从突破百年冶金电极使用历史的铅基合金电极到铝基铅合金复合材料电极，从钛基贱金属氧化物涂层电极再到碳基复合材料电极，昆工科技正在脚踏实地推动有色金属行业实现节能减排，绿色发展也成为这家企业的最大价值。

当人们谈论智能手机，会想到苹果、华为，当人们谈论新能源汽车，会想到特斯拉、蔚来。而当人们谈到电化学冶金行业电积过程的核心部件——电极时，人们会想起谁？

坐落于昆明滇池旁的昆明理工恒达科技股份有限公司（以下简称昆工科技），已经在表面工程、特种功能材料、复合材料、电极材料等领域默默耕耘了21年，作为有色金属电化学冶金国内极板市场占有率第一的企业，毫无疑问是这个电极世界的“隐形冠军”。

2020年，昆工科技阳极板生产量一年达到20万片，阴极板达到10万片，极板国内市场稳居第一。极板销售金额达4亿元，占全国市场极板销售总额4%，占全球2%左右。

作为一家以电极新材料及电极产品为主业的企业，自2000年成立以来深耕于电极材料领域，始终专注于有色金属冶金电极材料的产品研究设计和产业化应用。

昆工科技如何在有色金属冶炼行业电极这个细分领域，持续发展并成为市场头部？

突破百年传统冶金电极历史

当前，多种有色金属冶炼以电化学冶金（俗称“湿法冶金”）技术为主，如锌、铜、镍、锰、钴等。全球范围内90%的锌和30%的铜采用湿法治金技术提取。

随着高品位金属矿资源日益减少和环境保护受到重视，该技术因其反应速度快、浸出率高、利用率高、环境友好等特点，在处理低品位矿、复杂矿方面极具优势。

作为有色金属电化学冶金中的核心关键部件，铅合金电极已有近150多年的发展历史，被称为电化学冶金技术的心脏。

“电极板作为核心部件，决定了整个生产过程中的能源消耗、产品品质以及生产效率。”昆工科技董事长郭忠诚教授告诉记者。“极板，承担着提高有色金属产量和降低能耗的重任，而高性能电极，是企业收获更好效益的关键。”

目前，传统铅合金阳极仍在有色金属电化学冶金工业占据主导地位。虽然应用广泛，但其耗能高、机械强度低、铅溶解及污染金属产品等关键技术难题成为制约产业进一步提高的瓶颈。

金鼎锌业

作为毕业于有色金属冶金专业、工作后又从事过材料表面工程、功能材料、复合材料等领域的专家，郭忠诚发现，虽然铅合金极板仍是锌、铜、锰等电化学冶金的主要电极板，需求量多年来平稳发展，但在能源价格不断上涨和全社会对环保问题愈加重视，绿色发展深入人心的趋势下，企业更需要一种新型的电极板。这让他意识到，在有色金属电化学冶炼这个传统产业，还可以在电极这个领域继续深挖，并且未来一定会有爆发性的增长。

“有色金属行业作为国民经济最重要、最基础的行业之一，对于其他行业发展不可或缺，特别是一些高科技领域，比如说航空航天、电子等行业，但高能耗、高污染却成为人们的印象。如何去改变它是一个非常重要的问题。”

由此，研发耐腐蚀、高导电、长寿命、低成本的新型节能电极材料成为郭忠诚课题组致力追求的目标。用新技术改变传统行业，这成为他的一个信念。

从电极开始，是实现他理想的一个切入点。

2008年起，昆工科技从全面提升阳极性能入手，开始自主研发核心替代产品。目标只有一个，那就是与传统铅基合金阳极板相比更为节能高效、生产成本更低。

他们从电极材料和电极结构形式两方面进行创新突破。经过不断实践，成功研发了高导电铝基铅合金复合材料及其连续制备技术，与传统铅基合金材料相比，导电性能提高了5倍，铅合金用量减少35%。

在此基础上，针对传统板状阳极存在电解液流动差、阴极金属产量低、重量大等问题，创造性地提出了“栅栏型结构电极”概念，进一步突破传统电极外形结构，发明栅栏型结构电极技术，新型栅栏型铝基铅合金复合材料阳极板成功问世。

这项技术成功应用于锌、铜等有色金属电积领域。与传统阳极相比，节能达到5%以上，锌和锰产量最高提高了2%~6%，铜产量提高了3%~10%。同时，销售价格却低于传统铅基合金阳极，阳极成本最高降低了10%。

