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“千人计划”专家孙玉城:“一辈子就做一件事”
发布日期:2018-03-06 来源:青岛日报 浏览:207

作家池莉在《一生只做一件事》文章中写道:一生的时间并不多,一生的精力也不多,要搞好一件事实在不容易。用去一生,搞好了一件事,那也就够可以了。 
    岛城“千人计划”海外特聘专家孙玉城一路走来的经历,正是如此。从大学本科学习有色金属冶金专业,到硕士、博士、博士后专门研究锂离子电池正极材料,开发出新型的前驱体合成技术与分步热处理和烧结工艺,最终创立企业,运用这一制备工艺,在国际上首次大规模生产出微米级单晶颗粒改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元系正极材料。1974年出生的孙玉城说,“从硕士到现在近20年,我的研究和创业,都是围绕锰酸锂和镍钴锰酸锂两个材料,我这一辈子就做了一件事”。 
对事情专一到“一根筋” 
    “现在想想,每天与设备打交道实在是枯燥,但那十年的积淀,为我现在打下了基础。”1997年,成绩优异的孙玉城考取了北京有色金属研究总院的硕士研究生,开启了他长达十年的锂离子电池正极材料基础研究历程。 
    孙玉城是个对事情专一到 “一根筋”的人。硕士、博士在北京待了六年,孙玉城没有去过故宫、长城等景点,每天从早上八点到晚上十二点,雷打不动在实验室“泡着”。 
    硕士阶段,孙玉城在北京有色金属研究总院从事锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的研究,主要对尖晶石锰酸锂的制备、电化学性能、掺杂改性以及其在聚合物锂离子电池中的应用等方面进行研究。三年时间,孙玉城最常去的地方,是北京图书馆。他说:“北图的文献材料很全,我常常去那里阅读”。凭借着对专业的执着,在硕士研究生阶段,孙玉城阅读了几百篇国内外文献,仅他复印的文献,一摞四五十厘米,堆了好几摞。 
    2001年,想要“寻求更大平台”的孙玉城考入了中科院物理所,继续研究锂离子电池正极材料。博士阶段对于科研的要求更高,当时,镍钴锰酸锂三元材料刚出现,孙玉城投身这个新材料的研究。他告诉记者,比如研究合成材料这一项,为了找到最佳合成条件,就要进行几百次实验,而且要循环实验。这样大量的研究工作,使得孙玉城每天“早八点到晚十二点”的工作时间都不够用的,他形容那段时间“天天闷在实验室,一年到头连话都很少说”。 
    “博士阶段是我基础研究最重要的三年。”孙玉城告诉记者。妻子生产出院的第二天,他就踏上了去北京读博士的路程。一年到头,除了春节和“五一”、“十一”,其余的时间孙玉城都“扎”在研究中。“进入实验状态”的他,全年很少往家里打电话。整个实验室里,他最晚用上手机、QQ这些“高科技”,上网只看文献材料,从来不看娱乐体育新闻。 
    之所以如此,是因为“一根筋”的孙玉城知道,要想在专业领域获得成就,就必须舍弃其他方面的欲望。孙玉城和记者说起过这样一次经历:博士阶段,他在北京某五星级饭店参加了三天学术会议。这让平时“泡”在实验室里的他看到了不常接触的豪华环境。回到实验室后,孙玉城两三天静不下心来。“物欲多了,心就容易浮躁了,”孙玉城说,正是意识到这些形形色色的外界诱惑容易影响做实验的单纯心境,他以此为戒,下定决心“只做研究一件事”。 
    “只做一件事”的孙玉城,在博士阶段获得了多个“首次”——首次系统地提出锰酸锂的表面改性机理,首次在实验室中利用液相制备技术合成出5伏尖晶石型正极材料单晶八面体颗粒,首次在国际上合成出具有立方结构的镍钛酸锂材料,并且对该材料的有关结构和性能进行研究……发表了多篇有影响力的论文,博士毕业论文至今在业内享有声望。也是这些 “首次”,为孙玉城奠定了锂离子电池正极材料产业化的基础。 
    博士毕业,孙玉城去日本佐贺大学攻读博士后,继续从事镍钴锰酸锂三元材料的科技开发工作。一年半的时间,孙玉城在日本对锰酸锂的合成与有关性能进行了深入研究,完成了镍钴锰酸锂三元材料的性能研究,并开发出新型改性锰酸锂新制备工艺,奠定了回国后产业化微米级单晶改性锰酸锂正极材料的基础。 
把握趋势,向产业方向进军 
