“玻璃”人的盛世情懷

本刊記者 李曉文

“玻璃”人的盛世情懷

本刊記者 李曉文

2017年年初，彭壽獲得了第3個國家科技進步獎二等獎。

2017年1月初，彭壽接連迎來兩個獎項：1月6日，走上第二屆杰出工程師獎頒獎臺；1月8日，憑借“超薄信息顯示玻璃工業化制備關鍵技術及成套裝備開發”項目，獲頒2016年度國家科技進步獎二等獎。

身為中建材凱盛科技集團總經理、蚌埠玻璃工業設計研究院院長，僅僅6年，彭壽團隊的玻璃技術已經三度問鼎國家獎了。何以能做到這一點？彭壽的回答直截了當：“創新！”

一直以來，他都跳出傳統玻璃工業的界限去看玻璃產業的發展。他更愿意將玻璃看成另一種形式上的功能材料，期待從光學、力學、物理學、化學等各種不同的角度去賦予它新的內涵。

“中國要從制造大國發展成制造強國，需要的是高端技術的積累，而非從中低端技術上反復搶占那點利潤。”彭壽說。他認為這條經驗放在中國的玻璃產業上也完全說得通，而他和團隊所放飛的“玻璃夢”，正是要腳踏實地地利用高端技術的創新，深入完善我國玻璃工業的產業鏈，將其從具有追趕世界一流水準的潛力股變成真正的實力股。

一腳跨進“領跑”行列

“超薄信息顯示”，當“玻璃”前面加上了這樣一組定語，就被賦予了新的生命力。科幻大片里，主人公點開透明的電子屏幕，會看到閃爍著熒光的字符和影像，而隨著手指的觸控，這些字符和影像會在空氣中快速顯現、跳動。當鏡頭跳轉到現實中，LED背光電視、3D電視、智能手機、平板電腦等電子產品的廣泛應用，預示著超薄信息顯示玻璃的市場前景。而研究者們相信，超薄信息顯示玻璃是電子信息顯示產業所需的關鍵核心材料，其應用場景會囊括信息通訊、智慧城市、國防科技等眾多領域。

這是一種有未來的玻璃，它所占據的高度與其研發難度是成正比的：需要多學科、多領域的高度復合集成，工藝技術復雜，生產難度大。為什么彭壽團隊要和這些難題“死磕”呢？

一個最明顯的例子就是，七八年前，一臺50寸的大屏液晶電視，能賣到上萬元的價格，如今兩三千塊錢就可以把品牌大彩電抱回家。再說手機，10年前人們肯定想不到一兩千塊錢就能用得上智能手機。電子產品的價格能夠降得下來，靠的就是超薄新型玻璃技術的發展。畢竟，它們貴就貴在顯示面板嚴重依賴進口。

事實上，長期以來，“超薄TFTLCD玻璃基板”這一類的核心技術都掌控在美國康寧、日本旭硝子等少數幾家公司手里，造成我國光電顯示產業鏈關鍵環節嚴重缺失。核心技術受制于人，產業發展受限，產品價格居高不下就不難理解了。沖破技術壟斷、掌握核心技術、開發超薄信息顯示玻璃，已經成為我國光電顯示產業發展的重大戰略需求。這也是彭壽的追求。

2008年6月，彭壽領導下的蚌埠玻璃工業設計研究院，瞄準市場需求，踏上了TFT-LCD玻璃基板技術自主創新的攻堅路。2010年12月29日，國內第一片4.5代0.5毫米超薄玻璃基板下線；2011年7月1日，0.4毫米超薄玻璃基板誕生；2014年10月8日，成功開發0.3毫米超薄玻璃基板；2016年5月27日，0.2毫米超薄玻璃基板下線，刷新了國內薄型化生產紀錄。

每次一個“0.1毫米”，看似不起眼，卻花費了彭壽團隊巨大的心血。用他們的話說，從熔化工藝、成型工藝、切割工藝，到檢驗包裝和裝備技術，都需要進行攻關。“過五關斬六將”“九九八十一難”，在這群“玻璃人”面前都是小兒科，整套的制備流程下來，他們攻克的技術瓶頸高達1000多項。

有了這樣的積累，他們終于成功開發出超薄TFT-LCD玻璃溢流成形技術、超薄浮法電子玻璃原料粒徑級配技術、變量熔化技術、等梯度溫降成形技術以及配套重大裝備，形成了具有完全自主知識產權的超薄信息顯示玻璃工業化制備關鍵技術及成套裝備。憑借該系列技術，他們先后建成了20余條超薄信息玻璃生產線，產品已在國內20余家主流面板企業批量應用，為下游產業降低成本約860億元，保障了國家電子信息顯示產業的安全。

