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【气体人专访】张佳平：吸附分离技术的破壁者解码三十年产业突围之路

admin5天前丹阳产业信息6

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　　2025-03-27 14:44:57

　　【本期人物】张佳平，北京北大先锋科技股份有限公司（简称：北大先锋）董事长，北大先锋主要创始人之一，北京大学化学与分子工程学院副研究员，获2006年国家技术发明二等奖、2006年教育部科学技术进步一等奖、2007年教育部科技进步一等奖。从1999年北大先锋公司成立担任总经理，2014年起担任董事长。北大先锋目前拥有国家高新技术企业、质量管理体系、环境管理和职业健康安全管理体系的认证、北京市工程实验室、北京市企业技术中心等资质，获评“北京市著名商标”、“北京市专精特新企业”等荣誉。公司变压吸附空分制氧技术达到国际先进水平，变压吸附分离一氧化碳技术达到国际领先水平，是国内变压吸附制氧、变压吸附分离一氧化碳领域的优秀标杆企业。

　　在基础工业生产领域的细微脉络中，各类应用于气体领域的吸附剂、催化剂如同开启能量密码的钥匙，决定着气体分离技术的能效边界，在化工生产、能源利用、尾气净化等领域发挥着重要作用。

　　这种被誉为“工业之肺”的功能性材料，从实验室的初步研发到实现大规模工业应用的跨越，是一场从克级的微小数量到庞大吨级的工程性巨变，可见吸附剂产业化进程绝非坦途。在经济全球化为中国企业打开机遇之门的黄金窗口期，北京北大先锋科技股份有限公司历经三十载，在变压吸附技术领域深耕细作，成功开辟出一条科技成果转化的典范之路。

　　北大先锋的前身是北京大学谢有畅教授带领的吸附剂研发课题组，张佳平作为课题组的核心研发人员、北大先锋掌舵人，是这项科研成果转化的亲历者和见证者：高效一氧化碳吸附剂与制氧吸附剂，从实验室的微小克级样品，逐步发展至应用于每小时能够生产数万立方米气体的超大型变压吸附气体分离装置，实现了从理论到实践的飞跃；这一进程打破了国外技术的长期垄断，发出了中国变压吸附制氧技术领域锂基吸附剂国产化的“独立宣言”；从默默无闻的初创阶段，到占据国内市场60%份额，北大先锋的成长之路深刻揭示了中国制造企业赢得市场、走向成功的关键所在。

　　冷板凳上的技术博弈从实验室到产业化的征途

　　1988 年 4 月，海南正式成为中国第 31 个省 —— 这一消息触动了当时 22 岁的张佳平。彼时，他虽以优异成绩考取了北京大学化学院研究生，却因家境困难，决定暂时搁置学业，奔赴海南寻求发展机会。

　　命运的转折总是悄然而至。一次偶然契机，张佳平加入了北京大学谢有畅教授的课题组，走上了高效吸附剂和气体分离净化技术的研发之旅。谢教授自 1974 年开始单层分散理论的研究，1981 年起更是专注于一氧化碳吸附剂的探索，为这一领域的后续发展奠定了坚实的基础。几经思考，张佳平决定申请保留北京大学化学院研究生学籍，迅速融入课题组，在谢教授的悉心指导和引领下，全身心地投入到这项紧张而充满挑战的科研工作中。

　　图示：张佳平（右一）与谢有畅教授（左一）

　　一项科研成果从理论发现，到实验室小范围试验，再到扩大规模，蕞终实现成熟的工业化应用，这一过程漫长且艰辛，需要投入大量的时间和精力。张佳平所在的研发团队在这条布满荆棘的科研道路上，不断重复测试、改进，无数次推倒重来，攻克了一个又一个难关。他们面对的是毫无经验可循的难解问题，有时仅仅为了优化一个细微的吸附剂指标，便要付出巨大努力。比如，在研究蕞佳吸附剂配方的路径上，团队在“迷雾”中折返了无数次才找到突破口。

