《科技创新与品牌》杂志社创新成果

“兰博士”节能减排新奇兵

  应用于汽车,节油10%~30%、提升动力15%、减少排放30%~50%,还可自主修复已受损的发动机;
  应用于电力行业,同样的能耗,可多发出10%的电量;
  应用于钢铁行业,同样的产能,可减少10%的能源消耗;
  ……
  以不改变现有发动机结构或机械设备的运行方式为前提,不需改造设备,无需额外的时间投入,只需借助一种油液,这些功效可全部实现。
  听上去有点玄乎,但它确实存在,而且就在我们身边。这种神奇的液体,就是由江苏南通众诚生物技术有限公司(以下简称“众诚生物”)研发的“兰博士”纳米铜节能修复剂。
  2013年8月26日,纳米铜节能修复剂项目在京通过科技成果鉴定。由能源、化工、机械等行业专家组成的鉴定委员会,对该项目给予了“独特的修复功能填补了国际、国内空白,抗磨性能达到国际先进水平”的高度评价。
  专家一致认定,该产品具有优良的减摩抗磨和极压修复性能,运用于交通运输领域和高能耗机械设备中,可以显著改善其运行状况,并具有节能减排的巨大经济和社会效益,是“一可多赢”(用户节约燃料、空气得到净化、企业得到发展、社会节约能源)的项目,应用前景广阔。
  在能源紧缺、节能减排刻不容缓的今天,“兰博士”纳米铜节能修复剂的出现,可谓一路奇兵。它在交通运输、电力、机械、钢铁等行业领域所表现出的巨大潜力,着实振奋了不少人的心,为我国的节能减排大业带来了一股全新动力。
  日前,江苏南通众诚生物技术有限公司董事长姚明忠接受本刊电话采访,详细介绍了“兰博士”与众诚生物—

  纳米铜铸就核心技术

  修复剂在国内已不是什么新鲜概念,“以养代修”的理念逐步为人们所接受。现在市场上各种不同品牌的发动机修复剂、汽车划痕修复剂、缸体修复剂、机械密封修复剂等可谓种类繁多,尤以应用在汽车行业的为甚。
  以发动机修复剂为代表。从本质上来说,发动机修复剂就是一种润滑油添加剂,它在不破坏润滑油各项指标平衡的前提下,有效修复摩擦表面的磨损,恢复发动机气缸的密封性,提高发动机动力。其性能取决于所使用的修复材料,现有产品因使用的修复材料不同,大体上可分为纳米固体颗粒修复剂、陶瓷凝胶修复剂、氟碳表面修复剂三种。“兰博士”纳米节能修复剂属于第一种。
  姚明忠介绍,作为一种新产品,“兰博士”与其他产品的最根本不同,在于其独有的自修复功能。“很多添加了纳米材料添加剂都具有减摩抗磨功能,而‘兰博士’除这一基本功能外,还能够自动修复磨损,延长发动机的寿命,这也使其他诸如节油、减少排放、增强动力、清除积碳、降低噪音等功能更加持久稳定,尤其是能够让车辆烧机油的现象得到明显改善。”从根本上来讲,自修复功能的获得,要归功于“兰博士”的核心材料—纳米铜及铜合金的应用。
  已有实验证明,纳米铜添加剂具有良好的自修复功能,也就是说,它在摩擦的过程中,能够在磨损表面形成一层柔软而致密的自修复膜。这层修复膜能够隔离摩擦副之间的直接接触,修复磨损表面的微损伤,从而起到有效的减摩抗磨和自修复作用。
  此外,纳米铜粒子加入后,可随润滑油在各个摩擦副表面均匀分布,形成一个小滚珠层,将原本的滑动摩擦转变为滚动摩擦,由此可减少70%以上的摩擦阻力,显著降低能耗,达到节能减排的效果。
  这是纳米铜的独特之处,使其所构成修复剂具备独特的功能。但作为纳米材料大军的一员,纳米铜也不可避免具备其“家族通病”—纳米微粒表面活性高,极易团聚沉淀和氧化,在润滑油中的分散性和稳定性不好。这个“通病”,成为“兰博士”顺利实现工业化生产和应用必须要解决的技术瓶颈。
  为了解决这一难题,众诚生物与河南大学开展了深入的产学研合作,并引进了河南大学的863、973研究成果—“油溶性纳米铜(合金)相关专利权及生产技术”。他们在此基础上展开合作,进行了后续的产业化基础及产品化,最终形成了纳米铜及铜合金制备方法与产品应用技术。
  他们摒弃了过去依靠添加硫磷等添加剂达到增强抗磨能力和抗氧化能力的做法,从根本上降低了产品使用过程中硫、磷氧化物产生的几率;采用原位表面修饰技术和相转移方法制备纳米铜合金,通过引入多级连续乳化装置,解决了纳米铜颗粒在润滑油中的长期均匀稳定弥散分布问题,并使其具有优异的物理化学稳定性;最终实现了高负荷极压抗磨效果接近“零磨损”的突破,解决了金属纳米抗磨材料在润滑基础油中易团聚、沉淀,不能更好发挥极压抗磨效果两项世界难题。
  针对不同机械设备润滑系统的运行方式和特点,他们制备了油溶性纳米铜及铜合金,并与三次加氢基础油、半合成油、合成油及抗氧化剂和分散剂等科学复配,研制出了以“兰博士”为代表的一系列高效节能修复抗磨损系列产品。该产品具有完全自主知识产权,并实现了规模化工业生产。