目前，國內首條穩定量產0.3毫米TFT-LCD顯示玻璃的溢流下拉法生產線，已經在彭壽團隊的主持下建成，綜合良品率高達80%，位于國際先進水平，產品被“京東方”“深天馬”等廠商大量應用后，帶來了TFT-LCD面板生產成本的大幅度降低。國內唯一能夠穩定生產0.2毫米觸摸屏用超薄浮法電子玻璃生產線，也出自他們的手筆，從此，國內觸控顯示產品所需的0.3毫米及以下的超薄玻璃也有望擺脫對進口產品的依賴。2016年4月28日，國內首片0.15毫米超薄浮法電子玻璃成功下線，更是刷新了世界工業化生產紀錄。

可以說，他們的研究，成功實現了0.5毫米、0.4毫米、0.3毫米TFT-LCD玻璃基板和1.1～0.2毫米之間全系列超薄浮法電子玻璃的工業化連續穩定生產。

“通過超薄信息顯示玻璃技術，讓我們的玻璃從大眾的、粗放型的建材生產，轉變成電子的、半導體的精密技術。”彭壽說。在他看來，當過去一箱普通玻璃只能賣50元，變成如今一箱5萬元的高端玻璃，翻了1000倍的不只是價格，更是技術。而與這種增值相對的是，技術不斷提升，厚度不斷變薄，讓液晶產品越變越薄，顯示效果越來越好。如今，他們生產的2.5D、3D手機蓋板玻璃，成為華為、小米等國內主流品牌手機供貨商，算下來，他們的產品已經受到20余家知名廠商的青睞，基本可以替代進口。而打破壟斷帶來的最直接的受益，就是國產品牌手機、電視等產品的成本被壓縮，使質優價廉的電子消費產品迅速普及，讓大眾受惠于民族產業的崛起。

這也意味著，我國的玻璃生產技術終于實現了從傳統建材領域向電子信息顯示領域應用的跨越，從過去在國際玻璃產業上的“追趕者”姿態，開始向“領跑者”行列邁進。

六年三度問鼎國家獎

當然，羅馬不是一日建成的。彭壽團隊要向“領跑者”者轉型，也不是一個國家獎就能實現的。實際上，“超薄信息顯示玻璃工業化制備關鍵技術及成套裝備開發”，只是彭壽團隊最新的一個國家獎，此前，他們還曾兩度獲此殊榮。最早的國家科技進步獎二等獎，來自2011年度。

2011年前后，是蚌埠玻璃工業設計研究院的一個轉折點。那時，彭壽開始縱覽國際前沿，對玻璃工業進行更深一步的反思——玻璃工業的未來在哪里？深思熟慮之后，彭壽給出了“四化”目標，即超白化、超薄化、功能化、大尺寸化。

蚌埠院玻璃走出國門

所謂“超白”，指的是微鐵高透過率玻璃，也稱光伏玻璃或超白光伏玻璃。作為晶硅太陽能電池組件中不可替代的關鍵材料，它能夠充分吸收太陽光，并且最大化地將太陽光的光能轉化成太陽能電池的電能。這樣一來，為了保證電池正常運轉，這種玻璃對太陽能量的透過率等關鍵技術指標的要求就非常高。2005年以前，只有兩家外國公司能夠生產符合標準的光伏玻璃，我國的相關技術無法望其項背。雪上加霜的是，生產這種光伏玻璃，需要優質的脈石英資源，在我國也十分稀缺。可以說，長期以來，我國在光伏玻璃產品及制造技術上是存在空白的，甚至赫然出現過“全部依賴進口”這樣的窘境。

怎么辦？彭壽希望能夠從原料上有所突破。既然我國稀缺優質的脈石英資源，那么是否可以利用普通的石英巖來提純能夠為之所用的優質原料呢？率領團隊完成了“一段式ppm級石英砂微鐵浮選工藝”后，這個設想真的變現了。

在對玻璃液低粘度和高熱透性特點深入研究后，彭壽團隊又提出了“卡脖通路”結構的“寬液流成形工藝”新技術，攻克了超白化、一窯多線成形等核心技術難題，其中一窯四線、一窯五線均為世界首創。