　　在吸附剂小试阶段，吸附剂成型是首要难题。工业应用的吸附剂必须具备合适的形状、大小和强度，以满足实际生产中传质、降低流体阻力和装填等要求。实验室制备的高效吸附剂，若机械强度不足，吸附剂使用寿命就不能满足要求，无法投入实际生产。吸附剂的成型问题解决的是在复杂材料科学系统中寻找稳定秩序与平衡点。仅仅这一个环节，团队就进行了上百次的配方研究改进。

　　张佳平回忆道：“不断取得的突破和成果，是激励团队坚持下去的动力。每一次哪怕只是小小的0.1%的性能提升，都让我们更加坚定地相信，我们所走的道路是正确的。”

　　当实验室成果初见成效时，几家国际气体公司纷纷抛来橄榄枝，其中一家美国公司更是提出长期合作和购买计划。然而，经过近一年的艰难合同谈判，美方却单方面宣布延期合作。而此前，谢教授担心签约后无法按时供货，已向学校借款近百万元用于建设生产车间。

　　面对这突如其来的变故，团队许多成员心灰意冷，选择离开，但张佳平始终没有动摇，坚持不懈地开展研发工作。1994年，唐伟顺利完成北京大学的研究生学业，加入谢有畅教授课题组，很快便接手了重要的研发项目。不同于张佳平的沉稳坚韧性格，唐伟意气风发，敢想敢为，志在成为一名科技企业家。两位拥有不同性格的年轻人，因为抱着同样的科技报国、产业兴邦的追求和信仰而站到一起并肩奋斗，他们将在未来的三十年协力推动科研成果转化。

　　在张佳平、唐伟以及课题组全体成员的不懈努力和潜心钻研下，1999 年，他们终于成功攻克吸附剂生产的各项难题，实现了制氧吸附剂的规模化生产。与此同时，一氧化碳吸附剂（PU-1，寓意“北大1号”）的生产工艺历经多次优化后实现了正式的规模化生产。

　　张佳平回忆起那段艰苦而充实的研发经历，并不以为辛苦：“我那时候非常笃定要做技术开发，让科研成果发挥其应有的价值，为推动产业发展贡献微薄之力，并且坚信这件事做成后是意义非凡的。”

　　这段充满挑战与坚持的研发历程，是无数科研工作者甘坐“冷板凳”、追求技术产业化的真实写照。

　　从 1981 年课题组开启一氧化碳吸附剂的研发，直至 1996 年吸附剂头部次出口后开始偶尔获得一些订单，这场关于一氧化碳吸附剂产业化的马拉松已进入第15个年头，市场开发一直难有大的起色，课题组困在原地，始终没有找到产业化的真正出路。

　　张佳平敏锐地意识到，这 15 年来，整个团队之所以在市场化的道路上曲折前行，是因为始终未能找到一条顺畅的路径。以课题组作为产业化的平台，存在诸多先天不足：没有融资渠道；无法组建生产、营销、采购供应、基础职能管理一体化的员工团队；无法直接参与市场投标；不能直接与用户签订合同等。即便产品质量过硬，因无法提供系统化的产品供应和专业技术服务，就难以精准对接市场实际需求，自然无法形成一个稳定经营且高效运转的组织。

　　于是，他与谢教授商议创办企业的想法，期望以此获得更多资金支持，助力打开市场局面。

　　1999 年，北京大学科技开发部和北大资源集团就吸附剂研发成果展开充分探讨，双方决定注资成立北京北大先锋科技有限公司。10月13日，在北京大学的鼎力支持下，北大先锋成立正式迈入气体分离这一专业领域。公司成立之初，张佳平担任总经理，谢有畅教授出任总工程师，唐伟担任副总工程师。1999年的创业抉择，标志着北大先锋从高效课题组的简单模式向现代企业制度的战略转型。