  小产品激发大效益

  姚明忠介绍,“兰博士”纳米节能修复剂适用于乘用车、货车、客车、铁路机车及附属设备,船舶及附属设备,汽、柴油发电机组等。“只要是存在摩擦磨损的地方,均可使用‘兰博士’纳米节能修复剂,从而达到节能减排和极压修复的功效。”
  “在油溶性纳米铜合金微粒的研究开发过程中,我们已经考核过其在各类矿物油、合成基础油如I类、II类、III类矿物油和PAO、酯类油等中的分散性和物理化学稳定性,从目前的一系列验证实验和三年多的市场应用结果来看,尚未有一例因使用‘兰博士’产品导致车辆发动机损坏的案例,产品无任何缺陷或副作用。”姚明忠补充,实验和应用结果同样证实:在相同的运行环境下,添加了“兰博士”产品的车辆,至少节油10%~30%, 同时对受损发动机有明显修复作用和延长发动机寿命的功效。
  不仅如此,同样有数据显示:使用“兰博士”纳米节能修复剂,还可提升汽车动力15%以上,减少尾气排放30%~50%,并使冷启动磨损和低温磨损显著降低、发动机清洗次数减少,而车主更明显的感受则是发动机震动降低,噪音污染较少;油品抗氧化性提高,换油周期延长。“只要用了我们的产品,我们会发放‘百万公里无大修保障卡’,承诺您车子的保养由5000公里一次,延长为10000公里一次,理论上还可以无机油驾驶6000公里。”
  且经相关电力、钢铁企业应用试验证明,使用“兰博士”系列产品,可延长润滑油使用寿命1倍以上,节能10%以上,并具有节约机械维修费、材料费、人工费、管理费,提高效率等综合效益。
  综上种种,在我国节能减排形势严峻、能源日益紧缺的情况下,“兰博士”系列产品所具有的节能、减排、降耗、环保等种种优势,都使其推广和应用蕴藏着巨大的社会效益和经济效益,对我国润滑油技术的提升与行业发展,对与润滑油产品相关的交通运输、高耗能等相关行业的产业升级,甚至对我国经济增长方式的转型都具有重要意义。
  如今,“兰博士”已经上市三年,目前,相关产品已在华润电厂、沙钢集团、北京公交集团、深圳西部公交、广汇集团、大连中升集团和国内部分市场得到了良好的应用和推广。
  从第一年仅5千万的销售额,到第二年突破1亿,再到现在为更多的人了解和接受,姚明忠和众诚生物一步一步走得很实在,对未来的市场也充满信心。“在汽车市场上,一开始我们做的主要是前十位的4S店集团和一些公交、长途运输的客户,接下来我们会逐步转向汽车后市场,尤其是大量的离开4S店做保养的这些客户。汽车后市场的潜力还是很大的,前景十分广阔。”
  2013年10月,“兰博士”深度养护连锁模式启动。这个以销售“兰博士”产品为主,集汽车美容、养护、维修于一体的连锁项目,旨在探索以连锁加盟的方式扩张业务,建立一种全新的模式,通过规范指导更多的人开店,逐步从输出产品过渡到输出服务,最终发展到输出标准,逐步将市场话语权掌握在自己手中。
  “我们会聘请专业的汽车养护专家,为客户的爱车量身打造只属于它的保养方案。像洗车等常规服务不是主营业务,有些会是免费的。在主营业务方面,我们也推崇以最低的价格为客户提供最优质的服务。现在在北京、天津、上海等地,都已经有加盟店在组建筹备了。”“兰博士”的版图在逐步扩大。

