问题:尾气治理关键材料受制约,绿色转型面临“硬门槛” 大气污染防治进入攻坚阶段的背景下,机动车尤其是柴油车氮氧化物减排仍是“蓝天保卫战”的重点。脱硝催化剂是后处理系统的核心材料,其性能稳定性、耐久性和成本控制,直接影响减排效果与推广应用。长期以来,高性能脱硝催化剂及其配方工艺被少数海外企业掌握,国内在部分关键指标和规模化制造工艺上仍有短板,成为环保产业链中的突出瓶颈。 原因:技术迭代快、验证门槛高,配方与工艺需同步突破 业内人士介绍,国五、国六标准实施后,对催化剂低温活性、抗硫抗水能力、热稳定性和使用寿命提出更高要求,实验室数据与工程化应用之间存在明显差距。一上,催化体系涉及多组分协同和微观结构调控,试错成本高、周期长;另一方面,从样品到批量生产还要跨过粉体制备、涂覆成型、质量一致性控制等工艺关,并接受权威检测与整车工况验证,任何环节波动都可能影响产业化进程。 影响:自主能力提升带动产业链安全与减排效益双提升 据包钢(集团)公司北方稀土稀土院介绍,研究员李兆强自2012年进入稀土催化领域以来,围绕柴油车尾气脱硝持续攻关,带领团队配方优化、结构调控和工艺改良上反复验证,完成上千次实验迭代,形成具备自主知识产权的柴油车稀土脱硝催化剂,并通过第三方机构对国五、国六涉及的要求的验证。业内认为,这类突破不仅意味着产品性能提升,更重要的是增强关键材料供给的自主可控能力,降低外部供应波动带来的风险,同时为实现减排目标提供更可复制的技术路径。 对策:以“能用、好用、可量产”为导向,打通成果转化链条 “科研的价值最终要落到应用上。”李兆强谈到攻关思路时表示,团队将实用性和工程可达性放在首位,从产业端需求倒推科研路线,避免停留在论文指标。为加速成果从实验室走向市场,团队依托自主技术建设催化剂粉体生产中试线和示范线,推动关键参数固化与质量一致性控制,并通过联合组建产业化平台,贯通原料—粉体—产品—验证全链条,重点破解“样品好、放大难”的共性问题。 同时,为推动行业规范化发展,李兆强参与标准体系建设,牵头制定团体标准并形成多项企业标准,为产品检验、性能评价和工程应用提供可操作依据。稀土院上介绍,近年来团队承担和参与纵向、横向科研任务30余项,累计授权中国发明专利21件、国际专利6件,并在行业学术与技术交流平台开展服务工作,推动科研、产业与应用端协同。 前景:稀土催化从环保延伸至新能源,应用空间更拓展 随着“双碳”目标推进,稀土催化材料的应用正从尾气治理延伸到更广的绿色能源领域。除机动车尾气净化外,李兆强团队还将研究拓展至氨分解制氢等方向,探索在氢能产业链中通过催化技术提升效率、降低能耗的路径。业内分析,未来稀土催化的竞争将更多体现在体系设计能力、材料与工艺一体化能力,以及标准与验证体系的完善程度上。依托内蒙古稀土资源与产业基础,加上科研平台和工程化能力建设,稀土新材料在环保与新能源领域仍有望释放更大潜力。 此外,人才培养也被视为持续创新的重要支撑。稀土院介绍,李兆强兼任多个科研与行业平台技术专家,并参与研究生实践培养,推动科研经验向工程人才和青年科研力量传递,为产业长期发展提供人才保障。
从实验室到生产线,从技术突破到产业应用,李兆强团队的科研历程反映了以问题为导向的攻关路径;他们的实践表明,只有把技术创新与产业需求紧密衔接,才能让科研成果真正转化为生产力。在建设美丽中国的进程中,需要更多科研工作者聚焦实际难题,推动关键技术加快突破,为高质量发展提供有力支撑。