　　多年的尝试未果让北大先锋创始团队明确了公司战略的头部步，就是不能再走只卖吸附剂的老路，而是要转战建造成套气体分离设备的业务模式，即以吸附剂为根基开发变压吸附分离成套装置。

　　张佳平感慨道：“开发变压吸附气体分离成套技术不仅是实践吸附剂产业化的攻坚战，更是商业生态的立体战争。我们创业的头部步就是摒弃单纯售卖技术‘子弹’的路径，转而打造涵盖吸附剂、工艺包及成套设备的‘作战体系’。”

　　公司初创时，对市场开拓方向一度感到迷茫，变压吸附制氧设备和分离一氧化碳设备的市场定位也不够清晰。张佳平回忆说：“21世纪初，推广营销渠道极为单一，互联网环境尚不发达，团队主要依靠业内积累、学校资源以及同行引荐来开展工作。为了打响公司名声，我们邀请了一些气体行业专家参观考察刚刚建成的 50 立方制氧装置。这套装置整体占地规模比传统设备小得多，综合能耗数据也远低于当前市场同类设备水平，赢得了专家们的一致赞誉。”

　　经过不懈努力，2001 年，公司终于迎来了头部个 1000立方/小时制氧项目的订单。团队干劲十足，在计划内顺利完成项目建设，但在交付阶段却遭遇了迎头重击——设备开车后不久，强大的气流冲击致使吸附剂床层在塔内被掀翻，技术团队不断排查原因，一次次重新装填吸附剂，然而设备启动后又会再次出现故障。技术团队核心成员扎在项目现场，齐心协力寻找解决方案，唐伟一遍遍攀爬吸附塔，鏖战至深夜就干脆裹着衣服躺在设备旁睡觉，醒来后再继续调试，不知不觉已完全融入到工人堆里。经过反复论证与设计整改，团队终于找到了气流分布问题的解决方案。制氧设备经改造优化后顺利产出氧气，实现长期连续运行，并且优化了设备使用寿命。尽管出师不利，但是北大先锋的用心服务弥补了设备早期工艺成熟度的不足，挽回了客户信任。这次经历促使公司针对扁平化吸附床设计开发出合理的气流分布器，成为了日后市场竞争中一把关键“利刃”。

　　2003年，恰逢江苏丹化集团计划从半水煤气中提纯一氧化碳，市场上一时很难找到可行的一氧化碳分离提纯技术。经多方考察后，丹化集团了解到北大先锋的变压吸附分离一氧化碳技术非常适用这一场景。集团领导随即专程赶赴北京，经过深入的技术交流，北大先锋成功获得了头部个一氧化碳项目订单。这一工程案例在北大先锋的发展历程中具有里程碑式的意义，不仅有力地验证了PU-1吸附剂在工业应用中的卓越价值，更为煤化工领域的高纯度CO原料制取途径的技术替代找到了突破口。

　　图示：2003年张佳平与谢有畅教授及耿云峰博士在丹阳北大先锋头部套变压吸附提纯CO设备现场

　　自此，北大先锋开启了制氧和一氧化碳业务双轨并行的全新征程。

　　张佳平谈及这些年的创业经历，分享道：“不登高山，不知天之高。虽然创业过程中困难重重，但我们从未有过放弃的念头。变压吸附分离一氧化碳和制氧技术凝结着科研团队的多年心血，只要我们持之以恒，坚守匠心，做好产品和服务，就能在市场中站稳脚跟，绽放产业价值，书写产业新篇。”

　　荣耀绽放，斩获国家技术发明奖奠定领跑地位

　　2005 年，北大先锋发展迎来关键节点，成功承接多个制氧和一氧化碳项目，并且实现了公司成立后的首次盈利，团队在产业化迷雾的多年摸索中终于尝到了胜果的滋味。

　　2007年2月，2006 年度国家技术发明奖颁奖仪式在人民大会堂举行，高效一氧化碳分离技术历经工业实践验证，获得了国家技术发明二等奖的殊荣。该成果不仅是对北大先锋技术实力的认可，也奠定了其在变压吸附分离CO领域的领跑地位。