姚明忠(右)带领“兰博士”参与中央教育电视台《中国好商机》评选

  初心不改只为蓝天

  众诚生物创立于2002年,以高科技手段实现节能环保是最初就划定的发展领域。十余年拼搏与发展,众诚生物专业致力于高科技油品的研发与生产,目前已拥有国家级专利7项,主营防冻液、润滑油、纳米节能修复剂、汽柴油添加剂等四大系列数十个品种,全部具有自主知识产权,具有万吨防冻液、润滑油,千吨纳米节能修复剂、汽柴油添加剂的生产能力。
  公司相关产品主要应用在汽车、电力、机械制造、交通运输、船舶制造等各个行业,在节能减排方面贡献突出,是南通市产学研示范企业、南通生物质能工程技术研究中心建设单位,并获得了江苏省高成长型中小企业、江苏省科技型中小企业、南通市中小企业数字之星、“美丽中国 2013年度创新贡献单位”等荣誉称号。

“兰博士”参加上海法兰克福汽配展


  能够取得如此快速的发展,姚明忠认为得益于产学研发展之路,得益于强劲的人才团队,得益于科学、人性化的管理。
  众诚生物一直坚持产学研相结合发展之路。多年来,众诚生物与河南大学、清华大学、复旦大学、东南大学、北京化工大学、中科院兰州化物所、中科院上海有机所等高等学府、科研机构建立了良好的合作关系。“我们知道市场需要什么,也了解高校和科研机构所具备的能力,我们作为中间环节把这两方面充分结合起来,一方面使我们的研究更有深度,研究进度更快,另一方面也使相关研究更有针对性,减少了研发风险和费用。”
  在江苏省高层次创新创业人才引进计划、南通市江海英才引进计划等人才计划的支持下,众诚生物打造了自己的研发团队,包括4位博士和博士后、8位硕士和一批有着丰富研发经验的本科人才。“现在正计划从英国和美国分别引进两位博士后充实队伍。”
  一家公司的快速成长和发展离不开科学的管理。但姚忠明却说,科学管理确实是基础,但要真正调动员工的积极性,仅靠科学管理还不够,还应将“以人文本”的软性文化管理融入其中。集管理培训、技术培训和新员工上岗培训于一体的培训体系、与各高校和科研院所合作开展委托培养等方式,都为员工的成长和提升提供了良好的平台。

“兰博士”深度养护连锁店内景


  姚明忠强调,在众诚生物,“股东关注员工的成长,为员工着想;员工关注股东价值的实现,为股东着想。双方合成一股力,和谐共存,着眼点都放在企业的良性发展上,股东从资源上给予企业支持,员工在能力上支持企业,共同推动企业的可持续发展。”
  如今,“兰博士”已经是一个成熟的产品,众诚生物一方面对其进行产业化升级改造,不遗余力地进行产品推广,另一方面也在积极研发新产品。“我们将结合不同机械设备和不同润滑系统的运行方式和工况特点,致力于纳米新材料和系列纳米修复剂的研究开发,比如低硫磷型油溶性纳米铜的制备、纳米二氧化硅的制备、汽油添加剂、球磨机专用纳米节能修复剂的制备等。”
  无论过程如何艰辛,众诚生物的初衷未改,目标未变。“我们公司的员工都有这样的认知—通过我们的产品,通过我们的努力,让我们自己和我们能够影响到的人生活得更好一些。我们需要一份事业去坚守,更重要的是能够通过自己的努力,改善我们的居住环境,用我们微小的力量,帮助城市重见白云蓝天。”
  姚明忠说,一个公司、一个行业能否永葆青春,其秘诀在于它能否与这个时代的主流精神紧密契合。显然,高举节能减排大旗的众诚生物正值青春,势头正劲,旗正飘扬。