中国科学院 科技项目简介 2013.9.6 中国科学院老专家技术中心 中国科学院科技项目 1 目录1.空气健康新材料生产项目.1 2.新型离心泵陶瓷叶轮生产项目.4 3.植物富硒营养调节剂项目.9 4.新型无创血糖仪开发项目.14 5.科技企业孵化器项目 16 6.纳米聚晶金刚石产业化项目 21 中国科学院科技项目 1 1.空气健康新材料生产项目 一、项目概述 随着我国国民经济的高速发展, 环境污染越来越成为社会普 遍关注的问题. 尤其是今年以北京为首的东部主要地区出现的雾 霾天气,使得空气污染又成为社会的焦点.因此,如何有效降解 空气中的有毒有害物质的成分成了大家一致面临的课题, 特别是 把空气中的甲醛等有危害性的气体进行降解和去除, 如何在一个 健康的环境中生存,更是受到社会的普遍关注. 光催化氧化法是近二十年发展起来的一种新型环境清洁技 术,它具有反应条件温和、成本低廉、可充分利用光能、能耗低、 无二次污染等特点, 可降解许多难以生物降解或难以通过其它化 学方法处理的有机物,因此,光催化氧化法在饮用水的消毒和杀 毒、各种生物难降解有机废水、工业及生活废水的深度处理等方 面有着很广阔的应用前景.为此,我们开发了以多孔矿物材料为 载体、 复合纳米 TiO2 的新型环境绿色材料, 以减少空气中的污染 物和有毒有害物质,特别是 TOC 含量. 该项目空气健康新材料是以吸附材料为载体、TiCl4 为TiO2 的前驱体,制备纳米 TiO2/吸附材料复合粒子,兼具吸附捕捉性 能与光催化降解性能的复合型环保新材料的制备技术. 这种多孔 矿物负载纳米 TiO2 型复合环保新材料载体表面稳定负载了晶粒 度为 10-50nm 的纳米 TiO2;该类复合光催化材料在紫外光和太 阳光下都有优良的光催化性能而且稳定性好.在日光灯照射下, 24 小时甲醛去降解去除率大于 80%. 本项目属于新材料领域项目, 尤其符合当前国家提倡的低碳 环保和循环经济发展政策, 因此, 未来预期具有良好的经济效益、 环境效益和社会效益. 中国科学院科技项目 2 二、市场前景 室内是人类最主要的活动空间, 室内空气对人类的健康有至 关重要的影响.由于技术和材料所限,目前在制造室内家俱和装 修过程中还无法完全禁止使用含有甲醛组分的原材料, 无法从源 头上去除甲醛的危害,加之甲醛的释放期长达 10 多年,任何一 种物理吸附材料都不能持续地去除这种有害物质.因此,高效和 持续的去除室内甲醛、 甲苯等有害物质的多孔矿物负载纳米 TiO2 型复合环保新材料具有良好的应用前景.我国有 13 亿多人口, 以人均室内使用面积 20m 2 计算 (包括居室和办公室) , 共计约 200 亿m2,以每 m 2 使用 10g,使用寿命 3 年计算,国内每年的潜在市 场用量约为 6~7 万吨.以200 元人民币/kg 计算,每年的潜在 的直接经济效益超过 100 亿元, 其应用所产生的潜在间接经济效 益将远大于直接经济效益. 纳米 TiO2/吸附材料复合光催化材料对室内甲醛的去除效率 高,性能安全可靠,且生产原料来源广,生产成本低,将其制成 涂料或涂层材料、可广泛用于各类装修和装饰材料、木制品、塑 料与橡胶制品、壁纸、汽车内饰、室内挂件等产品,使用方便, 效果持久.可以预见,随着人们生活水平的提高和健康环保意识 的增强,纳米 TiO2/吸附材料复合光催化材料将具有广阔的应用 空间和良好的市场前景. 三、项目优势 1、原料优势:载体是通过市场易得的吸附材料; 2、效率优势:首先,兼具吸附材料的吸附捕捉性能与纳米 TiO2 的光催化降解性能,可以高效和持续的去除室内甲醛、甲苯 等有机污染物和废水中的有机污染物;其次,吸附材料的复合及 制备过程的氮掺杂作用降低了的禁带宽度, 显著提升了纳米 TiO2 材料在可见光下的光催化性能, 使该类复合光催化材料在紫外光 和太阳光下都有优良的光催化性能而且稳定性好. 