实验室之外的创新“长跑”| 湘江“研”途

编者按

9月，全国科普月如约而至。科学不仅存在于实验室，也正在走进产业、融入生活。一项科技成果走向市场，往往要跨越漫长而复杂的创新之路。

近年来，湖南湘江新区聚焦科技创新和产业创新深度融合，全社会研发投入强度达8.07%，居国家级新区首位；加快布局高能级创新平台，推动更多科技成果从实验室走向生产线、从论文走向产业。

即日起，湘江早报联合湖南湘江新区科技创新和产业促进局（大学科技园办公室）推出《湘江“研”途》系列报道，走进新区重点研发平台，探访科研现场，记录创新故事，解码科技成果转化背后的创新密码。

湘江早报全媒体记者 杨文妤

实验室里，一项新技术诞生，也许只需要几克材料。但真正走向产业，它要经历的是一场漫长的“长跑”。

从克级样品到吨级生产，从论文里的实验数据到企业生产线上的稳定产品，中间隔着一道最难跨越的门槛。如今，在湖南湘江新区，这道门槛正迎来新的突破。

由中南大学长沙新能源创新研究院（以下简称“研究院”）与中南大学共同建设的先进材料概念验证和中试熟化平台，计划今年年底前逐步投用。作为教育部批准建设的全国先进材料领域唯一国家级概念验证和中试熟化平台，它将承担高校科研成果从实验室走向产业化的重要一环。

一座平台，为什么如此重要？

研究院院长纪效波给记者讲了一个形象的比喻：“实验室里的成果，就像刚出生的孩子，有科研价值，但离真正进入市场还有很长一段路。概念验证和中试熟化，就是帮助它跨越产业化的‘死亡之谷’。”

从一块柔性光伏电池，看见一座平台的价值

走进研究院，“概念验证”“中试熟化”是记者听到最多的两个词。

“很多人觉得，一项技术在实验室做出来，就能很快进入市场，其实不是这样。”纪效波告诉记者，从实验室里的克级样品到企业需要的吨级产品，中间还要经历工艺放大、性能验证、成本优化、设备适配等一系列过程。业内把这一阶段称为概念验证和中试熟化，也是科技成果产业化过程中最容易卡壳的环节。

研究院建设中试平台，就是希望让更多科研成果在进入市场前，先把技术、工艺、成本等关键问题验证清楚，让科研成果真正具备产业化条件。

这种作用，在研究院孵化企业湖南柔太能源科技有限公司（以下简称“柔太能源”）体现得尤为直观。

走进柔太能源实验室，一张薄如纸张的柔性光伏组件吸引了记者的目光。工作人员将它轻轻卷起，又重新展开，整个过程没有任何损伤。与人们熟悉的晶硅光伏板不同，它没有厚重的玻璃，也无需固定安装，更像一层能够“发电”的柔性薄膜。

“以后，它可以贴在背包上，边走边给充电宝充电；也可以贴在帐篷、汽车、无人机上，只要有光，就能持续发电。”柔太能源相关负责人介绍。

这项技术背后，是近年来备受关注的柔性钙钛矿光伏路线。相比传统晶硅电池，它具备轻、薄、柔、弱光发电效率高等特点，被认为是下一代光伏技术的重要方向。但实验室里做出一块高效率电池并不难，真正困难的是让它稳定、大规模地生产出来，并且找到合适的应用场景。

这正是概念验证要回答的问题。一项技术在实验室里性能再好，如果不能回答“做出来给谁用”“成本能不能被市场接受”“寿命能不能满足产品需求”，就永远只是论文里的数据。研究院建设的中试平台，首先要做的就是帮科研团队把这些问题逐一验证清楚。中试平台配备双球差矫正透射电镜等高端测试设备，能够完成材料性能评价、工艺参数优化、可靠性测试等全流程验证，让科研成果在进入产业化之前，先把“能不能做成产品”这个问题搞明白。