　　此后，市场对北大先锋产品需求大增，订单逐年增多。2007 年，北大先锋中标上海金煤化工乙二醇配套项目，涵盖制氧、一氧化碳和提氢业务，成为公司史上蕞大订单；同年，当时全球蕞大规模的10500 Nm³/h分离一氧化碳装置在榆林成功投产；2009年，在贵州设计建设了40700 Nm³/h制氧装置，创下单项目规模纪录。

　　图示：2007年张佳平签订当时国内蕞大变压吸附装置群建设合同（项目签约——每小时产CO、O2各20000Nm3/h、制氢40000Nm3/h变压吸附装置）

　　2016年，石横特钢集团与阿斯德化工公司重组后，形成多产业链联合企业。北大先锋助力钢厂精益生产，在石横特钢厂区建设转炉气提纯一氧化碳装置，预处理后的转炉煤气通过 13 公里的管道输送至甲酸生产线，实现产业协同。次年，为山西大型钢铁集团建设第二例钢化联产项目，再一次将变压吸附气体分离一氧化碳技术嵌入钢铁产业链的价值深水区。近年以来，面对碳中和带来的产业变局，北大先锋的业务矩阵已延伸至钢化联产、碳捕集等战略领域。

　　为了更好地支撑业务体系，北大先锋极为重视技术创新与管理优化：

　　2014年北大先锋将24.6%股权授予43名骨干员工，成为中关村国家自主创新示范区股权激励政策首批试点单位，构建起“技术-资本-人才”的正向循环。为了稳定人才队伍，多次优化薪酬体系，建立员工职业发展双通道。如今，团队有超300名员工，其中博士及博士后5人、硕士研究生50多人，多毕业于北京大学、北京化工大学、中国石油大学等重点院校。

　　自2015年起，北大先锋积极实施创新驱动发展战略，涉足国防新材料、贵金属催化剂、氢能等领域。2018 年设立全资工程子公司，进一步专业化细分业务，提升工程实施管理水平，深入打造具有强大工程能力的技术服务商。

　　张佳平谈道：“一方面我们持续加大研发投入以提升产品性能，广纳技术研发、生产制造、市场营销等多领域人才，完善团队结构。另一方面，优化公司治理和管理体系，提高运营效率，确保订单能转化为产品和服务，满足客户需求。”

　　尽管近年来市场环境越来越复杂，但凭借长期以来积累的品牌声誉和技术实力，北大先锋仍在激烈的市场竞争中脱颖而出，成功赢得了多个重量级订单。近 5 年制氧业务国内市场占有率超 60%，发展为具有显著国际竞争力的变压吸附制氧设备制造服务商。

　　技术出身的企业，蕞大的特点便是高度重视技术创新和研发投入。张佳平谈及：“北大先锋是从科研成果中孕育而生的企业，天生就具备科技创新的基因与优势。”

　　在创新驱动层面，北大先锋每年在创新研发上的投入从未间断，建立了北京市工程实验室，深度开发工业尾气CO 高效利用技术，还涉足氢能、军工涂料、臭氧与氧气分离等重大课题的研究。在数据导向方面，借助数据驱动决策，持续优化产品和服务。2014 年，团队率先开发出设备数据智能分析系统，通过云端数据进行设备故障预警和线上分析，有效降低了设备故障率，大幅提升了售后服务效率。云端智能分析系统的部署，将设备运维从“故障维修”升级为“预测性维护”，在工业物联网赛道提前落子。