在日光灯照射 中国科学院科技项目 3 下,24 小时甲醛去降解去除率大于 80%; 3、技术先进性:本项目属国内首创技术,且具有完全的自 主知识产权; 4、政策优势:该项目属低碳、绿色环保和节能、减排项目, 是国家和地方政府提倡和鼓励的高科技和新材料领域项目. 四、经济效益 以年生产能力 1000 吨/年计: 设备投资:4000 万元 年产值:20000 万元 生产成本:70 元/kg 左右 市场售价:估计为 180-200 元/kg 左右 五、推荐理由 1、产品属新材料,竞争力强 2、生产成本低 3、产品利润高 4、市场需求大 5、生产过程绿色无污染 中国科学院科技项目 4 2.新型离心泵陶瓷叶轮生产项目 一、项目背景 离心泵是液体输送不可或缺的部件. 工作时叶轮带动液体高 速旋转,液体在离心力的作用下由中心向四周运动,通过蜗壳通 道泵出.叶轮是离心泵最重要的工作元件,是过流部件的心脏, 直接推动液体加速运动, 承受着最为苛刻的冲刷磨损、 应力状况、 腐蚀、高温等.不同的液体介质和应用环境,对离心泵的叶轮等 过流工件的耐磨损性、耐腐蚀性、耐高温性提出新的要求: (1) 强磨损:液体中含有大量的硬质固相颗粒时,通过泵 体过流工件时呈"液体砂轮"作用,造成叶轮等过流 工件强烈磨损,要求叶轮材料具有耐磨损性能; (2) 强腐蚀:强酸、强碱性液体具有强烈的腐蚀性,要求 叶轮材料具有耐化学腐蚀性能; (3) 高温:高压锅炉中水温高达 300℃以上,压力高达十几 兆帕,超临界水冷却反应堆(SCWR)的轻水工作温度 达500℃,压力达 25MPa,要求叶轮材料具有耐高温性 能. 目前该类叶轮主要采用的材料有:不锈钢、氟塑料、普通氧 化铝陶瓷等.但是不锈钢材料的腐蚀、高温性能较差;以氟塑料 为代表的有机材料的耐磨损和高温性能较差; 普通氧化铝和反应 烧结碳化硅材料的耐磨损性能、耐磨和机械强度较差,总之都不 能很好的满足各类工况使用需求. 本项目采用的固相烧结碳化硅材料具有更加优异机械、 化学 等性能. 耐磨损性能:硬度高 Hv2200,强度高 400MPa; 耐高温性能:使用温度 1600℃; 耐腐蚀性能:固相烧结碳化硅与酸、碱、盐很难反应,其性 中国科学院科技项目 5 能见表 1.由表 1 可见固相烧结碳化硅在 98%H2SO4 中,腐蚀失重 表1耐腐蚀特殊离心泵叶轮常用材料的耐腐蚀性能 测试环境 腐蚀性失重(mg/cm 2 yr) 试剂浓度 (wt%) 温度 (℃) 固相烧结碳 化硅(无游 离硅) Al2O3 (99%) 反应烧结 碳化硅 (12%硅) 304 不锈钢 0Cr18Ni9 316L 不锈钢 00Cr17Ni14Mo2 98%H2SO4 100 1.8 65.0 55 >241(60℃) 50%NaOH 100 2.5 75.0 >1000 4747 53%HF 25 <0.2 20.0 7.9 85%H3PO4 100 <0.2 >1000 8.8 >241 70%HNO3 100 <0.2 7.0 0.5 >1190 45%KOH 100 <0.2 60.0 >1000 10%HF+ 57%HNO3 25 <0.2 16.0 >1000 是同等条件下 316L 不锈钢的 1/133,是氧化铝的 1/36,是反应 烧结碳化硅的 1/30;在50%NaOH 中,腐蚀失重是 304 不锈钢的 1/1898,氧化铝的 1/30,反应烧结碳化硅的 1/400;在85%H3PO4 中,是316L 不锈钢的 1/1205,是氧化铝的 1/5000,反应烧结碳 化硅的 1/44;在70% HNO3 中,是304 不锈钢的 1/5950,是氧化 铝的 1/35,反应烧结碳化硅的 1/2.5. 半导体性能:击穿电压高、介电常数小、电子饱和漂移速度 大、禁带宽度大等. 另外,还具有抗辐照能力强、热导率高等一系列优良的功能 特性. 目前国内尚没有该类固相烧结碳化硅叶轮相关报道. 