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在田间地头，一吨秸秆的收购价不过300元，折算下来每斤0.15元。曾几何时，它们要么被农民就地焚烧，化作污染空气的浓烟，要么被随意丢弃，成为农业废弃物的代名词。而在苍南的绿能小镇，经过一系列技术的转化，秸秆摇身一变，成了每斤价值100元的电池硅碳负极材料核心原料。
这惊人的价值跃升背后，是浙江苍海禾能新材料科技有限公司十年磨一剑的坚守——通过合成生物制造技术，打通了一条从秸秆到高性能电池负极材料的全新产业链，“点草成金”。昨天，本报记者走进企业，对话技术负责人，探寻这项“变废为宝”的硬核科技背后的故事。
浙江苍海禾能新材料科技有限公司3000吨多孔碳负极材料生产线项目效果图
从“废料”到“材料”
秸秆，长久以来被视为农业生产的“副产品”，甚至是一种负担。每年秋收后，焚烧秸秆带来的环境污染问题屡见不鲜。但在浙江苍海禾能新材料科技有限公司董事长桑涛的眼中，这些被废弃的秸秆，却是一个尚未开发的“宝藏”。
“秸秆的主要成分是木质纤维素，包括纤维素、半纤维素和木质素。”桑涛介绍。传统上，秸秆可用于造纸，但利用率低、污染大。而他们所做的，是通过合成生物技术，先将纤维素和半纤维素酶解为葡萄糖和木糖，再通过微生物发酵加高分子合成制成聚乳酸等可降解塑料。
而真正让秸秆“身价倍增”的，是其中曾被视作废料的木质素。
最初，团队并没有想到木质素能用于电池材料。他们原本的目标是利用秸秆制成可降解的生物塑料，以替代石油基产品。但在提取纤维素和半纤维素的过程中，大量木质素被剩余下来，“如果不用起来，整个生产线的成本根本降不下来。”桑涛说。
于是，他们开始探索木质素的高值化利用路径。最早尝试的是将其做成生物基环氧树脂，用于碳纤维复合材料。直到近几年，随着硅碳负极技术的兴起，他们才发现：木质素制备的多孔碳，正是硅碳负极最理想的碳骨架材料。
“木质素是一种天然的高分子材料，含碳量高、热力学性能优异，是制备多孔碳的绝佳原料。”桑涛表示，通过气相沉积技术，将硅填充进多孔碳中，形成硅碳复合材料，其理论电容量可达石墨的5倍以上，且循环稳定性显著提升。
这意味着，同样重量的电池，续航能力大幅提升——这正是新能源汽车、低空飞行器乃至机器人最迫切的需求。
从“卡脖子”到全产业链领先
木质素的提取并不是一件易事。“每一步都是坑，没有一个环节是容易的。”回顾过去十年的研发历程，桑涛感慨道。
最大的瓶颈之一是纤维素酶的制备。“当时只有国外一两家公司能生产，价格高，这就导致生产成本也跟着大大提高。”该公司团队不得不自主研发纤维素酶生产工艺，从零开始研发工程菌株，花了整整五年，才突破纤维素酶的“卡脖子”技术，将使用成本降到国外产品的十分之一。
而这只是众多挑战中的一个。将木质素做成多孔碳，没有现成技术可循——设备选型、工艺参数、纯化方法，全靠团队一点点试错。“国外最先开始用椰子壳做原料，但椰子壳产量有限，而秸秆却是遍地都是。”桑涛说，木质素纯度更高，性能更优，但提取难度也更大。团队用了两年时间，自主设计生产线，攻克了20多项技术难关，才让木质素多孔碳的性能稳定达标。
如今，浙江苍海禾能新材料科技有限公司已打通从秸秆预处理、酶解、木质素提取到多孔碳生产的全产业链，形成了有完整自主知识产权且国际领先的技术体系。
他们的产品已经走向市场，生物基树脂每年已有几千万元的销售额，而硅碳负极材料虽尚未大规模放量，但已与多家电池企业开展测试合作，反馈积极。
从做一个产品到建一个生态
“我们的目标不只是做一个产品，而是建一个生态。”桑涛说。
在农村，秸秆收购网络正在悄然改变农民的认知。过去，秸秆焚烧导致的空气污染曾是地方政府的治理难题。如今，企业以每吨300元的价格收购秸秆，既为农民开辟了新收入来源，又解决了秸秆处置的环保困局。
这些秸秆被运到当地的生物炼制工厂，提取出木质素后，再送到苍南的生产基地加工成高端材料——这条产业链，正在让千万农户分享“绿色红利”。
浙江苍海禾能新材料科技有限公司多孔碳负极材料生产线
这种“吃干榨净”的模式，使秸秆的综合利用率超过90%。相比传统石化原料，企业的碳足迹降低80%以上。更值得关注的是，其产品具备“碳中和”属性——秸秆生长过程中吸收的二氧化碳，在材料生产与使用中得以循环利用。
从经济价值看，秸秆的增值堪称惊人。0.15元一斤的秸秆，经过提取、加工，最终变成100元一斤的电池负极材料，价格翻了近700倍。按照企业规划，2026年千吨级多孔碳电池负极材料生产线投产后，年产值可达2亿元；万吨级多孔碳电池负极材料生产线投产后，产值将突破20亿元。
环保价值同样不可估量。我国每年有8亿吨秸秆，若大量焚烧，不仅产生大量二氧化碳，还会造成雾霾等污染。企业用2吨~3吨秸秆就能生产1吨木质素，仅从减少焚烧来看，每吨产品就能减少2吨~3吨的二氧化碳排放。更重要的是，它替代了以石油为原料的石墨负极——每生产1吨人造石墨，需消耗大量石油副产品，而用秸秆替代后，相当于减少了石油消耗，实现了“双重减排”。
“当秸秆能变成塑料、化纤、电池材料，农业废弃物就成了‘绿色金矿’，这才是真正的循环经济。”桑涛表示。未来，公司计划将木质素应用延伸至更多碳基新材料产品，推动建立迭代石化产品的“零排放”材料工业体系。 |
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发表于 2025-8-22 13:29
