稀土“点土成金”秘诀何在?

稀土“点土成金”秘诀何在?
2025年06月21日 12:18 中国知识产权报

  当建筑玻璃覆盖上“稀土纳米断热膜”,盛夏时节室内能源消耗显著降低,每平方米节省的电力堪比两棵树的生态效益;当高温窑炉内壁涂上神奇的“稀土红外辐射涂层”,无形的热能被高效控制,工业“火炉”焕发出节能的新生;当纺织行业仍致力于单一功能时,稀土热管理面料已实现多功能的复合化,蓄热保暖与清爽凉快二者可以兼得。

  这些正是天津包钢稀土研究院有限责任公司(下称天津包钢稀土研究院)以专利为动力、以转化为助力,在新质生产力中勇往直前的显著标志。成立13年来,累计获得授权专利120件,并创造不菲的经济价值,这座位于渤海之滨的创新堡垒,正将“纸面专利”转化为现实生产力。

  创新锻造核心竞争力

  “行业痛点在哪里,我们的科研利刃就指向哪里。”天津包钢稀土研究院科研管理部相关负责人张琛介绍,这是研究院研发团队的科研信条,他们敏锐洞察传统高能耗产业的顽疾,以稀土之“稀”攻技术之“坚”。

  如何破解建筑能耗之困?答案是:断热涂层破局。面对建筑玻璃隔热保温性能差的世纪难题,天津包钢稀土研究院潜心钻研,孕育出“稀土纳米断热材料”。其核心专利技术能在保持高透光率的同时,吸收95%以上红紫外线,如同为建筑披上“智能隔热盔甲”。1平方米涂层的应用,省下的电堪比两棵大树的固碳贡献。

  高温工业窑炉是能耗“黑洞”,而传统耐火材料发射率低,大量热能白白逸散。天津包钢稀土研究院另辟蹊径,开发出具有高红外发射率的技术,并拥有“稀土红外辐射涂层”等专利。该专利的产品涂覆于窑炉内壁,能显著提升“表面黑度”,高效吸收并辐射热能,让炉内热传递效率跃升,炉温更均匀,能耗直线下降。这项直击“碳达峰、碳中和”核心需求的专利,正加速奔向广阔的高温工业市场,为高耗能产业绿色转型注入稀土“强心剂”。

  高端光电功能晶体是国家战略急需,其核心原料——高纯无水稀土卤化物长期被国外企业垄断。天津包钢稀土研究院依托北方稀土资源优势,历时7年技术“长征”,一举攻克“高品质无水稀土卤化物”(如LaBr3、CeBr3)吨级制备的全套专利技术工艺,完成“干法造粒”,变粉末为稳定颗粒,纯度达到99.99%,处于国际先进水平。这项技术突破不仅实现了从实验室到年产量吨级的跨越,更形成了“研发-生产-销售”的自主转化闭环,国产闪烁晶体的“无米之炊”自此成为历史。

  产学研融合赋能产业跃升

  随着国内消费理念的不断变革与材料制备方法、织造技术、纺织品后整理技术的不断发展,多功能的纺织产品越来越受消费者欢迎,纺织产品由单一功能向多功能复合化转变已成为必然趋势。

  洞察纺织功能化升级大潮,天津包钢稀土研究院与国民品牌安踏(中国)强强联合,共建“稀土功能面料研发基地”。张琛介绍,2022年,安踏(中国)上市的炽热科技羽绒服系列搭载了来自天津包钢稀土研究院的稀土热反“黑科技”。安踏(中国)炽热科技羽绒服以稀土红外蓄热剂为原料制备印花里布,稀土粒子可以吸收人体辐射出的远红外线,其辐照温升达国家标准的2.5倍,面料与人体形成热循环效应,防止人体的热流失,利用热返科技提高保暖性能,锁住热量,抵御寒冷。这是安踏(中国)首款“国家队羽绒服”,也是首次定义“运动羽绒服”,可实现-36℃超强保暖。

  “专利申请绝非‘荣誉墙上一纸书’,其灵魂始终紧扣‘能否转化、如何用好’。”张琛表示,在攻克“高品质无水稀土卤化物”技术难题时,研发团队不仅聚焦突破性制备工艺本身布局核心专利,更前瞻性地针对确保产品稳定性、适应晶体生长需求的“干法造粒”这一关键产业应用环节进行重点专利布局。这种以终为始、围绕产业化全链条的专利策略,确保了技术一旦成熟,便能无缝衔接“批量供应”,形成强大的市场竞争力,实现专利价值的最大化兑现。

  “我们的研发都是以需求为导向的,紧密对接产业痛点,确保研发成果具有明确的应用前景和市场潜力。很多项目直接源于企业需求或联合攻关,将成熟的专利技术直接转让或许可给相关企业。这一模式加速了专利的落地应用。”张琛表示,如今,天津包钢稀土研究院与安踏(中国)共建稀土功能面料研发基地,与中稀易涂等企业成立联合实验室,与南开大学打造研究生联合培养基地……这些连接高校、企业的合作网络,正是其打通“产学研用”链条的生动写照。

  另外,该院还积极利用天津市赋予的“技术转移机构”等平台资质,配备专业力量推进专利运营。一方面,通过专利转让、许可直接实现知识产权的市场价值;另一方面,是以自主知识产权为根基,成功孵化出如稀土无水卤化物、稀土热管理面料等产品的“自主转化模式”——研究院牢牢掌控核心专利,直接面向市场提供高技术含量产品。这种模式不仅利润空间更大,更能持续反哺研发,形成“创新-保护-转化-再创新”的闭环。

  防范专利侵权风险

  “深知‘闭门难造车’,我们将开放的基因融入血脉,主动伸出合作之手,让专利之树在产业沃土中开花结果。”张琛表示。

  在天津包钢稀土研究院的荣誉墙上,“国家高新技术企业”“天津市技术转移机构”等牌匾熠熠生辉,这背后是该院对知识产权的高度重视。“保护知识产权就是保护创新”的理念深入人心。一件件专利构筑起坚固的“护城河”,为每一次成果转化之旅保驾护航。

  此外,该院对核心技术和产品实施周密的专利“包抄”战略。以“断热稀土玻璃涂层”技术为例,其背后涉及配方、工艺、应用场景等严密专利组合。这种立体化、体系化的布局,如同为创新成果披上全方位铠甲,有效抵御侵权风险,极大增强了在技术转让和后续产品开发中的话语权与价值保障,让转化之路走得稳健从容。

  渤海潮涌,创新不息。从实验室的灵光乍现到生产线的机械轰鸣,从专利申请文件的严谨表述到市场产品的广泛应用,手握稀土“点金术”,天津包钢稀土研究院正在为我国稀土产业高质量发展的画卷增添浓墨重彩的一笔。(本报记者 叶云彤

(编辑:刘珊)

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