    “从我掌握的技术来说,搞产业对国家对社会来说更有价值。”孙玉城告诉记者,锂离子电池的应用意义很强,产业前景广大。当时,锂离子电池在储能系统、新能源汽车、军事与航空航天等领域的作用已有所显现。看到趋势的孙玉城,决定把握趋势,向产业方向进军。 
    在日本待了一年半时间,2006年,完善了新型改性锰酸锂工艺设计,孙玉城回国投入创业。 
    最初的两年,孙玉城在城阳区青大工业园新材料产业化基地,从事新型镍钴锰酸锂三元材料和改性锰酸锂的中试工作。孙玉城意识到,如果产业化,必须找到产品的“卖点”。反复思考后,他确定了将微米级单晶改性锰酸锂正极材料创新工艺作为核心。结合十年的基础研究,通过建立起材料制备实验室、测试分析实验室以及材料中试线、18650锂离子电池测试线,他完成了项目的前期中试开发工作。在这段时间,他作为项目负责人和技术发明人,在国际上首次通过创新工艺制备出微米级单晶一次颗粒改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元正极材料,产品性能达到国际领先水平。 
    孙玉城在国内外首次采用的新型前驱体合成技术与分步热处理和烧结工艺,有效解决了阻碍锰酸锂二十多年来在动力型锂离子电池中应用的高温循环与储存性能差的世界性难题。用该工艺合成出的微米级单晶晶粒镍钴锰酸锂三元正极材料,抛弃了目前国内外包括美国3M、日本化学等公司一致采用的传统氢氧化物共沉淀法制备球形二次颗粒镍钴锰酸锂三元材料的合成工艺,解决了该材料存在的振实密度低、电极加工性能差以及二次球形颗粒在电极辊压时的破碎问题。材料原料来源丰富,价格低,结构稳定性和热稳定性高,可以很好地满足新能源汽车与储能系统等的使用要求。 
    创业阶段,孙玉城对事专一、“一根筋”的性格又显现了出来。 
    2006年到2007年底,孙玉城投入项目的中试工作。中试设备自动化程度低,而参与中试的只有孙玉城和其他两个同事,大量的工作,从机器设备安装调试、几颗螺丝钉的购买到几百公斤的加料等等,孙玉城三人“什么活儿都干”。如今已在公司负责设备维护的员工雷鹏,至今还对孙玉城当时的辛苦模样记忆深刻:一天下来全身脏兮兮的,完全看不出是个留学归国的博士专家。白天和同事们在车间里忙活,余下的时间,孙玉城又投入到中试产品的观测、改进当中。 
    “完全不觉得累,只觉得有奔头,精神状态很好。”当孙玉城想起这段创业时光,只是觉得 “奔着希望,非常美好”。从2006年开始,为了工作方便,在崂山区有房子的孙玉城,在工业园一间没有卫生间、空调的简陋宿舍里住了6年。每天,他在“三点一线”——宿舍、实验室和中试车间之间来回穿梭。去距离工业园不远的“小不点”饭店点上土豆丝、大头菜,是他和同事们三四年时间里每天难得的放松时刻。 
    孙玉城告诉记者,在日本的时候,他一天工作4个小时,一个月便可以拿到折合人民币两三万元的收入,工作稳定且不辛苦。许多人听说他决定回国,认为他简直疯了。的确,回国后,条件的确不如日本,收入也少了三分之二。但是,“人各有志”,拥有希望的他从来不觉辛苦,“如今,国内外锂离子电池正极材料都是延用日韩传统氢氧化物共沉淀法制备球形二次颗粒镍钴锰酸锂三元材料的合成工艺,我希望有一天,国内外都采用中国的合成工艺。” 
从借钱发工资到年销售1.5亿元 
    2008年,中试产品测试合格,孙玉城成立了青岛新正锂业有限公司,专注研发、生产和销售高端改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元系锂离子电池正极材料。 
    在身边人看来,不善言辞、“学者范”十足的孙玉城,完全无法跟创业者、企业家联系起来。而孙玉城“不求人”、“不宣传”的性格,也让大家对他能否成功创业持怀疑态度。 
    “无知者无惧”——谈到从研究者转型为管理者,孙玉城自己如是总结。按照孙玉城那时的规划,2009年公司进行设备调试,2010年达到批量生产。但没想到,实际情况与想象有很大距离。在缺少“创新文化”的中国市场,对于孙玉城的新产品,市场普遍反应是“不相信”。就连孙玉城的合作伙伴也不止一次地对他说:“别说创新。中国除了‘四大发明’没有创新。你能把国外东西拿过来,赚中国的低成本,就很不错了。” 
    但是孙玉城不想挣这种没有核心 