二、技术难点 固相烧结碳化硅叶轮具有优良的性能和诱人的应用前景, 但 中国科学院科技项目 6 一直没有高校或者企业实现该产品, 其原因是固相烧结碳化硅叶 轮的制造存在以下几个难题: (1)形状复杂 叶轮属于典型的异形结构件,截面厚度存在成倍的突变,正 反面形状不对称,所以一次成型困难,而由于固相烧结碳化硅的 高硬度(2200Hv)特点,机械加工成本高,周期长. (2)尺寸大 陶瓷叶轮常用的规格主要在φ160mm 以上,最大壁厚超过 30mm,对于异形高性能结构陶瓷件而言,如此大尺寸工件制造可 能由于密度分布、烧结温度场分布等原因产生各种缺陷,造成制 造失败. (3)性能要求高 叶轮要求优异的耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能,必须要求材 料结构均匀、晶粒细小、致密度高,不允许大量的游离硅存在, 所以必须采用在 2100℃以上烧结致密化的固相烧结体系,更加 剧了制备的难度. 三、核心技术及工艺流程 本项目的核心技术是大尺寸、复杂形状、致密结构陶瓷件的 凝胶注模成型技术和烧结技术. 采用凝胶注模成型(Gel casting)技术是利用丙烯酰胺等 有机单体水溶液为介质,制备高固相含量、低粘度的陶瓷料浆, 注模,然后有机单体水溶液在引发剂和催化剂作用下,交联聚合 成具有三维网络结构的聚合物凝胶, 从而使料浆原位凝固成形状 复杂且显微结构均匀的坯体. 本项目针对大尺寸的产品特征开发 了大批量制浆技术, 针对复杂形状的产品特征开发了模具及注模 工艺优化设计,对大尺寸、复杂形状致密固相烧结体系的碳化硅 陶瓷设计了关键区段控温、 保温烧结技术. 技术工艺流程见图 1. 中国科学院科技项目 7 图1固相烧结碳化硅陶瓷叶轮工艺流程图 四、市场前景 项目产品可广泛用于烟气脱硫装置用泵、污水处理用泵、矿 山及冶炼行业各种料浆、固液混合物输送用泵、化工行业化工介 质输送用泵等等.其中以渣浆泵为例,我国渣浆泵年均产销量超 过100 万台,价值 140 亿元.过流零件通常由耐磨合金制造,由 于磨损严重造成频繁的更换,浪费了大量的材料、维修资金及设 备运行时间.据估计我国仅渣浆泵过流件年消耗量就达 10 亿元 以上.由此可见,叶轮的市场前景十分广阔. 五、投资效益分析 以年产 25000 件该新型离心泵陶瓷叶轮计算: (1)设备投资:3000 万元; (2)原料、燃动等投资 2000 万元/年; 单体 碳化硅 分散剂 交联剂 去离子水 碳化硼 炭黑 分散剂 预混合 预混合 混合 真空脱气 注模 引发剂、催化剂 模具准备 固化 脱模 控湿、控温干燥 机械加工 脱胶 无压烧结 机械加工 无压烧结碳化硅陶瓷叶轮 中国科学院科技项目 8 (3)主生产车间面积:6000m 2 ; (4)年总产值约 2.5~7.5 亿元. 中国科学院科技项目 9 3.植物富硒营养调节剂项目 一、项目背景 硒元素是人体必需的微量元素.机体缺硒将导致 40 多种疾 病的发生.在我国,缺硒省份多达 22 个,约2/3 人口硒摄入不 足,因此,补硒关系到全民人体健康. 人体补硒经历了三个阶段:无机硒、有机硒、食补.无机硒 的毒性非常大;有机硒的毒性虽然比无机硒有所降低,但是成本 高而且食用不方便;因此,食补是目前最好的补硒方式.富硒肥 是生产富硒食物必需的肥料. 目前市场上的富硒肥料大多数是无机硒形态,存在毒性大、 吸收差的缺点.施用效果很差,有的产品不仅不能富硒,还造成 作物减产甚至绝收的情况.我们利用化学、生物、纳米技术,将 其制成生物纳米植物富硒营养调节剂, 产品具有毒性低、 活性高、 成本低、无污染的优点.施用后作物不但没有减产,甚至还有增 产的效果.经过三年时间近 10000 亩的水稻种植试验,大米硒含 量经国家权威检测机构——农业部稻谷检验中心检测, 富硒结果 符合国家标准(GB22499-2008) . 该项目团队拥有核心技术,已生产产品,且产品进行了 3 年 大田试验,并申请了专利(CN201310130162.2) .