物理所 物理所九十岁啦！科技成果转化成就大盘点【中国科讯】

今天是中国科学院物理研究所成立90周年。物理研究所生日快乐！

这是国家崛起的90年，是物理研究所90年的辛勤劳动和锲而不舍。

物理研究所在立足基础前沿研究的同时，充分发挥科技资源和人才优势，面向国家战略需求和国民经济主战场，积极开展应用基础研究和高技术研究。

90年来，不仅在世界科技前沿领域取得了一系列具有世界影响力的重大成就，而且在一些国家战略至关重要的领域也取得了重大突破。

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低纯度钕稀土铁硼永磁材料

钕铁硼永磁材料是物理所科技成果转化的典范。

1984年2月，磁学研究所研究员王振喜带领由磁学研究所203组和中国科学院电子研究所稀土磁钢组组成的联合研究小组。经过多年的探索和实验，我国第一代第三代稀土永磁材料——钕铁硼永磁材料研制成功。

此时距住友特种金属有限公司宣布成功研制新型钕铁硼永磁材料只有几个月的时间，美国通用汽车公司几乎同时宣布了钕铁硼永磁材料的制备。

这一成就的出现标志着中国正式成为世界上少数几个发展第三代稀土永磁材料的国家之一。

1987年5月，中国科学院三环新材料研究开发公司在北京成立。

2000年，作为北京三环新材料高新技术有限公司控股股东的北京中科三环高新技术有限公司成功上市。

▲中科三环高科技有限公司R&D创新实验室

近年来，稀土永磁下游市场低迷，但三环公司稀土永磁业务继续保持健康发展态势，现已成为全球第二大稀土永磁材料研发和生产供应商。

2017年，面对稀土原料价格大幅波动等不利因素，公司不断加大技术投入和R&D创新，积极开拓新的应用领域，调整产品结构，培育新的利润增长点，为公司的可持续发展奠定了坚实基础。

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先进的电池技术

锂离子电池是物理研究所为满足发展清洁能源的巨大需求而积极开展的产业化项目。

陈立泉院士领导的团队在锂离子电池等相关领域进行了近30年的不懈研究，形成了深厚的积累，取得了重大突破，一些创新的电池技术已经产业化。

20世纪90年代，物理研究所在锂离子电池研究方面取得了重大突破。北京星恒公司成立于1998年，苏州星恒供电有限公司成立于2003年，搭载星恒电池的混合动力汽车服务于2008年北京奥运会。

一路走来，苏州星恒已成为中国第一家轨道交通锂电池供应商和最大的轻型汽车动力锂电池企业，也是欧洲三大电动自行车电池供应商之一。

近10年来，物理研究所承担或参与了“国家重点R&D计划新能源汽车重点专项工程”、“中国科学院一类试点工程”、“北京市新能源汽车重点工程”等多项国家和地方重大科技任务，在先进电池技术领域先后取得了硅碳负极材料、高能量密度混合固液电解质电池、钠离子电池等多项在国内外产生重要影响的原创性成果。

硅阳极材料具有较高的理论比容量，被认为可以替代现有的石墨阳极材料。

1997年，物理研究所率先在世界范围内开展了纳米硅负极材料作为锂离子电池负极材料的研究，并申请了发明专利。

经过20年的努力，克服了纳米硅阳极材料应用中的诸多科技难题，物理研究所于2017年5月以专利入股，在江苏省溧阳市成立了溧阳天目先导电池材料科技有限公司。

▲溧阳天目先导电池材料科技有限公司全景

公司初期建设了年产2000吨锂离子电池高端硅阳极材料的中试线。产品应用于电动汽车、消费电子、大型储能、航空空航天、国家安全等领域，力争逐步发展成为国内具有自主知识产权和持续创新能力的优秀阳极材料企业。

