【氣體人】 張佳（jiā）平：吸附分離技術的破壁者 解碼三十年產（chǎn）業突圍（wéi）之路

【本期人物】張佳（jiā）平（píng），北京北大先鋒科技股份有限公司（簡稱（chēng）：北大先鋒）董事長，北大先鋒主要創始人之一，北（běi）京大學化學（xué）與分子工（gōng）程學院副研究員，獲2006年國家技術發明二等（děng）獎、2006年教育部（bù）科學（xué）技術進步一等獎（jiǎng）、2007年教育部科技進步一等獎（jiǎng）。從1999年北大先鋒公司成立擔任總經理，2014年起（qǐ）擔任董事長。北大先鋒目前擁有國家高新技術企業、質量管（guǎn）理體（tǐ）係、環境管理和職業健康安全管理體係的認證、北京市工程實驗室、北京市企業技術中心等資質，獲評“北京市著（zhe）名（míng）商標”、“北京市專精特新企業”等榮譽。公司變壓吸附空分製氧技術達到國（guó）際先進（jìn）水平，變壓吸附分離一氧化碳技術達到國際領（lǐng）先水平，是國內變壓吸附製氧、變壓（yā）吸附分離一氧化（huà）碳領域的優秀標杆企業。

圖示：張佳平

正文

在基礎（chǔ）工業生產領域的細微脈絡中，各類應用於氣體領域的吸附劑、催化劑如同開啟能（néng）量密碼的鑰匙，決定著氣體分離技術的能效邊界（jiè），在化工生產、能源利用、尾氣淨化等領（lǐng）域發揮著重要作用。

這種被譽為“工業之肺”的功能性材料，從實驗室的（de）初步研（yán）發（fā）到實現大（dà）規模工業應用的跨越，是一場從克級的微小數量到（dào）龐大（dà）噸級的工程性巨變，可（kě）見（jiàn）吸附劑產業化進程絕非坦途。在經濟全球（qiú）化為（wéi）中國企業打開機遇之門的黃金窗（chuāng）口期，北京北大先鋒科技股份有限公司曆經三十載，在變壓吸附技術領域深耕（gēng）細作，成功開辟出（chū）一條科技成果轉化的典範之路。

北大先鋒的前身（shēn）是（shì）北京大學（xué）謝有暢教授帶領（lǐng）的吸附劑研發課題組（zǔ），張佳平作為課題組的核心研發（fā）人員、北大先鋒（fēng）掌舵人，是這項科研成果轉化的親曆者和見證者：高效一氧化（huà）碳吸（xī）附劑與製氧吸附劑，從實驗室的（de）微（wēi）小克級樣品，逐步發展至應用於每小時能夠生（shēng）產數（shù）萬立方米氣體的超大型變壓吸（xī）附（fù）氣體分離裝置，實現了從理論到實踐的飛躍；這一進程打破了國外技術的長期壟斷，發出了中國（guó）變壓吸附製氧技術領域鋰基吸（xī）附劑國產化的“獨立宣言”；從默默無聞的初創階段，到占據國內市場60%份額，北大先鋒的成長（zhǎng）之路深刻揭示了中國製造企業贏（yíng）得市場、走向成（chéng）功的關鍵所在。

冷板凳上（shàng）的技術博弈（yì）：從實驗室到產業化的征途

1988 年 4 月，海南正式成為中國第 31 個省 —— 這一消息觸動了當時 22 歲的張佳平。彼（bǐ）時，他雖以優（yōu）異成績考取了北（běi）京（jīng）大學（xué）化學院研究生，卻因家境困難，決定暫時擱置學（xué）業，奔赴海南尋求發展機會。