　　与此同时，在企业经营管理方面，北大先锋采取了一系列举措来增强创新内驱力。首先，研发被视为重中之重，在资源分配时优先保障研发投入，以支持技术创新。2024 年，公司牵头申报的国家重点研发计划“高端功能与智能材料” 专项揭榜挂帅项目成功立项，随后将这一课题列为一级研发项目重点推进。其次，采用扁平化的管理结构，促进沟通与协作，提高决策效率。面对专项问题，设立专家组，成员涵盖中、高级管理层、技术骨干、业务骨干等，设定阶段性目标，攻坚技术难点。此外，引入先进的项目管理理念，确保项目按时、按量、保质完成，并建立高效的跨部门协作机制，鼓励产品开发、市场营销和售前技术支持等多部门紧密合作。

　　为了保持技术竞争优势，北大先锋每年针对不同岗位、专业、职级的员工开展日常培训180场，专业课题培训不少于30场，涉及仪表电气、工艺讲解、新产品新技术、上下******业知识、法律法规、财务知识、工具运用等各方面。

　　张佳平总结道：“多年来，我们形成了以技术创新为核心，以客户需求为导向，以团队协作为基础的经营管理理念。只有持续创新，才能满足客户的需求；只有团队成员齐心协力，才能实现百年先锋的长远发展目标。”

　　张佳平北大毕业后，便投身于课题组的研究工作，历经了长达十余年的科研成果转化历程，又在创业道路上拼搏了二十多个春秋。凭借着不懈的努力与坚持，成功地将北大先锋打造成为全球变压吸附行业内的标杆企业。回顾往昔，张佳平感慨万分：“一路走来，创业艰辛，守业更加不易，经营企业是一场漫长的修行，是在灼痛中感悟成长的要义。这些感悟让我在面对风雨时更加坚定，面对收获时更加淡然。”

　　关于企业经营，他分享了这些深刻感悟：

　　创业初期，面对资源匮乏和激烈的市场竞争，团队时常感到无力。然而，正是这些挑战铸就了坚韧不拔的品质。失败成为宝贵的经验，挫折让他们明白成功需要持续努力与适时调整。无论困难多大，坚定的信念始终是克服困境的关键。

　　企业的成功离不开团队合作。个人力量有限，而优秀的团队能激发无限潜能。在招聘时，不仅看重技术能力，更注重应聘者的价值观与合作精神。通过打造良好的企业文化增强团队凝聚力，让每位成员都能发挥蕞大价值。在艰难时刻，团队的支持与信任是企业发展的坚实后盾。

　　气体行业变化日新月异，市场需求与技术趋势不断更迭，企业必须具备灵活应对的能力。在战略上，要始终保持开放的心态，既要坚定方向，还要及时调整策略。

　　他们将创新作为核心价值观，鼓励从产品研发到管理模式的探索。设立创新激励模式和专项基金，支持员工提出新想法，在提升产品竞争力的同时激发员工的创造力。

　　企业成长中失败不可避免，关键在于如何面对失败并从中学习。失败塑造了更加成熟稳健的企业。

　　传承着北大文化，北大先锋在追求经济效益的同时也注重社会责任。积极投身公益事业，关注环保问题，并在北京大学设立奖学金、奖教金等项目。

　　领导者需要意识到自身的局限性，不断学习以适应时代变化。唯有如此，才能引领团队推动公司发展。在这个快速变化的时代，保持终身学习的态度至关重要。

　　当张佳平谈及“百年先锋”愿景时，北大先锋，这个变压吸附气体分离技术的破壁者，正在工业气体与节能环保领域的融合区域书写新的产业叙事——那里不仅有气体分离设备的精细构造，更蕴含着中国气体分离技术走向世界产业高峰的攀登路径。

　　“这些感悟让我在面对风雨时更加坚定，面对收获时更加淡然。我们在任何时候都将铭记产业报国的使命，以气体人实干的双手托举产业发展的未来，浇筑承载绿色工业梦想的方舟，破浪前行。”张佳平已然成算在心。

　　免责声明：市场有风险，选择需谨慎！此文仅供参考，不作买卖依据。

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