富硒营养调节 剂将由新组建公司独家生产. 二、市场分析 "硒"元素对植物来说,可以促进作物生长、增强抗逆性、 增加籽粒饱满度、提高产量;对动物来说,硒能预防多种疾病、 有提高产仔率/产蛋率、增强体质、促进生长发育等作用. 在我国有 72%土地为不同程度的缺硒区,其中严重缺硒区的 占29%,缺硒区的占 43%.中国人均硒摄入量目前不到 27ug,远 中国科学院科技项目 10 远达不到国际硒学会推荐人均 60ug/d 的标准.专家预测: "随着 中国食品功能化和营养化时代的到来, 未来 10-15 年富硒食品市 场会快速发展起来,如果人均每天花 2 元钱来补硒的话,背后就 是1万亿的市场容量". 对全国硒产品市场调查发现,市场上富硒农副产品很多,主 要是富硒大米、富硒水果、富硒红薯、富硒茶等,但是我们曾抽 样检测市场上这些所谓的富硒产品,含硒量基本为零,因此真正 富硒产品很少,相应的市场空间很大. 当前, "药补不如食补" 、 "吃出健康"日渐成为人们健康时 尚的首选,富硒农产品与其他同类农产品相比较,虽然价格上高 出几倍、甚至几十倍,但非常畅销.市场上的富硒产品自 2006 年以来发展迅速,最低 以5%的速度增长,最高 增长率接近 20%, 如右图 所示.以植物富硒营养 调节剂作为富硒核心产 品,必将推动富硒粮食 作物,如水稻、小麦、 玉米、小米、花生等;蔬菜;水果;保健植物,如枸杞、人参、 灵芝、茶叶等富硒的种植和加工.此外,富硒种植业推动富硒养 殖业,如富硒猪肉、富硒牛肉、富硒鸡肉等养殖产业的发展.反 过来,富硒养殖业的发展需要富硒种植业提供更多的富硒稻草、 富硒农作物秸秆加工充足的富硒饲料来满足富硒养殖业的发展. 公司的核心产品——植物富硒营养调节剂对富硒种植及富硒养 殖业的发展来说,市场前景广阔. 目前市场上的富硒产品很多,也很乱,多数产品硒含量均达 不到富硒的要求, 其主要原因是富硒营养调节剂的质量问题造成 的.本项目产品植物富硒营养调节剂,已经实现产业化并经过大 田试验的检验,质量可靠.因此,在销售包装上打出富硒含量的 中国科学院科技项目 11 标示,以真正富硒产品进入市场会增加消费者的信心,迅速占领 市场. 三、项目生产情况 1、植物富硒营养调节剂生产及施用流程描述 原料经过化学还原反应,待反应结束后进行浓缩,浓缩液中 加入无水乙醇析出固体,固体经过离心分离、干燥后,将其溶于 水与生物胶的混合溶液中, 加入植物生长调节剂及其它有益营养 成分,配制成合适浓度的最终产品,产品经稀释后在植物(水稻、 小麦、蔬菜等)生长过程中施用,即得到富硒产品. 生产流程图 2、生产条件 以年产 100 吨植物富硒营养调节剂计算: 设备投资:500 万元 生产用地:400m2 人员:6 人四、项目运营 本项目产品目前已进行了三年的大田试验,效果理想,并且 得到客户的认可,接下来就是大规模的生产和市场推广.关于产 品的有如下策划: 中国科学院科技项目 12 1、 组建总部公司,建立合作运营团队,进行整体运营; 2、 建立富硒生产线,生产植物富硒营养调节剂; 3、 全国连锁加盟,推广营销; 4、 建立实验田,开发新的富硒产品; 5、 研究开发富铁、富锌等其它微量元素营养调节剂,开发 功能食品. 五、获利方式 1、主要获利方式 以大米增值的10%(或更高)获利 如原大米的销售价格是 2 元/斤,现价格 3 元/斤 则获利为: (3.00-2.00)元X10% = 0.1 元/斤,即每斤 大米提 1 毛钱. 如果按此比例种植按 10000 亩地计算,假设每亩地产大米 600 斤,则获利: 10000 亩X600 斤/亩X0.1 元/斤=60 万元 按此计算,如果 500 万亩,则创造经济效益为 3 亿. 2、赢利点 六、项目特点 中国科学院科技项目 13 1、产品特点 1)质量 不仅能使作物富硒,而且作物的产量、口感、品质、抗逆性 均有提高,而同类产品经常引起作物减产,甚至造成绝收情况的 发生. 2)价格 同类产品用量很大,约是本产品的 5-10 倍才能达到与本产 品相当的效果,因此,原料成本高出 3-5 倍. 3)使用效果 使用 1 次即可,同类产品要使用 2-3 次. 2、营销模式特点 采取生产连锁加盟和销售加盟模式.