“这改变了传统铅基合金阳极在电化学冶炼行业使用了150多年的历史，是一项重大的技术突破，具有极大的市场竞争优势。”郭忠诚表示。

卓越的技术经济指标得到了行业的高度认可。2016年，中国有色金属工业协会对该技术评价称：“对湿法冶金工业的节能降耗，阴极产品质量的提高提供了技术支撑，促进了有色金属湿法冶金行业电极材料的升级改造和科技进步。”

继铝基铅合金复合材料、栅栏型结构电极之后，他们又研发了铅合金表面陶瓷化成膜技术及产业化配套装备，形成了一系列集成创新技术体系。

昆工科技也凭此成为目前行业内唯一完成第二代阳极——铝基铅合金复合材料阳极产业化生产的企业。

相关核心技术不断实现产业化。2014年，昆工科技在晋宁工业园区建成全球首条栅栏型铝基铅合金复合材料阳极板生产线，年生产能力超过10万片。至今，他们已经建成年产35万片阴、阳极板的生产基地。

“这些成果为实现我国有色金属工业节能降耗提供了支撑，也为开展国际产能合作提供了新空间。”郭忠诚表示。

打造新材料“小巨人”

2019年4月，一份来自刚果（金）中色华鑫湿法冶炼有限公司的栅栏型阳极板使用报告让昆工科技市场人员为之振奋。

报告中指出，该项目采用昆工科技生产的栅栏阳极已经使用时间两年多。经过长期生产数据系统采集对比表明，在相同工况条件下，阴极铜产量比传统铅合金阳极提高了5%，直流电耗降低了5%，综合使用经济效益十分明显。由于显著的使用优势，项目陆续替换原有的传统铅合金阳极板。

中色华鑫湿法冶炼有限公司项目的成功应用，坚定了昆工科技创新的决心。

目前，国内电极材料企业存在生产规模小、产品传统化、同质化现象严重等突出问题，随着市场环境不断变化，传统阴阳极板利润逐步下降，市场竞争十分激烈。

面对行业竞争，郭忠诚直言，只有技术创新一条路可走。“极板这块大部分还属于劳动密集型，目前我们正在做自动化、智能化改造，要通过自动化迅速把生产规模提上去。”

只有激发出创新性、颠覆性和杀手锏的技术，才能赢得竞争力。

公司创立以来，身为工学博士的郭忠诚一直作为公司的科技领军人物主持、参与公司的研发活动，并培养和组建了阵容强大的研发团队。截至目前，公司已累计取得电极新材料和制备方法相关专利技术 87项。

同时，公司与昆明理工大学等行业重点高校和研究院所形成了紧密的战略伙伴关系，从资本运作、人才交流和科技攻关等各个层面开展了广泛的合作，进一步增强了公司持续创新能力。

昆工科技的“朋友圈”也越来越广。中色矿业、紫金矿业、江西铜业、西部矿业、中金岭南、华友钴业、株冶、汉中锌业、华联锌铟等国内20多家行业龙头企业与昆工科技达成长期合作。

这背后是行业整体认知悄然发生着变化。

今年“双碳”目标的提出，逐渐改变了能源产业格局，并重构了整个制造业。《有色金属行业碳达峰实施方案》提出，到2025年力争率先实现碳达峰，2040年力争实现减碳40%，比全国的碳达峰至少提前5年。

目前碳达峰聚焦的方向是能源的生成端，使用风能、太阳能作为清洁能源，而产生大量电能之后，如何才能有效利用？这成为节能减排的关键因素。

碳中和、碳达峰开始受到更多冶炼企业的关注。“企业之前更多考虑的是效率、价格和成本问题。现在，绿色发展成为主流趋势。”郭忠诚相信，有色行业已到了新的发展阶段。“对于企业来说，他们愿意花钱来购买节能减排的产品。我们要更加主动作为，进一步开发和应用绿色减碳的技术，助力国家‘双碳’目标的实现。”

“比如在云南金鼎锌业有限公司的应用，2018年至2020年期间电耗逐年降低，零号锌品级率逐年提高，2020年达到98%，达到历史最好水平。”他说。

与此同时，紫金矿业穆索诺伊项目、中色赞比亚谦比希湿法铜项目，随着一个个海外项目成功应用，昆工科技不断拓展海外市场，赞比亚、伊朗、俄罗斯、印度、缅甸和越南等国家也踏上了他们的足迹。

