西安眼得樂科研人員對(duì)人工晶狀體進(jìn)行樣品檢測(cè)。(受訪單位供圖)

　　作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，新材料新能源產(chǎn)業(yè)是西安六大支柱產(chǎn)業(yè)之一，也是加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

　　目前，西安正在大力培育和壯大本土新材料產(chǎn)業(yè)，在新能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域涌現(xiàn)出了一大批填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的創(chuàng)新成果，為推進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。近日，記者走訪了新材料領(lǐng)域的創(chuàng)新型企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，以探尋新材料賽道上的“西安力量”。

　　全球領(lǐng)先

　　最新一代人工晶狀體在西安研制成功

　　近年來，在西安這片創(chuàng)新發(fā)展的沃土上，生物醫(yī)藥科技企業(yè)在高端醫(yī)療器械的研發(fā)上取得了令人振奮的成果。

　　日前，記者走進(jìn)位于秦嶺腳下的西安高新區(qū)草堂科技產(chǎn)業(yè)園。這里聚集了新藥研發(fā)、高端醫(yī)療器械等領(lǐng)域的多個(gè)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。一批生物醫(yī)藥企業(yè)正在這里闊步前行，煥發(fā)勃勃生機(jī)。

　　“2015年成立以來，公司以人工晶狀體的源頭——材料研發(fā)為關(guān)鍵核心技術(shù)突破口，解決了我國(guó)高端人工晶狀體等眼科產(chǎn)品一系列‘卡脖子’難題。”西安眼得樂醫(yī)療科技有限公司董事長(zhǎng)、CEO郭光旭告訴記者，該公司是一家專注于醫(yī)用高分子材料和眼科醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)的創(chuàng)新型企業(yè)，是我省醫(yī)藥和醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)企業(yè)，在國(guó)內(nèi)人工晶狀體研發(fā)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

　　記者了解到，人工晶狀體植入術(shù)現(xiàn)已成為臨床治療白內(nèi)障唯一有效的方式，但國(guó)內(nèi)許多生物醫(yī)用材料長(zhǎng)期被國(guó)外產(chǎn)品壟斷，能夠從源頭創(chuàng)新獨(dú)立合成原材料的國(guó)內(nèi)企業(yè)屈指可數(shù)。

　　目前，人工晶狀體材料已經(jīng)歷四次產(chǎn)品迭代，當(dāng)前臨床上使用最廣泛的是第四代材料疏水性丙烯酸酯。

　　2015年，郭光旭創(chuàng)立西安眼得樂醫(yī)療科技有限公司。2022年，由西安眼得樂牽頭完成的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)——“應(yīng)用高新生物醫(yī)用材料研發(fā)新一代眼人工晶狀體產(chǎn)品項(xiàng)目”通過科技部中國(guó)生物技術(shù)發(fā)展中心組織的綜合績(jī)效評(píng)價(jià)，這標(biāo)志著全球最新一代人工晶狀體在西安研制成功，不僅打破了高端人工晶狀體技術(shù)被歐美壟斷的局面，也實(shí)現(xiàn)了我國(guó)高端人工晶狀體產(chǎn)品的創(chuàng)新超越。

　　郭光旭告訴記者，最新一代人工晶狀體材料是眼得樂擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“交聯(lián)聚烯烴”。目前，眼得樂不僅掌握了全新一代生物材料交聯(lián)聚烯烴的獨(dú)家專利，還具備了當(dāng)今主流疏水性丙烯酸酯材料的自主合成能力。目前交聯(lián)聚烯烴人工晶狀體國(guó)內(nèi)臨床試驗(yàn)已完成，歐盟臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中，美國(guó)臨床也在逐步推進(jìn)中，預(yù)計(jì)未來不久即可在國(guó)內(nèi)上市。此外，作為全新一代的生物醫(yī)用材料，交聯(lián)聚烯烴不僅可應(yīng)用于眼科產(chǎn)品，還可作為心臟內(nèi)科醫(yī)療器械、骨科植入物和醫(yī)美填充物等產(chǎn)品的上游原材料，因此也是我國(guó)植入性醫(yī)療器械產(chǎn)品原材料的“補(bǔ)短板”產(chǎn)品。

　　打破瓶頸

　　開辟新型儲(chǔ)能發(fā)展新賽道

　　“這是新一代硅碳負(fù)極電池，相較傳統(tǒng)的石墨負(fù)極電池，新一代硅基電池能量密度和快充性能有了大幅提升。”在西安交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，宋江選教授的辦公室里，記者看到了多種大小形態(tài)各異的電池。宋教授拿起一個(gè)裝著黑色粉末的透明瓶子對(duì)記者說：“這就是高比容硅負(fù)極電極材料，是我們團(tuán)隊(duì)在高比能鋰離子電池領(lǐng)域取得的最新研究成果。”

　　近年來，隨著我國(guó)新能源發(fā)電持續(xù)快速增長(zhǎng)，新型儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展的新階段。“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要明確提出要加快抽水蓄能電站建設(shè)，并推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用。