在全国建立基地,所 有基地进行统一品牌、销售、服务及管理. 3、新产品开发 公司组建后,技术团队将不断的进行新产品开发,用于多种 农作物的富硒营养调节剂(如蔬菜、水果、小麦、杂粮等) ,目 前正在进行这方面的大田试验,产品也即将上市. 七、合作方式 中心与投资方共同成立公司,共同经营. 中国科学院科技项目 14 4.新型无创血糖仪开发项目 一、项目概述: 糖尿病是一种内分泌代谢疾病,主要表现为慢性高血糖,并 伴有因胰岛素分泌缺陷或作用缺陷引起的碳水化合物、 脂肪和蛋 白质代谢紊乱.根据国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation, IDF)2009年的数据预测,2010年全球糖尿病患者超 过2.85亿,且这一数字还在不断增长. 家庭中常用的血糖测量方法,一般采用针扎指尖,将血液样 本滴在血糖试纸上进行血糖测量.但这种针扎采血的方式,不仅 给患者造成了肉体上的痛楚,还有可能带来感染的风险,因此无 创血糖检测一直成为各国医疗界关注的热点. 二、新型无创血糖仪系统技术原理 与血液标本相比,唾液标本易于获取,且对病人无损伤.唾 液的化学成分与血浆密切相关, 因此唾液标本已被用于某些血浆 成分或治疗药物的检测. 通过研究发现健康人清晨空腹时, 唾液中葡萄糖含量范围一 般为10~100mmol/L, 正常人唾液葡萄糖含量与血液葡萄糖含量之 间存在显著的相关性;糖尿病患者在注入胰岛素后,其血液葡萄 糖含量会下降,唾液葡萄糖含量随之降低,也存在相关性.研究 表明,糖尿病患者腮腺基底膜会增厚,因而通透性增加,当血糖 水平上升时, 血液中的葡萄糖在浓度差的作用下透过基底膜进入 唾液中,这也是引起糖尿病人牙周病的主要原因.所以,检测唾 液中葡萄糖的含量对糖尿病人了解病情有重要意义.但也应注 意,相对于血糖而言,唾液葡萄糖的含量极低,仅为血糖浓度的 1/50~1/100,因此如何提高低浓度葡萄糖的检测精度及准确度, 是此类方法的难点所在,目前市场上还没有此类产品. 中国科学院科技项目 15 三、新型无创血糖仪系统技术创新点及研究现状 本技术的关键在于通过调节电化学反应中的各反应物浓度 配比,以及采用纳米电极增大反应接触面积等方式,自行合成新 色原,调节试剂配置比例,制作了高灵敏度的唾液葡萄糖试纸, 并通过试纸的显色反应及比色法图像处理的方式进行葡萄糖浓 度的测定,我们制作的试纸灵敏度较血糖试纸提高了50-100倍, 同时适配应用我们开发的高灵敏度电极, 达到了检测唾液标本葡 萄糖浓度的要求,实现了通过唾液了解血糖浓度的目的. 四、新型无创血糖仪系统成本分析: 1、无创血糖仪制造成本与现有血液血糖仪相当(每个 80 元左右) 目前血糖仪市场售价 300-1000 元不等 2、试纸制造成本与现有血糖试纸相比基本相当(每只 0.6 元左右) 目前血糖试纸市场售价 2-5 元/只五、本技术项目优势 1、产品生产成本与血液检测血糖系统几乎相等 2、本项目技术处于国际领先水平 3、与取血液标本测血糖方法相比,唾液标本易于获取, 使用方便且对患者无损伤. 六、市场分析: 据统计我国现有 7000 万糖尿病患者,无创血糖仪一旦开发 成功并获得药械批号,市场是非常广阔的. 中国科学院科技项目 16 5.科技企业孵化器项目 一、 项目背景 科技企业孵化器的定义:根据《国家科技企业孵化器"十二·五"发展规划》 ,本项目的科技企业孵化器作为一家科技创 业服务机构,以促进科技成果转化、培养高新技术企业和企业家 为宗旨,以提供专业、全面的技术服务为手段,把科技企业孵化 器建设成国家创新体系的重要组成部分, 并打造成地区创新体系 的重要内容,使其成为具有创新能力和盈利能力的经济实体. 