准化的生产设备，所以杨维清要自己动手改装类似的装置。“像高温水蒸气活化的锅炉，因为流量和温度不能达到工艺要求，前后换了4个。”目前使用的锅炉，也有杨维清的“改造”痕迹：连接管道被缠上一圈又一圈的加热带，避免热量流失。

 

公斤级别的苎麻炭制备实现后，杨维清把目标产量瞄向了“吨”。一开始他有点“野心”，直接谋划了年产300吨级别的生产线，但资金风险和实验风险太高，最后不得已放弃了。

 

“实际操作中我才发现，这样做的风险极高，光设备投入一年就得5000万元，如果不合适要改装，又是一笔支出，太‘烧钱’了。”杨维清将目标缩小至“年产30吨至60吨”的中试线，在尊重科研规律的同时，又合理规划了投入的时间和资金。

 

苎麻炭研究起步不久后，西南交大就进行了一场“职务科技成果权属混合所有制改革”，先后出台了《西南交通大学专利管理规定》和《西南交通大学无形资产管理办法》。前者使科研人员从一开始就和所在单位共享成果所有权，后者则规定校内职务科技成果不再纳入国有无形资产管理清单，而是由学校科研管理部门作为成果管理，由此打破了高校成果“不愿转”“不敢转”的局面。

 

乘着政策的东风，杨维清确定了年产30吨级中试生产线目标后，也遇到了满意的合作对象。

 

2021年1月，杨维清团队“高比能超级电容器关键材料与器件制备工艺系列技术”所涉及的9项职务发明，按照学校和科研团队3∶7的比例完成知识产权分割确权后，以1388万元的估值作价入股四川一家科技企业。其中，学校30%的知识产权由该公司出资416.574万元购买。

 

整个转化过程不复杂，无须上报学校国资处、校长办公会和党委常委会审批，只需在西南交大科学技术发展研究院网站上公示即可。

 

专业的人做专业的事

 

杨维清及其团队在学校完成公斤级苎麻炭制备后，再将其送往合作公司位于成都龙泉驿区的厂区，做成商用型的软包和圆柱形超级电容器，并进行性能测试分析。这一条半自动化的封测中试生产线已经运行了快两年，流程中各项工艺已经成熟，如今正处于各项设备的磨合阶段。

 

对于厂区预留的一块2000多平方米的空地，杨维清已有了谋划：搭建那条年产30吨至60吨的苎麻炭制备中试生产线。

 

“和我合作的这家企业，以前主营印刷业务。”杨维清说，二代掌舵者接手后，一心想让公司转型，而自己正好在找投资，所以两人一拍即合。

 

杨维清最看重的，是双方理念的契合。“其他投资者只想投钱，产品研发、销售等都要我来组建团队，可管理并不是我的专长。”这家企业管理者只让杨维清管技术，产品后期的业务根本不用他操心。同时，杨维清也看中了公司的实力：背靠涉足多个领域的家族企业，抗风险能力较强。

 

“实事求是，专业的人做专业的事。”杨维清给自己提出了“三不一结”的要求，即“不当法人，不控股，不过早想预期分红，且一事一结”。“虽然目前苎麻炭项目我仍有持股，但占比较少。未来如果有其他项目，我也会坚持‘三不’原则，不想在科研上分心，也不想过分夸大自己的作用。”

 

杨维清将自己定位于“科研代工”的角色，只做技术委托开发。“‘一事一结’，我和团队只为企业解决科技问题，拿我们该拿的。至于拿多少，就由双方协商评估我们的智力、人力和时间投入。”

 

撑起一把“伞”

 

“也许我就该专心搞科研，我也爱做科研。”喜欢科研这件事，也是杨维清在一路摸爬滚打中认识到的。

 

本科毕业后，他当过连锁餐饮店经理、做过奥赛培训机构的讲师，还开过网吧，一个劲儿地就想挣钱。2003年，在培训机构已是金牌讲师的杨维清，收入不错，但他总觉得每天都是重复劳动，“少了点意思”。

 

第二年，他决定重回校园。在四川大学攻读硕士和博士学位后，他又赴美深造。经过了10年的二次求学，37岁的杨维清正式踏上了科研之路。

 

杨维清很羡慕那些一早就选择做科研，且长久坚持下来的学者，但他知道人的经历不能复制。“我起步晚，只有靠时间积淀。”尤其是2017年、2018年课题组成果转化遇到困境时，杨维清不得已作出取舍，忙于工作却疏于对家人的陪伴和照顾。每每想到此，他都深感亏欠。

 

正是这些“弯路”带来的磨砺，让杨维清越发明白自己要什么，也拓宽了思路、打开了“格局”。除了大学教授，杨维清还有个身份——四川省政协委员。而他的提案，基本都与高校如何打通科技成果转化“最后一公里”有关。

 

自己淋过雨，就想为别人撑把伞。杨维清的提案中，总是融入了自己实践后总结的经验。他曾提出，政府可以鼓励高校和机制更为灵活的中小企业共建中试平台，并提供资金引导，或对中试阶段给予补助，以减少高校科研团队成果转移转化的风险和压力。

 

盘点一路走来遇到的堵点，他建议从政策层面，督促高校落实符合科技成果转化工作特点的评价机制，不能总让“发文章才能评职称”消磨了高校师生的积极性。

 

杨维清更想蹚出一条路。他的短期目标，是实现符合商业标准的苎麻炭超级电容器的产业化生产。“现在苎麻炭的制备产量已经从100克增长到30吨。未来，我们要建立的是年产300吨的正式生产线。”

 

他还有一个远期计划，就是将即将构建的年产30吨至60吨的中试生产线不断扩充发展成一个中试技术工程中心，“使其成为一个具有公共性和兼容性的中试平台”。