被誉为“工业维生素”的铂族金属,是工业领域的重要基础材料之一。随着新质生产力的发展,铂族金属在战略性新兴产业和未来产业中将发挥重要作用。

2024年云南省政府工作报告在着力发展实体经济,加快建设现代化产业体系方面提出,“大力培育新材料、稀贵金属、先进装备制造、光电等新兴产业,布局发展人工智能、生物制造、卫星应用、低空经济、氢能及储能等未来产业,形成新质生产力”。作为稀贵金属之一的铂族金属,是国家工业领域中重要的基础材料之一,广泛应用于军工、航空航天、汽车制造等领域。近年来,云南铂族金属产业深化科技创新,突破一系列行业核心、关键技术,为云南加快发展新质生产力提供了有力支撑。

突破关键技术

打破国外垄断

依托“有色金属王国”的资源禀赋,铂族金属产业一直是云南的传统优势产业。近年来,该产业取得了多项重要科研成果:突破柴油机氮氧化物净化技术专利封锁、“溅射靶材”半导体新材料方面形成世界顶尖技术集成……尽管成绩斐然,但面对新形势新任务,如何守住传统优势阵地,进一步释放和迸发新力量,成为云南铂族金属产业面临的新课题。

“科技创新是发展新质生产力的核心要素,是产业和企业入市竞争的底气和手段。”据云南省贵金属新材料控股集团股份有限公司生产经营部部长桓源峰介绍,公司承担起“突破技术封锁”的重托,旗下贵研铂业、贵研催化等企业积极成立以党员为核心的技术攻关团队,面对国内颗粒物捕集技术的空白,白手起家全力攻关,仅用1年5个月时间,便成功研发出CGPF汽车催化剂技术。这不仅填补了该领域技术空白,还一举打破跨国公司的垄断,保障了国六排放法规顺利实施。

近两年来,云南铂族金属产业在汽车催化剂等新技术领域取得一系列成果:新一代国六超低贵金属催化剂技术问世;和比亚迪公司合作,针对混合动力新能源车型排放控制技术关键难题的“比亚迪超级混动平台”问世,配套车型市场占有率已超60%;贵研铂业与云内动力合作,攻破国外对柴油机氮氧化物净化技术专利封锁。失效化加压碱溶高效清洁富集铂族金属、电弧炉熔炼铁捕集高效富集铂族金属、低浓度铂族金属尾液高效清洁回收等一批新技术成为国内、国际行业顶尖技术,并在全球市场上以“最低贵金属用量、最优性能”占据优势。关键技术的突破,彻底扭转了我国铂族金属产业高新技术少、主要做原料供应商的局面。

攻关新材料

提升竞争力

除守住优势阵地外,云南铂族金属产业该如何加快科技创新,不断提升综合竞争力?记者从国家贵金属材料工程技术研究中心、稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室了解到,近两年来,云南铂族金属产业围绕新材料综合利用加大科研投入,“科技之花”不断绽放。一批批代表行业顶尖水平的铂族金属新材料入市,尤其在靶材新材料领域,铂族金属竞争力尤为凸显。

靶材是用铂族等贵金属生产而成的高速荷能粒子轰击目标材料,广泛用于航空航天精密仪器设备等。多年来,因技术专利垄断、科技门槛高、设备投资规模大等原因,该新材料技术长期被国外少数公司垄断。据桓源峰介绍,近年来,云南积极发挥铂族金属产业原材料优势,围绕超高纯原材料与集成电路先进制程等发展方向,通过大力扶持云南的国家级重点科研机构和龙头企业,全面开展技术攻关,打破国外垄断,实现同类产品可自主生产替代进口。同时,成功突破了电子用高纯靶材等核心配方设计、结构性能调控和制备加工技术难题。

目前,在AI、智能驾驶、5G、VR/AR等需求的持续带动下,全球靶材市场迅速发展。以云南制造、云南研发为核心的中国铂贵金属膜材料、电接触材料等新材料,正被广泛应用于5G、物联网、大数据等领域,成为信息技术领域不可或缺的关键材料,云南铂族金属新材料总产值占全国的比重达到60%。云南突破封锁研发的铂类抗癌药物材料,由于其具有抗癌活性强等独特作用,与非铂类抗癌药物不产生交叉耐药性,已成为治疗多种常见恶性肿瘤的首选药物。

掘金“城市矿山”

破解原料难题

据悉,从国内来看,虽然云南、内蒙古等地为铂族金属主产区,但从全球来看,中国又是铂族金属“贫瘠之地”,发展铂族金属产业最大的困境在于原料长期稀缺,而作为“铂族摇篮”的云南,在发展中也面临压力。

“铂族金属在自然界中的储量很少,每年从全国开采提纯的量很少。”云南省贵金属新材料控股集团股份有限公司有关人士表示,探索新的原料成为产业提质增效的当务之急。2023年以来,根据省委、省政府的安排,有关龙头企业、国家重点实验室积极开拓创新,逐步探索出“城市矿山”原料保供路子。

在工业文明的历史进程中,许多矿产资源早已从地下转移到地上。以铂族金属为例,废旧电池、废弃家电、废弃电子产品等物品都含有一定量的铂族金属,这些“矿源”长期以废弃物形态堆积在城市的垃圾场、废旧物资处理场、千家万户的储物间中。可以说,城市就是一座座储量巨大的“铂矿山”。

在省委、省政府部署推进下,云南一边在省内积极打造铂族金属产业二次资源富集再生现代产业基地;一边依托国家“资源再生利用重大示范工程”“国家级绿色工厂”等工业重大项目,在上海佘山产业园、湖南永兴和郴州、山东东营等地,围绕固废综合利用技术,创新开发“铂族金属二次资源循环利用关键技术及产业化”技术体系,构建起一座座“城市矿山”,其整体综合利用技术达到国际领先水平。位于玉溪市易门县的云南贵金属二次资源富集再生现代产业基地,每年就能提纯生产一定量的铂族金属,极大缓解了我国铂族金属原料紧缺问题。

“新质生产力的内涵除包含‘颠覆性’技术创新外,还应包含产业发展的新方向。”云南省科技厅相关人员认为,“城市矿山”和“铂族金属二次资源循环利用关键技术及产业化”技术体系的搭建,有效破解了我国铂族金属产业发展瓶颈,实现变废为宝,为城市循环减负,推动新质生产力发展。

本刊记者 刘 宇