中国科技企业孵化器现状:截至 2010 年末,全国纳入火炬 计划统计体系的科技企业孵化器达到 896 家(其中国家级 346 家) ,孵化面积超过 3000 万平方米,服务和管理人员队伍 1.5 万 余人,在孵企业 56382 家,其中留学生企业 7677 家,留学回国 人员 16184 人.北京市科技企业孵化器数量达到 91 家(国家级 28 家) ,大学科技园数量 26 家(国家级大学科技园 14 家). 现存科技企业孵化器的不足之处: 1. 服务内容单一,孵化功能较弱; 2. 管理体制不顺,组织制度滞后; 3. 运行机制不健全,发展活力不足; 4. 专业化建设不够,创新能力欠缺; 5. 风险投资缺失,投融资功能有限. 二、项目运营和管理 由中科院老专家技术中心和投资方共同组成科技企业孵化 器项目筹备组,负责项目的前期筹备工作.成立科技企业孵化器 有限公司,做到资金、人员到位,进行资料收集和市场调查.在 中国科学院科技项目 17 充分调研项目资料和科学论证的基础上, 设计科技企业孵化器的 整体方案.报相关部门审批.审批环节由中心和公司提供相关申 报材料,公司负责申报审批. 报批后进行办公楼、 实验楼和生活区项目的施工等孵化器建 设;中心负责运营设计,并进行项目准备工作;中心负责拟入驻 企业的招租工作, 利用中科院老专家技术中心的技术优势和项目 优势,为科技企业孵化器进行招商.使孵化器建成后立即进入运 营阶段. 成立专家委员会和投资委员会等机构, 为入驻企业提供专业 服务,吸引在孵企业入驻. 专家委员会 投资委员会 其他顾问委员会 科技企业孵化器 有限公司 图1项目成立的支持机构 孵化器工作在中科院老专家技术中心的支持下, 为入驻孵化 器的公司提供科技服务;帮助在孵企业解决技术、管理、人才等 难题;孵化器公司为入驻企业提供后勤及行政服务. 投资方和中科院老专家技术中心共同建立 "**科技企业孵 化器有限公司" ,并组成科技企业孵化器的管理运营团队,发挥 投资方的资金优势和中科院老专家技术中心的人才优势. 科技企 业孵化器采用董事会领导下的总经理负责制,公司内设行政、财 务和业务等部门,负责孵化器的具体事务和运营. 三、孵化器公司收入来源 中国科学院科技项目 18 房地产和物业收入: 科技企业孵化器通过一次性投入孵化所 需要的场地、用房、设备等设施,吸引企业入驻,通过向入驻企 业收缴房租和其他物业管理费用等获得收益; 科技服务收入:科技企业孵化器通过自行提供、合作提供等 方式为在孵企业服务,并收取费用,获得收益.科技服务内容包 括基础服务和专业服务两个方面. 其中, 基础服务包括工商注册、 人事代理、人才招聘、政府资金申报、财税代理、法律服务、知 识产权代理等.专业服务包括公共技术平台、创业投资、融资和 担保、商业模式改造、信息管理咨询、创业导师、创业讲座、行 业交流、产品构建、市场拓展等; 直接投资收入:在孵企业融资渠道匮乏,通常很难找到投资 方和贷款银行, 科技企业孵化器可以利用孵化基金及多种融资渠 道投资在孵企业,并获得投资收益. 四、特色和优势 项目优势——中心可每年输出 20 多个项目,为孵化器提供 项目支持; 技术优势——中心将根据入驻企业的情况, 组织中科院高新 技术及科技成果与入驻企业结合,并利用中科院实验室、检测平 台等科技资源为入驻企业提供多种技术服务; 人才优势——中心组织科学家,通过科技特派员、首席科学 家、科技顾问、培训科技人才、培养研究生等多种形式,为入驻 企业提供人才支持; 体制优势——孵化器采用公司化运作,机制灵活; 专业优势——结合当地情况, 将孵化器定位为具有创新活力 的高科技、 专业型孵化器. 专业方向可根据当地情况确定, 比如: 中国科学院科技项目 19 环境保护、信息科技、新型材料、装备制造、生物医药、健康产 业等. 