命運的轉折總是（shì）悄然而至。一（yī）次偶然契機，張佳平加入（rù）了北京大學謝有暢（chàng）教授的課題組，走（zǒu）上了高效吸附劑和氣體分離淨化技術的研發之旅。謝教授自 1974 年開始單層分散理論的研究，1981 年起更（gèng）是專注於一氧化碳吸附劑的探索，為這一領域的後續發展奠定了堅實的基礎（chǔ）。幾經思考，張佳平決定申請保留北京大（dà）學化學院研究生學籍，迅速融入課題組，在謝教授的悉心指導和引領下，全身心（xīn）地投入到這項緊張而充（chōng）滿（mǎn）挑戰的科研工作中。

圖（tú）示：張佳平與謝有暢教授

一項（xiàng）科研成果從（cóng）理論發現，到實驗室小範圍試驗，再到擴大規模，最終實現成熟的工（gōng）業化應用，這一過程漫長且艱辛，需要投入大量的時間和精力。張（zhāng）佳平所在的研發團隊在這條（tiáo）布滿荊棘的科研道路（lù）上（shàng），不斷重複測（cè）試、改（gǎi）進，無數次推倒重來（lái），攻克了一個又一個難關。他們麵對（duì）的是毫無經驗可（kě）循的難解問題，有時僅僅為（wéi）了優化一個細微的吸附劑指標，便要付出（chū）巨大（dà）努力。比如，在研（yán）究最（zuì）佳吸附劑配方的路徑上，團隊在“迷霧”中折返了無數次才找（zhǎo）到突（tū）破口。

在吸附劑小（xiǎo）試階段，吸附劑成型是首要難題。工業應用的吸附劑必須具備合適的形狀、大小和強度，以（yǐ）滿（mǎn）足實際生產中傳質、降（jiàng）低流體阻力（lì）和裝填等要（yào）求。實驗室製備的高效吸附劑，若（ruò）機械強度不足，吸附劑使用（yòng）壽命就不能滿足（zú）要求，無法投入實際生產。吸附（fù）劑的成型（xíng）問題解決的是在複雜材料科學係統中尋找穩定秩序與平衡點。僅僅這一個環（huán）節，團（tuán）隊就進行了上百次的配方研究改進。

張佳平（píng）回憶道：“不斷取得的突破和成（chéng）果，是激勵團隊堅持下去的動力。每（měi）一次哪怕隻是小（xiǎo）小的0.1%的性能提升，都讓我們更加堅定地相信，我們（men）所走（zǒu）的道路是正（zhèng）確的。”

當實驗室成果初見成效時，幾家國際氣體公（gōng）司紛紛拋來橄欖枝，其中一家（jiā）美（měi）國公司更是（shì）提出長期合作和購買（mǎi）計劃。然而，經過近一年的艱難合同談判，美方卻單（dān）方麵宣布（bù）延期合作。而此（cǐ）前（qián），謝（xiè）教（jiāo）授（shòu）擔心（xīn）簽約後無法按時供貨，已向學（xué）校借款（kuǎn）近百萬元用於建（jiàn）設生產車間。

麵對這突如其來的變故，團隊（duì）許多成員心灰意冷，選擇（zé）離開，但張佳平始終沒有動搖，堅持不懈地（dì）開展（zhǎn）研發工作。1994年，唐偉順利完成北京大學的研究生學（xué）業，加入謝有暢教授課題組，很快便接手了重要的研發項目。不同（tóng）於張佳平的沉穩堅韌性格，唐偉意氣風發，敢想敢為，誌在成為一名科技企業家（jiā）。兩位（wèi）擁（yōng）有不同性格的年輕人，因為（wéi）抱（bào）著（zhe）同樣的科技報國、產業（yè）興（xìng）邦的追求和信仰而站到（dào）一起並肩奮鬥，他們將在未來的三十年（nián）協力推動科研成果轉（zhuǎn）化。

在張（zhāng）佳平、唐偉以及課題組全體成員的不懈努力和潛心鑽研下，1999 年，他們終於成功攻克吸附劑生產的各項難題，實現了製氧吸附劑的規模化生產。與此同時，一氧化碳吸附劑（PU-1，寓意“北大1號”）的生產工藝曆經多次優化後實現了正式的規模化生（shēng）產。