當瓶頸被一一攻破，“太陽能電池用微鐵高透過率玻璃成套生產技術和產業化應用”項目逐漸露出崢嶸。利用該成套技術，中國建材國際工程集團有限公司已建成或在建30余條生產線，并且在技術、質量、規模、能耗、投資等關鍵指標方面始終處于國際領先地位，產品通過國際公認的瑞士SPF太陽能檢測中心最高級別U1級認證，占領了我國光伏玻璃市場約85%和全球市場約45%的份額，對促進與推動我國太陽能利用及提高太陽能產業的國際地位意義重大。

“產品良品率超過80%，與國外技術相比，良品率提高20%以上、綜合能耗降低29.76%、投資成本降低40%，達到國際領先水平。”產業化之后，反饋回來的數據說明了一切。從某種程度上說，該系列技術已經全面替代進口，為我國光伏行業累計節約成本300億元，支撐了我國光伏行業爆發式的增長。該項目被認為實現了中國光伏玻璃技術和產業從無到有的跨越，達到國際領先水平，被授予2011年度國家科技進步獎二等獎。

浮法玻璃是蚌埠玻璃工業設計研究院的另一個驕傲。早自上世紀50年代末，一股“浮法狂飆”就席卷世界。但浮法成型工藝的所有者英國皮爾金頓玻璃公司卻對中國搞起了技術封鎖，我國也因此走上了自主研制浮法玻璃的道路。到2005年之前，我國在粗放式生產的普通浮法玻璃上產能嚴重過剩，而高端浮法玻璃卻長期依賴進口。

那時候，我國浮法玻璃的熔化、成形兩大核心技術明顯落后于國際先進水平，能耗是人家的1.3倍，每噸玻璃中0.1～0.3毫米的微缺陷就更夸張了，足足有300～1200個，而國際先進水平的微缺陷只有50～80個。這種差距直接導致我國智能生產低品質的浮法玻璃。

針對這種情況，彭壽組織團隊完成了“浮法玻璃高效節能關鍵技術研究”等多項國家課題，開發出全新結構的“全等寬、寬窯池、臺階池底”新型玻璃熔窯，有效提升了玻璃液的熔化質量并降低了能耗。他們完成的“玻璃熔窯全氧燃燒和配合料預熱技術”，優化了玻璃液溫度場與流場，形成了中國浮法玻璃微缺陷控制的獨特方法。有了這些技術方法，我國在浮法玻璃生產上打了一個漂亮的翻身仗，能耗降低了15～30%，每噸玻璃的微缺陷數目降到40個以下。更令人振奮的是，它同時實現了氮氧化物減排80%以上、窯齡由5年提高到12年，達到了國際先進水平。

士別三日當刮目相看。當國內高端浮法玻璃技術的市場占有率達到80%以上，且比采訪國外技術節約投資約200億元時，國外技術也不得不面對這個現實，完全退出中國市場。

這就是2013年度國家科技進步獎二等獎獲獎項目——“浮法玻璃微缺陷控制與節能關鍵技術及產業化應用”，造成的影響力。以此為基礎，2014年8月26日，蚌埠玻璃設計院成功生產出國內最薄的0.3毫米顯示玻璃，實現了中國浮法玻璃由傳統領域向電子信息顯示領域的完美跨越，打破了國外對電子信息顯示行業上游關鍵原材料的長期壟斷。

“我們的信心是逐漸培養的”，彭壽說。2011年，超白光伏玻璃成果，實現了我國光伏玻璃技術和產業從無到有、從有到強；2013年，浮法玻璃微缺陷控制與節能關鍵技術成果，徹底打破了國外技術對我國高端浮法玻璃產業的壟斷；2016年，超薄信息顯示玻璃成果，為國防軍工和光電信息產業提供了關鍵原材料。

從對傳統工藝的突破，到真正解決國家玻璃產業的關鍵問題，彭壽團隊一直立足國家玻璃戰略的關鍵共性問題，并且對標國際，厚積薄發，走出了玻璃人的精彩。到了第3個國家獎獲獎項目時期，他們已經開始向解決“超薄化”這種世界級共性問題發起挑戰，所取得的結果，顯然，讓他們，讓中國玻璃工業，終于有了可以坐下來與世界一流企業“掰手腕”的能力。

走出中國玻璃工業的氣度

蚌埠玻璃工業設計研究院是一所誕生于1953年的國家級科研單位。60多年來，它經歷了遷徙、改制，如今已經成為中國建材集團有限公司旗下凱盛科技集團的核心企業，一路風雨，它逐漸摸索出自己的原則——以創新為源泉，把創新最終落腳于成果轉化。這也是彭壽團隊一直以來的宗旨，為此，他們堅持走出了一條從實驗室到生產線的道路，長期致力于推動中國玻璃事業的發展。