品牌优势——有中科院背景和合作方的经营, 有专业的科技 服务和多种支持,易于得到企业和政府的认同. 中心提供的支持:为项目专门组织"孵化器专家委员会" , 包括技术、项目、 融资、开发等;派专人或多人进入孵化器公司, 为公司服务;为孵化器提供技术、项目及人才等支持;根据专业 性质,组建公共服务平台,为在孵及社会企业提供专业服务;帮 助入驻企业申报国家项目和政策支持; 吸引国外企业或者技术进 入孵化器;在孵化器正常运营后,可在其他区域或者城市进行复 制,建立多个、多专业的孵化器. 五、政策支持 《国家科技企业孵化器"十二·五"发展规划》中提出分类 指导原则——以产业和区域优势资源为依托, 确立孵化器专业化 发展方向和高效运行机制,建设世界一流、区域标杆和具有专业 特色的孵化器,促进欠发达地区孵化器、农业科技孵化器和民营 孵化器的能力提升与数量质量并举. 《国家科技企业孵化器"十二·五"发展规划》还提到创新 运营机制.鼓励社会资本投资兴办孵化器,在保持孵化器公益性 基础上,探索孵化器可持续发展的运营模式.鼓励国有孵化器实 行组织创新和机制创新,采用市场机制运营.采用持股孵化等激 励机制,充分调动从业人员的积极性. 科技部把孵化器工作作为建设创新型国家的重要内容, 发挥 对培育战略性新兴产业源头企业和创新创业领军人才的载体作 用.研究制定有关促进孵化器事业发展的政策举措,建立科学的 管理、评价和激励机制. 中国科学院科技项目 20 各级地方政府和科技行政管理部门, 要把发展孵化器事业列 入政府工作计划和科技工作考核目标. 优先安排孵化器新建和扩 建用地,减免相关税费,向孵化器返补一定比例的企业税收,以 增强孵化器培育高新技术企业和新增税源的能力. 进一步研究和制定促进孵化器发展的政策措施. 各级政府要 加大对国家级孵化器房产税、城镇土地使用税、营业税和所得税 优惠政策的落实力度.鼓励地方政府根据当地条件和优势,制定 并落实有利于当地孵化器发展和创新创业人才培育的优惠政策, 营造良好的政策支撑环境. 国家财政资金和科技计划, 围绕孵化器基础设施、 公共服务、 创业培训、 创业导师、 持股孵化和孵化采购等服务支撑体系建设, 加大对孵化器的支持力度,扶植科技创业和创业载体建设. 国家火炬计划,围绕孵化器的专业技术公共服务平台建设, 加大支持范围和力度,进一步发挥孵化器平台的公益性、普惠性 和持续性作用,并体现公共财政投入的实效性. 科技型中小企业技术创新基金和科技型中小企业创业投资 引导基金,围绕孵化器在孵企业、留学生和大学生创业企业实施 优先扶持, 引导天使投资和孵化基金与创新创业大赛优秀项目对 接,拓展创新基金筛选科技创业项目的渠道,并加大资助力度. 中国科学院科技项目 21 6.纳米聚晶金刚石产业化项目 一、项目概述 目前我国为全球第二大半导体产品市场,但80%的芯片依靠 进口,8 英寸以上几乎全部进口,并呈现进口不断加大的趋势. 2010 年,国家信息产业中心有关专家指出:我国 IT 产业自主发 展能力不足, 核心技术及设备多被境外跨国公司垄断. 分析其中的原因, 主要是国内作为芯片基础的硅片的加工水 平不高造成的. 目前国际上主要采用化学腐蚀抛光法来进行硅片 的加工,这种技术是一种极其复杂的方法,随着硅圆片需求尺寸 的不断加大(从4,6 英寸,加大到 12,18 英寸) ,其生产难度不 断增加,目前国内的技术基本上不能量产 12 英寸以上的硅片, 来满足电子材料行业的需求, 成为我国电子材料行业发展的一个 瓶颈.现在中外存在着 90nm,65nm,45nm 三个级别的差距,英 特尔之前更推出了 22nm 工艺的 CPU.寻求新的硅片加工方式成 为解决当前困境的最佳方法. 以类球状纳米聚晶金刚石作为磨料 来打磨抛光硅片成为一种最为可行的方法. 本项目技术是以石墨为原料,在激波产生的超高压(30-60 万大气压) 、高温(约2000K)下,合成类球状纳米聚晶金刚石 微粉的新技术,具有世界唯一性.