    技术的 “快钱”。从2009年到 
    2014年,五年的时间,孙玉城不找关系、不做合作伙伴建议的传统工艺制备产品——因为他知道,一旦生产线上了传统工艺制备的产品,必将挤压新工艺产品。为此,他不止一次和合作伙伴、员工说,我们的关键是做产品,满足客户需求,核心工艺是公司的竞争力,不能抛弃。 
    “他有一股‘韧劲’,看准的事情就坚持到底。而且他不求捷径,不像一些人创业只凭各种关系,他从不开口说困难。”在长年关注孙玉城的城阳区委组织部尹科长看来,孙玉城“踏实、低调”。 
    “产品是获得市场的不二途径。政府的支持以及不同渠道等,是锦上添花的好事。但作为企业,任何时候都要坚持做好产品这个主线。”就这样,孙玉城凭着对核心工艺一定会取得市场的坚定信念,咬牙坚持。 
    因为看不到即时效益,2011年,股东们纷纷退出,让公司经营更显压力。最难的时候,孙玉城卖掉了自己在崂山的房子,把自己人才计划的钱全部投上,又跟亲戚朋友借了五六十万,用来保证公司的日常运行和发放员工工资。没有活儿,他给员工放过一个半月的长假。回忆那段时间,孙玉城感慨,“最难受的,是闲下来没事做的时候。” 
    但不管有多难,他有两件事坚持不放松。一是公司不投广告、不找宣传,但价值几万块钱的样品,每年给潜在客户公司送出去却从不“手软”。不但如此,他还会根据对方对于产品的要求,坚持改进产品。正是这份坚持,最终奠定了与后来成为公司大客户的 CATL公司合作的基础。二是作为公司的管理者,孙玉城不管面临什么压力,都坚持在公司里提振信心,“没事也要找些事做”。那时,工作不忙,他就一遍遍地培训公司的十几名员工,尤其是一线车间的员工,十几道生产工序都要熟练掌握。这十几名员工,在他的培养下,如今已经成为公司各个领域的管理者。 
    终于,孙玉城的坚持在2015年取得了回报。那一年,传统氢氧化物共沉淀法制备的小颗粒团聚体在充放电过程中会破碎的问题得到了证实,拥有全球最大锂离子电池生产基地的CATL公司立刻与孙玉城公司联系,确定使用其创新工艺生产的锂离子电池正极材料。 
    CATL公司要货突然,但是,得益于孙玉城平时对员工的培训,十几名一线员工迅速成为各个工序的负责人,指导新员工工作,避免了突然加量导致的准备不足问题。这一年,公司的合同销售额由前几年的几百万迅速增长至五六千万,让一直坚持核心工艺的企业见到了回报。 
    如今,公司已拥有包括CATL、南都电源、日本雅马哈等国内外知名厂家在内的客户群,其中CATL已经将公司的产品应用于德国宝马公司最新一代的电动汽车上,性能得到业内的一致好评。孙玉城告诉记者,今年,公司的合同销售额将达到1.5亿元。 
    孙玉城对自己的要求是 “一直爬坡”。公司如今得到了市场的认可,孙玉城已经开始计划扩大公司规模,2017年底建成年产5000吨的生产基地,预计2020年公司年销售收入达到15亿元,成为国际知名的锂电池正极材料生产厂家。 
    孙玉城,中科院物理所博士,国家“千人计 
    划”海外特聘专家、山东省万人计划海外高层 
    次创业人选、“泰山学者海外特聘专家”、青岛 
    市创新创业领军人才、青岛新正锂业有限公司董 
    事长。 
    从1997年开始,孙玉城先后在北京有色金属研究 
    总院、中科院物理所、日本佐贺大学等从事锂离子电池新型改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元系等锰基正极材料的研究与开发工作。2006年回国,专注于锂离子电池新型改性锰酸锂与三元系正极材料的产业化工作,2008年2月,创立青岛新正锂业有限公司,进行材料的规模化生产和市场开发。 
●研究领域 
    孙玉城十几年致力于改性锰酸锂(锰铝酸锂)和镍钴锰酸锂三元系锂离子电池正极材料的研发。采用独特的前驱体制备工艺和三维自由高温烧结技术,成功突破了阻碍锰酸锂在动力型锂离子电池中应用的高温循环与储存性能差的世界性难题。首次在国际上开发出高性能的微米级单晶晶粒镍钴锰酸锂三元正极材料,有效解决了原材料存在的振实密度低、电极加工性能差以及二次球形颗粒在电极辊压时的破碎问题。产品主要应用于新一代动力型锂离子电池,满足电动汽车、储能系统、军事与航空航天等领域的使用要求。