張（zhāng）佳（jiā）平（píng）回憶起那段艱苦而充實的研（yán）發經曆，並不以為辛苦：“我那時候非常篤定要做技術開發，讓科研成果發揮其應有的價值（zhí），為推動產業發展貢獻微薄之力（lì），並且堅信（xìn）這（zhè）件（jiàn）事做成後是意義（yì）非凡的。”

這段充滿挑戰（zhàn）與堅持的（de）研發曆程，是無數科研工作者甘坐“冷板凳”、追（zhuī）求技術產業化的真實（shí）寫照。

向死而生，突破吸附（fù）劑產業化困境

從 1981 年課題組（zǔ）開啟一氧化碳吸附劑的研發（fā），直至 1996 年吸附劑第一次出口後開始偶爾獲得一些訂單，這場（chǎng）關（guān）於一氧化碳吸附劑產業化的馬拉鬆已進入第（dì）15個年頭，市場開發一直難有大的起色，課題組困在原地，始終（zhōng）沒（méi）有找到產業化的真正出路。

張佳平（píng）敏銳（ruì）地意識到，這 15 年來，整個團隊（duì）之所以在市場（chǎng）化的道路上曲折前行，是因為始（shǐ）終未（wèi）能找到（dào）一條順暢的路徑。以課題組作為（wéi）產業化的平台，存在諸多先天不（bú）足：沒（méi）有融資渠道；無法組建生產、營銷、采購（gòu）供（gòng）應、基礎職能管理一（yī）體化的員工團隊；無法直接（jiē）參與市場（chǎng）投標；不能（néng）直接與用戶簽訂（dìng）合（hé）同等。即便產品質（zhì）量過硬，因無法提供係統化的產品供應和專業技術服務，就難以精準對接市（shì）場實際需求，自然無法形成（chéng）一個穩定經營且高效運轉的組織。

於是，他與謝（xiè）教授商議創辦企（qǐ）業的想（xiǎng）法，期望以此獲（huò）得更多資金支持，助（zhù）力打開市場局麵。

1999 年，北京大學科技開發部和北大資源集團就吸附劑研發成果展（zhǎn）開充分探討，雙方決定注（zhù）資成立北京北大先鋒科技有限公司。10月（yuè）13日，在北京大（dà）學（xué）的鼎力支持下，北大先鋒成立正式邁入氣體分離這一專業領域。公司成立之（zhī）初，張佳平擔任總經理，謝有暢教（jiāo）授出任總工程師，唐偉擔任副總工程師。1999年的創業（yè）抉擇，標誌著北大先鋒從高效課題組的簡單模式向現代企業製度的戰略轉型。

多年的嚐試未果讓北（běi）大先鋒創（chuàng）始團隊明確了公（gōng）司戰略的第一步，就是不能再走隻賣吸附劑的老（lǎo）路，而是要（yào）轉戰建造成套氣（qì）體分離設備的業務模式，即以吸附劑為根基開發變壓吸附分離成套裝置。

張佳平感慨道：“開發變壓吸附氣體分離成套技術不僅是實踐吸附劑產業化的攻（gōng）堅戰，更是商（shāng）業生態的（de）立體（tǐ）戰（zhàn）爭。我們（men）創業的第一步就是摒（bìng）棄單純售賣技術‘子彈’的路徑，轉而打造涵蓋吸附劑、工藝包及成套設備的‘作戰體係’。”

公司初創時，對市場開拓方向一度感到迷茫，變（biàn）壓吸附製氧設備和分離一氧化碳設（shè）備的市場（chǎng）定位也不夠清晰。張佳平回憶說：“21世紀初，推廣營銷渠道極為單一，互聯網環境尚不發（fā）達，團隊主（zhǔ）要依（yī）靠業內積累、學校資源以及同（tóng）行引薦來開展工作。為了打響公司名聲，我們邀（yāo）請（qǐng）了一些氣體行業專家（jiā）參觀考察剛剛建成（chéng）的 50 立方製氧（yǎng）裝置。這套裝置整體占地規模比傳（chuán）統設備小得多，綜合（hé）能耗數據也遠低於當前市場同類設備水平，贏（yíng）得了專家（jiā）們的一致讚譽。”