高比能量、高安全性的锂电池是未来锂电池的发展趋势之一。物理学投资了北京卫兰新能源汽车有限公司

该技术的发展有望将金属锂阳极应用于锂电池，提高其能量密度，大大拓展锂电池的应用领域。

同时，物理研究所开发了“原位固态”技术、“陶瓷涂层隔膜”技术、“复合金属锂”技术和预锂化技术等。开发的高比能量锂电池能量密度将达到300-500 Wh/kg，可根据不同领域的应用需求定制。

钠离子电池是新一代低成本高性能二次电池。

钠离子电池的研发将在一定程度上成为锂离子电池的有益补充，可以逐步取代环境污染严重的铅酸电池。因此，大力发展钠离子电池技术在新能源领域具有重要意义。

经过近八年的研发，物理研究所完成了从基础研究、实验室开发到产品中试的一系列流程。

北京中科海纳科技有限公司成立于2017年2月，物理研究所投资入股增加公司。目前研制的钠离子电池能量密度已达到120 Wh/kg，是铅酸电池的4倍。

公司将致力于开发低成本、高性能的钠离子电池材料和电池系统，并已初步与上下游相关企业建立联系，旨在共同打造新型储能系统。

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碳化硅材料

从1999年开始，物理研究所开始研究碳化硅晶体的生长。在克服晶体生长的关键技术和获得高质量晶片后，率先在中国实现碳化硅晶体产业化。

2006年9月，物理研究所投资该专利，与上海汇和达投资管理有限公司、新加坡吉星蓝光半导体有限公司携手成立北京田可何达蓝光半导体有限公司..

2008年9月，中试完成，可以小批量生产SiC产品。2009年2月，批量销售优质SiC晶圆。

2014年，物理研究所与田可何达公司联合研制出6英寸碳化硅单晶衬底，达到国际先进水平。

2015年，经过多次融资，公司进行股份制改造，更名为北京田可何达半导体有限公司..

将于2017年4月在新三板上市。

田可何达公司率先在中国建立了从晶体生长、加工、检验到清洗和包装的完整的碳化硅晶片生产线，年生产能力为3万片碳化硅晶片，居中国第一。

2 ~ 4英寸导电半绝缘碳化硅晶片的技术指标领先于国际同类产品。田可何达公司已成为世界上碳化硅单晶衬底的主要供应商之一，其产品广泛应用于电力电子器件、高亮度发光二极管和射频功率器件。

晶圆批量供应国内数十家研究所、大学、企业，推动了国内与sic相关的基础研究，带动了下游产业的发展，推动了国内SiC半导体产业链的形成。

芯片远销日本、俄罗斯、韩国、美国、法国、德国、新加坡、意大利、澳大利亚等20多个国家和地区。客户包括国际知名的科研机构和企业，如工业研究院、三菱电机、丰田电装、罗马半导体、富士电机、日立和东芝。

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飞秒激光高端设备

物理研究所自1997年设立飞秒激光技术研究方向以来，先后开展了飞秒激光产生、放大、同步、扩频、锁相等一系列研究工作，取得了多项国际成果。

鉴于我国超短脉冲激光设备从国外大量进口的长期形势，以及超快检测、精密测量、精细加工等诸多应用领域对超短脉冲激光的持续需求，2012年以来，依托科技部国家重大科学仪器开发项目“先进飞秒激光设备的产业化开发与应用”， 物理所组织力量在国内开发具有自主知识产权的高稳定性、实用性超快激光设备，并试图通过工程和工业示范形成小批量生产能力，解决这类设备。

2014年，作为无形资产，物理研究所专利技术与北京物理研究所光电技术有限公司共同注册成立“盐城物理研究所光电技术有限公司”，迈出了推进飞秒激光设备国产化开发应用的第一步。

