玉米能做什么？能蒸窩頭，能飼養牲畜，能提取蛋白質，能提煉酒精……而位于清徐經濟開發區的山西中科美錦炭材料有限公司，利用玉米淀粉制成電容炭，附加值提升幾十倍，打破了國外產品的壟斷。
在中科美錦產品展示室，公司負責人石久龍把裝著一白一黑兩種物質的瓶子放在前面。他指著白色的物質說，這就是玉米淀粉，一噸是3000多元。“你猜這個黑色的粉末多少錢？”石久龍笑著說，“這就是用玉米淀粉制成的電容炭。現在一噸的價格是20多萬元，最貴時一噸30萬元。”石久龍說，依靠科技，玉米淀粉也能“點石成金”。
科技創新是發展新質生產力的核心要素。當前，我國新能源汽車、光伏產業欣欣向榮，但也遇到“瓶頸”。“充電慢、充電次數有限、受氣溫影響大，這些都是新能源產業遇到的共性問題。”石久龍說，新能源汽車、光伏發電離不開電量的儲存，上述問題的核心就是電容器“體質”不強。
電容炭作為超級電容器的核心原材料，它的品質直接決定超級電容器的性能和使用壽命。而電容炭生產工藝和配套設備條件嚴苛，我國的電容炭產業尚未成熟，屬于“卡脖子”難題。從2015年起，中科院山西煤化所課題組就投身于電容炭國產化技術的攻關。“和愛迪生尋找合適的燈絲一樣，我們也是在自然界的碳材料中尋找，光淀粉就試過紅薯、木薯、綠豆等幾十種材料。”石久龍說，其實柳絮是制作電容炭的最佳材料，但它不好收集，而且不能全年供應，最終在無數的試錯中，山西煤化所找到了最理想的電容炭原材料——玉米淀粉。
“有了這個玉米淀粉制成的電容炭，接下來就能制造超級電容器了。”石久龍介紹，超級電容器是傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，它的儲能量是傳統電容器的10萬倍，既有超級電容器快速充放電的特性，又有電池的儲能特性，具有功率大、循環壽命長(10萬次到100萬次充放電后性能不發生明顯衰減)等優點。比如，現在手機用的鋰電池，充滿電需要1至2小時，但是超級電容器在1分鐘以內就可以充滿，而且在-40℃至60℃之間基本不打折扣。循環壽命使用長，充電次數可達60萬次，即使新能源汽車報廢了，超級電容器還能拆下來繼續使用。此外，超級電容器還具有安全性高、環保等特點，遇碰撞、擠壓、穿釘等不會起火、爆炸，在生產、使用、存儲過程中，不產生有害化學品，不用重金屬，是綠色環保的儲能裝置。目前，超級電容器應用前景非常廣闊，已經應用于軌道交通、城市公交、智能電網、消費電子等領域。
要想以科技創新驅動產業創新，就必須及時將科技創新成果應用到具體產業和產業鏈上。2016年，美錦能源與山西煤化所強強聯手，美錦能源投資2300萬元用于中試技術攻關，獲得16項專利。2019年建成10噸級電容炭中試線，完成優化固化形成工藝包。2021年4月，中國石化聯合會組織邀請國內炭素產業的領軍人才和下游主流用戶對玉米淀粉基電容炭進行評估認定，認為屬于國內首創，達到國際先進水平，具備進口替代的能力。2021年8月，美錦能源與山西煤化所簽訂協議，共同成立山西中科美錦炭材料有限公司，投資1.6億元建設1000噸淀粉基電容炭產業化項目。
“這幾年，我們的中試產品被寧波中車新能源、錦州凱美等用戶試用。據客戶反饋，大部分指標與日本主流產品相同，個別指標超過國外產品。”石久龍說，新質生產力是推動高質量發展的重要動力。目前，全國每年進口電容炭2萬噸，今年中科美錦的玉米淀粉基電容炭一期(500噸)投產后，有望實現電容炭的國產化和進口替代，解決困擾我國超級電容器行業多年的難題。