經過不懈努力，2001 年，公司終於迎來了第一個 1000立方/小時製氧項目的訂單。團隊幹勁十足，在計劃內（nèi）順利完成項目（mù）建設，但在交付階段卻遭遇了迎（yíng）頭（tóu）重擊——設（shè）備（bèi）開車（chē）後不久，強大的氣流衝擊致使吸（xī）附劑床層在塔內被掀翻，技術團隊不斷排查原因，一次次（cì）重新裝（zhuāng）填吸附劑（jì），然而設備啟動後又（yòu）會再次出現故障。技術團隊核（hé）心成員紮在項目現場，齊心協力尋找（zhǎo）解決方案，唐偉一遍遍攀爬吸附塔，鏖戰至深夜就幹脆裹著衣服躺在設備旁睡覺，醒（xǐng）來後再繼續調試，不知不覺已完全融入到工人堆（duī）裏。經過（guò）反複論證與（yǔ）設計整改，團隊終於（yú）找到了氣流分布問題的解決方案。製氧設備經改造優化後順利產出氧氣，實現長（zhǎng）期連續運行，並且優化了設備使（shǐ）用壽命。盡管出師不利，但是（shì）北大先鋒的用心服務（wù）彌補了設備早期工藝成熟度的（de）不足，挽回了客戶信（xìn）任。這次經曆促使公司針對扁（biǎn）平化吸附床設計開發出合理的氣流分布（bù）器，成為（wéi）了日後市場競爭中一把關鍵“利刃（rèn）”。

2003年，恰逢江蘇丹化集團計（jì）劃從半水煤氣中（zhōng）提純一氧化碳，市（shì）場上一時很難找（zhǎo）到可行的（de）一氧化碳分離提（tí）純（chún）技術。經多方（fāng）考察後，丹化（huà）集團了（le）解到北大先鋒的變壓吸附分離一氧（yǎng）化（huà）碳技術非常適用這一場景。集團領導隨即專程（chéng）趕赴北京，經過（guò）深入的技（jì）術交流，北（běi）大先鋒成功獲得了第（dì）一個一氧化碳項目訂單。這一工程案例在北大先鋒的發展曆程中具有裏（lǐ）程碑式（shì）的（de）意義，不僅有力地驗證了PU-1吸附劑（jì）在工業應用中的卓越價值，更為煤化工領域的高純度CO原料製取途徑的技術替代找到了突（tū）破口。

圖示：2003年張佳平與謝有暢教授及耿雲峰博士在丹陽北大先鋒第一套變壓（yā）吸附提純CO設（shè）備現場

自此，北大（dà）先鋒開啟了製氧和一氧化（huà）碳業務（wù）雙軌（guǐ）並行的全新征程（chéng）。

張佳（jiā）平談及這些年的創業經曆，分（fèn）享道：“不登高山，不知天之高。雖然創業過程中困難重重，但我們從未有過放棄的念頭（tóu）。變（biàn）壓吸附分（fèn）離一氧化碳和製氧技術凝結著科研團隊的多年心（xīn）血，隻要我們持之以恒（héng），堅守匠心，做好產品和服務，就能在市場中站穩（wěn）腳（jiǎo）跟，綻放產業價值，書寫（xiě）產業新篇。”

榮耀綻（zhàn）放，斬（zhǎn）獲國家技術（shù）發明獎（jiǎng） 奠定領跑地位

2005 年，北大先鋒發展（zhǎn）迎來（lái）關鍵節（jiē）點，成（chéng）功承接多個製氧（yǎng）和（hé）一氧化碳項目，並且實現了公司成立