“随着国内矿业、冶炼企业国际化布局的顺利开展，我们也将不断提升企业海外市场销售占比，形成新的利润增长点。”郭忠诚说。未来公司将重点布局南美洲和中东等地区，实现产品的全球销售。

加上公司“独门绝技”主打产品销售额占总收入的比重逐年提高，昆工科技借助外部资源整合，谋求从终端市场需求到上游产品服务全链条进行拉通，这不仅提高了公司技术壁垒，使产品更加高端化与智能化，还进一步巩固行业龙头地位。

站在科技型赛道潮头

下一站在哪儿？

从昆明理工大学冶金工程专业教授到昆工科技创始人，从一名老师到一个企业家，身份的转变让郭忠诚感慨这20年来走得并不容易。在外人看来，他们这代企业家有着浓烈的产业报国情怀，他们创业的突破口，往往都是和经济息息相关的细分领域，公司发展和社会发展一开始就在同一轨道上。

“做企业和教学完全不一样，做科研的思路拿来做企业是行不通的。”

二十年来一路风雨历程，但有个信念一直在他心里。

“做科技企业一定要把技术放在第一位，同时需要把它产业化转化，这个非常关键。”

由于地处云南这个西南省份，科研资源、高校资源相对东南沿海发达地区比较欠缺。郭忠诚表示，从技术孵化做到产业化，是个漫长的过程，在这个过程中很多企业会消亡。

坚持，成为陪伴昆工科技面对逆境持续前进的动力。

2020年，受疫情影响，全球供应链一度断裂，海外湿法冶炼项目基本暂停或延期，加上海外铜冶炼企业开工不足，公司海外销售推广的阳极板市场受到严重影响。面对海外进展放缓，公司及时调整营销方向，将国际国内“两手抓”的市场战略调整为立足国内市场，同时挖掘潜在客户，保障主营业务稳定。

这样的坚守让国内大订单稳定增加，成为当之无愧的行业老大。

下一步，为在有色资源聚集地做好市场布局，他们将在湖南水口山建设年产 40 万片新型阳极板项目。这不仅可有效减少运输费用，更有利于中南部地区的市场开发和业务拓展。

作为新材料领军企业，电极材料始终是研究的重点方向。按照阳极材料的材质，可将阳极材料分为四代：第一代为铅基合金阳极，第二代为铝基铅合金复合材料阳极，第三代为钛基贱金属氧化物涂层阳极，第四代为碳纤维基复合材料阳极和导电高分子聚合物阳极，绿色、节能、耐久特性逐渐提升，技术难度依次加大。

昆工科技已于2020年实现了第三代阳极的小规模生产和销售，并完成对第四代阳极的技术储备。

“随着下游厂商生产线升级、传统观念改变，会逐步实现替换淘汰第一代阳极，这样就具备了可观的市场空间。”郭忠诚称，“新一代绿色电极的进一步推广和成熟，将引导电极材料行业由低性能的重金属时代逐步进入高性能的高分子有机物、碳纤维时代，从而革新传统行业。”

面对新能源产业的日益发展，在新项目储备方面，他们积极探索和布局新能源产业链中储能电池领域，加大先进铅炭储能电池研发投入，提升公司业务边界。

在科技赛道上奔跑，资本的重要性不言而喻。2014年9月，昆工科技在新三板挂牌，并于2018年5月进入新三板创新层。

2019年，科创板的设立点燃了无数科创人的梦想。

“每个工业强国的崛起，都需要雄厚的材料工业作为坚强支柱，然而我国关键材料保障能力严重缺失。值得注意的是，首批25家科创板企业中，有7家主营和材料直接相关，新材料的重要性不言而喻。”郭忠诚称。

昆工科技决定冲刺科创板。“国家科技创新和发展不仅仅只聚焦于芯片、生物医药这些‘高大上’的企业，实际上传统行业的迭代升级，更需要科技的创新，更需要资本的支持。”他说。

对昆工科技而言，或将在资本市场力量支持下，加快行业格局洗牌，电极世界小规模、零散化、同质化的发展模式有望被进一步改写。“推动产品结构不断优化调整，以逐步实现整合和占领极板市场的战略目标，这样才能跟上中国的发展步伐。”郭忠诚表示。

电积铜产品

 
电积锌产品