到2015年，已与国内外多家知名超快激光研究机构、制造公司、元器件供应商建立了密切的合作关系，同时新成立了机械电路部门，专门支持飞秒激光的生产。

2017年，光学、机械和电路部门逐步得到改善，以支持飞秒激光的生产。

目前，公司有能力自主生产飞秒钛宝石振荡器和放大器。样机产品多次参加国内光电展，并与北大、清华、国防科技大学等高校建立了稳定的合作关系。

▲盐城吴克光电有限公司主要经营产品

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服务企业和社会

物理研究所在开展基础科学前沿探索和技术积累的同时，积极为企业和社会服务。

杜小龙的研究小组继续解决银和铜的催化化学蚀刻过程中的关键问题。他们在深刻揭示绒面结构形成机理的同时，实现了绒面结构的精确控制，开发了单晶倒金字塔纹理和多晶倒金字塔纹理等独创工艺，并申请了16项相关专利。

2016年，深圳市金诗科技有限公司与物理研究所就黑硅绒相关的16项专利和保密技术达成转让协议，成交额500万元，并委托物理研究所承担300万元的横向开发项目，进一步推动科技产业孵化。

同年年底，我们开始对广威公司黑硅绒的量产设备和工艺开发进行改革。联合团队克服了半年来工程技术上的诸多困难，实现了第一条年产100MW多晶硅黑硅电池的黑硅生产线的连续稳定生产。

在此基础上，2017年年中进行了400台大容量制绒机的设计和技术定型，下半年开始投产。2018年1月1日实现全规模量产，实现单机每小时6500件的产能，成为行业最大的制绒机，最大使用寿命20万片药液，量产效率19.0%。

这一产业化成果使多晶硅电池的高效发展迈上了一个新台阶。

▲新400件高产黑硅绒制作设备

2013年，物理所探索成立北京吴克光电公司系统下的STM事业部，先后研发STM相关蒸发源、放大器、烘焙控制器、程控高压开关、程控DC/交流开关等元器件和电子控制产品。

事业部以吴克光电有限公司为平台进行产品推广，在国家纳米中心、清华大学、北京大学、中国科技大学、复旦大学等单位开辟了部分用户。

此外，物理研究所还先后与宁德新能源科技有限公司、北京汽车股份有限公司、深圳市背叛新能源材料有限公司、华为技术有限公司、江苏中天储能有限公司、博世投资有限公司、LG等国内外知名企业签订了横向技术合同。，把科研探索与市场需求联系起来，帮助企业克服困难，满足技术需求，提高技术水平和核心竞争力。

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科技成果转化和资产管理平台

截至2017年底，物理研究所拥有全资、控股、股份制企业13家，其中全资资产管理公司1家，科技型企业10家。

为了进一步促进科技成果的转移和转化，规范经营性资产的投资和运营管理，物理研究所于2017年10月成立了全资资产管理公司——北京吴克发展科技有限公司。

公司的成立将有助于实现企业与企业的分离，加强资产管理的规范化，明确管理人员的职责和权利，促进物理研究所运营资产的良性循环，从而最大限度地实现国有资产的保值增值。

▲中国科学院物理研究所长三角研究中心签约仪式

为了积极响应国家创新驱动发展战略的号召，物理研究所与江苏省溧阳市人民政府于2018年4月在江苏省中关村科技产业园签署合作协议，共同建设溧阳中国科学院物理研究所长三角研究中心。

研究中心将按照企业法人模式运作，作为物理研究所开展科技成果转移转化的基地和载体，主要以科技成果转移转化和前沿技术研发为目标，致力于解决长三角地区企业在能源、信息、尖端仪器和智能设备等相关领域的关键技术需求。

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责任和前景

随着经济和社会的发展，中国正处于转变发展方式、优化经济结构的关键时期。

创新是引领发展的第一推动力。科研机构和大学肩负着引领科技创新、促进和推动中国产业转型、迈向全球价值链高端的使命。

作为真正的生产力，科技成果转化不仅是科研机构和高校的社会责任，也是优化自身流通、促进长远发展的内在动力。

未来，物理研究所将继续推进科技成果的应用，推动基础研究与成果转移转化的协调发展，为创新链上下游的有机衔接做出新的贡献。

本文来源:中国科学院物理研究所

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