服装面料、地毯、功能性织物等纺织领域,以及化妆品、医药中间体、可降解塑料领域中,1,3-丙二醇(PDO)是一种被广泛使用的材料。此前,以微生物发酵法制备PDO技术被全球性企业杜邦公司高度垄断。

位于松山湖国际创新创业社区的广东清大智兴生物技术有限公司(以下简称“清大智兴”),依托清华大学、清华东莞创新中心、中拉实验室等优秀研发产业化平台,经过20余年研发,掌握具有自主知识产权的微生物发酵法生产PDO的关键工艺和装备技术,成功打破这一关键原材料垄断,即将进一步扩大生产规模。
早在上世纪90年代,清华大学教授、博导刘德华带领清华多位教授、教师团队开始了生物柴油及PDO生产工艺的研究,试图打破这一关键原料受国外企业垄断的局面。2004年,清华大学本科毕业、有着近10年丰富市场及企业管理经验的刘剑波受邀加入刘德华团队,一同开始PDO技术的产业化尝试。

技术壁垒高、研发生产成本高昂等问题,使得团队的产业化落地进程漫长。刘剑波表示,2010年,团队已逐步掌握以甘油为原材料的PDO生产技术,由于缺乏合适的投资人,只能通过授权技术的方式进行推广。当时,刘德华团队授权技术的一家国内企业,成为除杜邦公司以外,能够运用微生物发酵技术生产PDO的企业。

2014年,刘德华团队来到松山湖,依托清华东莞创新中心获得启动资金,建立生物炼制工程研究中心,当时,刘剑波便负责实验室的筹建工作。“筹建期间,实验室不仅要招聘工作人员,购买设备,还要多次与主要投资人洽谈,奔赴国内外考察了解市场情况,进一步确认实验室的研究方向。”刘剑波表示,每生产一吨生物柴油,就能副产约10%的甘油。为此,实验室筹建期间,团队前往巴西、阿根廷、美国、德国、法国、意大利等多国考察,发现生物柴油企业副产的粗甘油,往往成为企业的负担,需花费成本请人处理。“甘油可以作为一种非常廉价的原料,我们便看准研究以甘油作为原料来进行PDO生产。”经过多方考察,最终,生物炼制工程研究中心的技术研究方向确定为以生物柴油、PDO作为最终产品的合成生物产业。该研究中心于2017年、2018年相继被认定为广东省工程研究中心和东莞市重点实验室。

随着生物炼制工程研究中心研究的逐步成熟,2017年1月,广东清大智兴生物技术有限公司(以下简称“清大智兴”)正式在松山湖诞生,主要提供生物基多元醇研发、生产、销售及技术服务。基于过去积累丰富的商海经验,刘剑波担任清大智兴总经理,全盘负责企业的运营发展。“工业技术没有最好,只有更好,永远是经历过一代又一代的技术发展和迭代。”刘剑波表示,实验室团队对于技术创新没有止境,在这些年研究过程中,PDO生产工艺不断迭代,从提升转化效率、优化提取工艺等方面入手,进一步降低产品的生产成本和市场售价。打破跨国企业垄断的领先技术,也让清大智兴成功募集到1.85亿元资金,用于技术开发及生产硬件投资。2020年8月,清大智兴成功在山东梁山打造完整的年产1.5万吨生物基PDO生产示范基地,产品主要面向国内长三角一带纺织市场,以及日韩、欧洲、美国、澳大利亚、巴西等国际化妆品市场。适时开发新一代糖原料发酵技术
10余年实现PDO万吨级生产
今年8月,清大智兴将总部搬迁至松山湖国际创新创业社区清华东莞创新中心。由于近年甘油开始大幅涨价,清大智兴近期适时开发了最新的第四代技术,运用玉米、甘蔗、甜菜、糖蜜等淀粉、葡萄糖作为生产原料进行发酵生产,这也吸引着更多客人前来企业拜访和洽谈合作投资意向。刘剑波表示,社区的配套环境更为成熟,其商业中心让平日会客与用餐变得更为方便。“我们好些客人来到这里,都感觉此处环境非常好。”

接待完前来走访了解企业PDO生产工艺的客户,随后便开始电话会议,沟通在江苏新建工厂事宜……刘剑波近日的行程显得格外忙碌。目前,清大智兴计划在江苏太仓成立第四代生产工艺中试基地,最终将落地山东工厂进行规模化生产。“我们也将对山东工厂进行工艺改进和完善,进一步降低成本,帮助我们的下游客户用得起好材料。”刘剑波说。回首从加入团队到如今技术成功研制、新企业诞生成长,刘剑波颇有感慨。“我从2004年加入团队后,与团队在湖南进行中试生产,当时的生产地点很闭塞,那时感觉很渺茫,国际市场被杜邦这样的公司垄断,我们团队既没有资金,也没有人脉,还缺乏相应的生产技术人员,工艺上面也没有能够最终定型。但我们在那里还是接待了来自十几个国家的重要投资意向方。”

刘剑波表示,十余年“折腾”过后,清大智兴真正实现PDO万吨级生产,产品质量获得众多客户认可,这也让团队如今信心十足。目前,清大智兴拥有发明专利8个,实用新型专利17个,今年以来,企业已完成超过4000万元销售额。
“我们整个团队如今充满信心,这些产品有非常大的市场,我们也成功站在了世界前沿。”刘剑波表示,最近企业处于库存短缺的阶段,每天接到很多订单,供不应求。近期,清大智兴还与多家上市公司洽谈合作,计划未来选择在广西、山西、新疆等具备原材料、能源动力优势的区域继续增资扩产。

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