當蚌埠玻璃工業設計研究院在玻璃超白化、超薄化、功能化的道路上刷出一座座里程碑，也打開了中國玻璃行業充滿無限可能的未來。彭壽所提出的“四化”，還包括大尺寸化。

2016年12月29日，總投資50億元的8.5代TFT液晶玻璃基板項目在蚌埠舉行開工儀式，該項目是“十三五”國家重大專項支持項目，也是國內首條具有自主知識產權的高端信息顯示用TFT基本玻璃生產線。該項目的建成，是蚌埠玻璃工業設計研究院在“大尺寸化”上的一個新突破，將加速浮法玻璃技術的運用，有助于打破高端TFT-LCD玻璃基板依靠進口的局面。

對于彭壽團隊來說，從他們一次次突破國際技術壁壘開始，就注定了他們的眼光不會局限在國內，而是更希望能夠引領中國玻璃技術走向世界。當他們突破了美國、俄羅斯構建的高性能空心玻璃微珠市場的“圍城”之后，我國出現了首條高性能空心玻璃微珠的規模化生產線，良品率竟高達90%，與國外同型號產品相比，抗壓強度還提高了20%，堪稱實力碾壓。該產品在“海馬號”深海探測器應用后，經中國航天一院、航天三院嚴格檢測，與用作神舟飛船返回艙燒蝕防護材料的俄羅斯同類產品性能一致，徹底打破我國航空航天、深海探測等尖端領域關鍵核心材料受制于人的被動局面，為我國空間技術的快速發展做出了貢獻。

數年來，他們組織實施了美國福耀、韓國現代、印度HNG等大型成套工程，共向17個國家出口32條高品質玻璃生產線，創匯30多億美元，樹立了中國玻璃的國際品牌。而他們建成的62條光伏玻璃生產線，全球市場占有率超過60%。

在實驗室指導工作

盤點下來，彭壽團隊的確是有底氣自信的，不僅在于他們所選擇的道路，還有在這條發展道路上逐漸積淀出的人才自信。到現在，依靠合蕪蚌自主創新示范區平臺和國家創新的政策支持，蚌埠玻璃工業設計研究院已經建設了浮法玻璃新技術國家重點實驗室、玻璃節能技術國家地方聯合工程研究中心等國家級平臺，建立了以美國新澤西研發中心、德國慕尼黑研發中心、浮法玻璃新技術國家重點實驗室為依托的百名博士創新團隊。如果不是這樣一支高水平的研究團隊，誰能想象，如今擁有952件專利的他們在2000年之前的專利數幾乎是零呢？這支隊伍，近年來承擔完成國家“973”“863”等課題達16項，以創新為基礎建設的中國玻璃新材料科技產業園，被列為國家硅基新材料產業基地。2016年7月28日，他們申報的“高世代電子玻璃基板和蓋板核心技術開發及產業化示范”，得到了中央財政經費支持4500萬元。這個項目的實施，將徹底改變我國光電顯示產業鏈關鍵環節的嚴重缺失，改變產業發展長期受制于人的尷尬現狀。

在蚌埠玻璃工業設計研究院的發展面前，很難想象其實中國玻璃行業曾被唱衰。早在2009年，玻璃行業就是國務院圈定的六大產能過剩行業之一，但玻璃行業“去產能”的前景，并不被看好。到2015年，全國平板玻璃產能利用率為69%左右，較2014年降低10%，而平板玻璃產能利用率合理區間為80%～90%。

行業艱難，但作為中國建材集團有限公司玻璃板塊的主要負責人，彭壽卻看到了一個新的格局。近年來，凱盛完成了對中國耀華玻璃集團有限公司、黑龍江佳星玻璃有限公司、安徽華光玻璃集團等公司重組，同時，成為中國玻璃控股有限公司的最大股東。由一家收入不到5000萬元的傳統科研院所，到收入突破160億元的科技型企業集團，凱盛正在成為中國玻璃工業的集大成者。

今年兩會期間，彭壽作為人大代表，表示出了他們對于“去產能”和“一帶一路”等倡議的響應。到2020年，凱盛將繼續前進，打造出凱盛玻璃、凱盛材料、凱盛光伏、凱盛裝備、凱盛工程、中央應用研究院（蚌埠院）6大平臺，交出更好的答卷。

就在3月底，彭壽被委任為中國璃控股有限公司董事會主席、戰略委員會主席。消息傳出，甚至有人致電彭壽，稱“中國玻璃行業有希望了”！

彭壽的希望，就是與中國玻璃工業站在一起，在世界玻璃產業面前，走出真正的中國氣度。這是他，作為一個玻璃人的盛世情懷。