中试平台大显“魔力”—— 助力科技成果“落地生金”

湖南日报全媒体记者 谢卓芳 通讯员 王梦兰

省工信厅最近公布2024年湖南省新材料中试平台认定名单，认定湖南工业大学超高强特种铝合金材料中试平台、湘投轻材粉末冶金铝基复合材料中试平台、长沙矿冶研究院固态电池材料中试平台等26个平台为省级新材料中试平台。

科技成果的转化要经过样品化、工程化、产品化、产业化四个阶段。这其中，中试——即中间性试验环节扮演着举足轻重的角色。

从实验室到应用场，中试平台如何促进成果转化、助力产业创新发展？近日，记者探访多家省级新材料中试平台，看科技成果如何“落地生金”。

从0到1，把创意变成实物

在长沙高新区，湘投轻材粉末冶金铝基复合材料分析测试中心，汽车制动盘台架测试设备正在高速运转。工作人员在设备内放入新研发的铝基汽车制动盘，输入参数，就能模拟制动盘在汽车上运行的各类情况，测试产品的制动、噪音、磨损等方面性能。

制动盘是汽车制动系统的核心部件，对行车安全起着至关重要的作用。在正式投入使用之前，要检测其尺寸、强度、硬度、显微组织、制动性能等。根据检测结果，研发人员不断改进、优化研发方案，确保产品安全性。

“中试平台可以缩短研发周期、降低试验成本。”湘投轻材研发中心主任曹柳絮回忆，中试平台建成以前，样件从制备到测试需要辗转多地。依托公司自建的中试平台，现在上午定方案，下午就能出坯体，一周左右就能完成相关测试，产品研发验证周期从原来的3个月以上缩短至如今的2周以内。

湘投轻材深耕轨道交通、新能源汽车制动盘轻量化领域，在国内率先研发出120公里每小时的轨道交通车辆粉末冶金铝基复合材料制动盘。与主流铸铁盘相比，该制动盘减重约60%，有助于节能降耗、提高车辆的舒适性和操作性。

在曹柳絮看来，脑海中的创意变成实物，离不开中试平台。她介绍，过去粉末冶金材料主要是用于制作眼镜螺丝钉、齿轮等小件，制动盘尺寸较大，对材料开发和工艺设计水平要求很高。在这个过程中，研发团队反复试验、验证，历时6年成功研究出一种高强度、高耐磨、轻质量的铝基复合材料，完美适用于轨道交通装备领域。

如今，基于中试平台，湘投轻材又研发出160公里每小时的轨道交通车辆铝基复合材料制动盘，在耐温性、耐磨性等方面显著优于前一代产品。

目前，该平台已建成1个粉末冶金铝基复合材料分析测试中心，2条粉末冶金铝基复合材料部件中试生产线，成功攻克粉末冶金铝基复合材料组分设计与性能调控、大尺寸复杂结构件粉末冶金近净成形、铝基复合材料功能结构一体成形及性能梯度调控等核心技术。

(长沙矿冶院固态电池材料中试线。长沙矿冶院供图)

从1到100，跨越科技创新“死亡之谷”

科技创新，从0到1固然不容易，但不是所有的原始创新成果都能成功变成产品送到消费者手上。这个过程被业界描述为“死亡之谷”，许多初创企业折戟于此。

创新成果从实验室到应用场，到底难在哪儿？

“实验室里剂量小，设备、环境都比较可控，而量产阶段生产环境复杂，对设备、工艺的要求很高。”长沙矿冶研究院有限责任公司先进材料研究所副所长杨乐之认为，一个技术先进、功能齐全、运行高效的中试平台，是帮助企业跨过“死亡之谷”的有效支撑。

曹柳絮对此深有同感：“实验室允许以高成本产出‘概念件’，而在量产阶段，怎么以更低的成本、更高的效率生产出高合格率、高可靠性的产品很关键。”

在大规模量产前，通过模拟实际生产环境进行小规模试验，预测和解决在量产阶段可能出现的各种问题，从而提高投产成功率——这就是中试的作用。有调查研究显示，没有进行中试的科技成果产业化成功率仅为30%，而借助中试平台，成功率可提高至80%以上。

中试平台建设耗费巨大，相比于有能力自建中试平台的大型企业，中小企业急需公共服务型中试平台。

位于湘西土家族苗族自治州的湖南兆科动力新能源有限公司，主营锂电池研发、生产和销售。2022年，依托长沙矿冶院固态电池材料中试平台的技术储备和基础设施，兆科动力新能源与长沙矿冶院联合研发出一款高容量锂离子电池，目前这款电池已顺利投产。据了解，目前该公司正在建设全自动生产线，进一步扩大生产规模。

作为一家服务型中试平台，长沙矿冶院固态电池材料中试平台目前已具备每年数十吨级固态电解质材料、百吨级硅基负极材料、百吨级石墨烯材料的研发中试能力，为企业、高校及科研院所提供中试设计及验证系统化服务。

“省里高度重视新能源产业发展，未来中试的需求会越来越旺盛。”杨乐之表示，平台将面向固态电解质材料、硅基负极材料、石墨烯材料等领域提升中试能力和服务水平，突破固态电池材料技术创新与成果转化瓶颈问题，赋能固态电池材料产业发展。