柔太能源的发展就是这一过程的缩影。企业依托中南大学科研团队十余年的技术积累，在平台支撑下持续优化材料体系、改进封装工艺，把实验室器件室外寿命提升至1600小时以上，组件在5毫米弯曲半径下弯折一万次仍保持稳定。目前，公司钙钛矿电池效率超过27%，柔性大面积组件效率超过20%，研发团队硕博占比超八成，已拥有多项核心发明专利。

更关键的是，在概念验证过程中，企业逐步明确了产品方向——不与传统晶硅光伏正面竞争大型电站，而是聚焦便携式光储一体化产品，切入露营电源、应急备电、户外装备、智能穿戴等对重量和便携性敏感的细分场景。这个选择不是凭空想出来的，而是在平台上反复验证性能、测试成本、对标市场需求之后得出的结论。

对研究院而言，概念验证的意义不只是提高研发效率，更在于改变了科研成果转化的起点。如今，越来越多课题从一开始就带着产业需求进入实验室，验证通过后再进入中试和产业化，一条覆盖“基础研究—概念验证—中试熟化—产业孵化”的创新链条逐渐成形。

从一款钠电材料，看见一条创新链

如果说柔太能源代表的是前沿技术在概念验证阶段找到方向，那么深圳市津工能源有限公司（以下简称“津工能源”）走的则是另一条路——技术路线已经明确，真正的挑战在于中试熟化阶段的工程化放大。

近年来，随着新能源汽车和新型储能产业快速发展，锂资源价格波动、资源约束等问题逐渐显现。钠资源储量丰富、成本更低，在大规模储能、电力调峰等领域展现出广阔前景。津工能源选择的复合焦磷酸铁钠正极材料，正是钠离子电池领域技术难度最高、也最具潜力的路线之一，耐高倍率充放电、循环寿命长，适合大型储能、工程机械、备用电源等场景。

团队从十余年前便开始布局相关研究，依托中南大学科研成果完成技术转化，2023年中试产线落地长沙。从百公斤级试制到吨级量产，再到如今启动5000吨量产线筹备，企业的发展轨迹，也是一项科研成果不断跨越产业化门槛的过程。

“中试不是简单地把配方放大。实验室里合成几十克材料，控制好温度和时间就行；放到吨级生产，原料批次差异、设备参数波动、环境温湿度变化，每一个变量都可能让产品性能跑偏。”纪效波说。

研究院的中试平台，正是为了扛下这段高风险的路程。平台建设经费1.6亿余元，在岳麓高新区布局上万平方米中试场地，预计今年年底前逐步投用。其运行逻辑很务实：科研团队有技术但缺乏中试条件，企业有市场需求但不愿承担早期验证风险，平台以公共投入承接这一高成本环节，让科研成果先在这里完成工艺放大和参数优化，试错成本由平台承担，验证通过后再推进产业化。科研人员无需脱离原有岗位，企业无需从零建设中试线，双方把最昂贵、最不确定的阶段交由平台完成。

津工能源相关负责人介绍，如今，公司第四代复合焦磷酸铁钠产品已形成高倍率型、低成本型、高压实型多个系列，向30余家下游头部企业送样测试，获得储能、启停、小型动力等领域头部企业的高度认可，锁定万吨级长期订单，综合成本较传统锂电正极材料降低30%至40%。

在研究院，这样的故事还有很多。科研团队负责基础研究，概念验证平台回答“能不能做产品”，中试平台解决“能不能规模化”，企业负责产业化和市场应用，金融机构、产业园区再接续提供资本、场景和政策支持，一个覆盖创新全生命周期的生态正在形成。截至目前，研究院已对接企业100余家，签约合作项目40余个，孵化培育柔太能源、津工能源等一批科技企业。

从一张可以弯曲发电的柔性光伏薄膜，到一款迈向规模化生产的钠电材料，变化看似发生在企业，背后折射的却是一座平台、一套机制、一种创新生态的成长。对于一座城市来说，真正的竞争力不只是拥有多少科研成果，而是拥有多少能够把科研成果转化为现实生产力的平台。当越来越多科技成果跨越“最后一公里”走进生产线，新质生产力不再是抽象概念，而是湘江新区这片创新热土上不断生长的现实图景。