　　宋江選教授團(tuán)隊(duì)從電池材料設(shè)計(jì)入手，在高比特性鋰離子電池電解液、黏合劑，水系有機(jī)液流電池電解液，硅基全固態(tài)電池電解質(zhì)等關(guān)鍵材料方面取得了一系列顯著成果，為提升西安儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力以及推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　記者了解到，新能源發(fā)電方式存在間歇性、波動(dòng)性和不可控的特點(diǎn)，亟須低成本、大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)予以穩(wěn)定調(diào)節(jié)。而宋江選教授團(tuán)隊(duì)的研究即是為了解決這一難題。“新興中性水系有機(jī)液流電池兼具安全、環(huán)保、成本低、調(diào)控性強(qiáng)等特點(diǎn)，有望解決制約新能源并網(wǎng)消納的瓶頸問題。”宋江選教授告訴記者。

　　據(jù)了解，水系有機(jī)液流電池的正負(fù)極活性電解質(zhì)材料在充放電過程中會(huì)發(fā)生不同程度、多種類型的副反應(yīng)，從而導(dǎo)致電池容量衰減速率加快、壽命縮短，這也成為新型儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展面臨的一大挑戰(zhàn)。

　　“為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們團(tuán)隊(duì)提出了獨(dú)特的分子工程設(shè)計(jì)思路，率先研發(fā)出共軛型的環(huán)狀氮氧自由基類正極電解質(zhì)和位阻型的紫精類負(fù)極電解質(zhì)，其荷電狀態(tài)結(jié)構(gòu)均高度穩(wěn)定，顯著提升了電池壽命。”宋江選團(tuán)隊(duì)骨干成員范豪副教授向記者介紹。

　　測(cè)試結(jié)果顯示，該體系電池的容量衰減率小于0.05%/天，相較于參照體系減少了90%以上，基本滿足了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)對(duì)容量衰減率的要求。

　　目前，宋江選教授團(tuán)隊(duì)依托在電解液、隔膜、電極及電堆開發(fā)方面的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，已經(jīng)初步完成中性水系有機(jī)液流電池電解液小試生產(chǎn)，并計(jì)劃建立中試產(chǎn)線。此外，團(tuán)隊(duì)與行業(yè)龍頭企業(yè)構(gòu)建了全球首臺(tái)20 kW級(jí)“光-儲(chǔ)-充”一體化離網(wǎng)儲(chǔ)能應(yīng)用示范系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了光伏發(fā)電、水系有機(jī)液流電池儲(chǔ)電和電動(dòng)車充電功能。

　　“新材料的研發(fā)和生產(chǎn)作用巨大，不僅能催生新的應(yīng)用場(chǎng)景、促進(jìn)新產(chǎn)品的應(yīng)用和升級(jí)，還有利于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升和產(chǎn)品更新?lián)Q代。”宋江選教授說。

　　成果轉(zhuǎn)化

　　西安新材料產(chǎn)業(yè)大有可為

　　從眼視光領(lǐng)域的人工晶狀體到新型儲(chǔ)能領(lǐng)域的水系液流電池，新材料賽道上的“西安力量”令人矚目。這也是近年來西安加速實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化的生動(dòng)寫照。

　　“過去我們研發(fā)出新技術(shù)后，大多直接出售，而現(xiàn)在的目標(biāo)是產(chǎn)業(yè)化。”宋江選教授告訴記者。目前，他的團(tuán)隊(duì)在新能源材料研發(fā)領(lǐng)域的多個(gè)項(xiàng)目已進(jìn)入西安交通大學(xué)“6352”工程種子項(xiàng)目征集名單，并依托秦創(chuàng)原創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，正在加速實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化。

　　其中，中性水系有機(jī)液流電池儲(chǔ)能技術(shù)項(xiàng)目已初步完成電解液小試生產(chǎn)，并走向中試放大。據(jù)了解，該項(xiàng)目市場(chǎng)潛力巨大，市場(chǎng)容量在千億元以上。范豪副教授表示：“我們將不斷優(yōu)化電解液的性能，并實(shí)現(xiàn)其低成本大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。”

　　西安眼得樂也在創(chuàng)新之路上不斷發(fā)力。目前，該公司已組建了具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的交叉融合創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)由國(guó)內(nèi)外權(quán)威專家領(lǐng)銜，還匯聚了材料、光學(xué)、機(jī)械、生物工程、臨床醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域科學(xué)家和工程師。其出色的創(chuàng)新能力，不僅促進(jìn)了科研成果的轉(zhuǎn)化，還帶動(dòng)了西安化工、醫(yī)藥、包裝、物流等產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。

　　“除了研發(fā)新一代人工晶狀體，目前我們還在視光產(chǎn)品角膜塑形鏡、青光眼引流管等領(lǐng)域加大研發(fā)力度，推動(dòng)越來越多的高新技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，并在西安實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。”西安眼得樂相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，新一代人工晶狀體全面上市后，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值6億元，成為西安生物醫(yī)藥行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。(記者 李猛)