这种金刚石具有各向同性,无 解理面的优异性能.它既具有超常的硬度,又有纳米材料的高强 度和高韧性.其类球状的形貌,使之不易划伤工件表面,工件表 面的平整度高、损伤层浅,能满足最苛刻的加工要求.纳米聚晶 金刚石还具有"自锐性" ,使得磨削效率高,最适合应用于高档 硅片的研磨和抛光.可以说,纳米聚晶金刚石作为高级硅片最终 超精细加工的磨料,具有无可替代的地位. 二、项目技术特点 中国科学院科技项目 22 1、独有的类球状形貌使其在超精细加工中可达到更高的平 整度.目前市场上的金刚石主要分为单晶金刚石,杜邦法聚晶金 刚石,及纳米金刚石.单晶金刚石为静压法所得,具有很大的棱 角,在超精细加工中,容易划伤工件的表面,不能满足当前半导 体行业的需求.而杜邦法聚晶金刚石采用爆炸法合成,由于压力 时间较长,因而生成的金刚石粒径较大,一般为微米级,同时具 有着较大的棱角(砾石状) ,虽然其磨削效率优于单晶金刚石, 但其棱角也会对工件带来划痕,因此不能达到超精细加工的要 求.而本项目金刚石自然呈现类球状,不易划伤表面,因而可以 满足半导体加工中最苛刻的要求. 2、独有的粒度分布空间,填补了世界空白,为超精细加工 领域带来了新的契机.目前的金刚石粒度分度基本为微米级,之 后就为几个纳米的金刚石.而在实际加工中,需要各个粒度等级 的相互衔接,因此当前就缺少亚微米级别的金刚石,而本项目金 刚石粒径为亚微米,恰与当前需求相一致. 3、本项目采用了特殊的爆炸工艺,使得设备大大简化,减 少了资金投入. 同时较高的转化率及回收率也保证了产品的总体 成本大大降低. 因此本产品在国际磨料市场上, 无论性能或价格都有很强的 竞争能力. 三、项目关键技术 专用设备的设计与制造, 激波爆炸合成技术, 化学提纯技术, 浮选分级技术 抛光液制备技术 中国科学院科技项目 23 四、应用范围 1 硅片加工应用方面 硅片作为芯片的基板材料, 其表面粗糙度与平整度直接决定 着应用状况. 类球状纳米聚晶金刚石的应用可以使其表面达到极 致. 2 碳化硅晶片加工方面 碳化硅( C i S )材料因其独特的性能而成为军用半导体器件 的主要原料之一.由于碳化硅的硬度约为单晶硅的 3 倍,这就使 它的超精细加工更加困难.目前的生产工艺,研磨效率低,决定 了SIC 芯片难以满足现在军工对其的大量需求, 而类球状纳米聚 晶金刚石可以很好解决上述问题. 3 巨磁阻磁头加工方面 磁头为多层"三明治"结构中,且各层材料的硬度悬殊,平 整度要求达到或小于 Ra=1nm,其超精细加工的难度是当今最高 的.采用类球状纳米聚晶金刚石加工的表面平整度就可以满足 Ra=1 nm 的要求. 4 蓝宝石加工方面 纳米聚晶金刚石作为蓝宝石加工的不二之选发挥着巨大的 作用,在蓝宝石加工过程中,保证了蓝宝石基板的粗糙度,及生 产的快速高效,同时在蓝宝石的背部减薄工艺中,发挥了不可替 代的作用. 五、市场预测及发展前景 随着信息技术的不断提升, 对纳米聚晶金刚石的需求量不断 增大, 2012 年全球硅圆片销售面积超过 120 亿平方英寸, 其中 8~ 中国科学院科技项目 24 12 英寸的大直径硅圆片超过总额的 50% , 并且逐步走向 18 英寸 的超大直径硅圆片; 国际上对大尺寸集成电路的硅圆片急需采用 纳米聚晶金刚石微粉实现其表面的超精细加工.按每 10 平方英 寸消耗 1 克拉金刚石微粉粗略估计, 仅这一个应用领域金刚石微 粉的潜在市场就可达每年 6 亿克拉.据悉,2010 年国内可生产 8 英寸硅圆片 3.6 亿平方英寸,目前正在积极向 12 英寸的硅圆片 进军,纳米聚晶金刚石微粉的消耗量将超过每年 3600 万克拉. 而目前国内外市场每年仅能提供 2000 万克拉左右,远远满足不 了发展的需要. 本项目类球状聚晶金刚石不但可满足现有市场数 量需求而且将逐步取代现有产品. 同时, 正在蓬勃发展的 LED 产业也对金刚石的需求量不断加 大,随着 LED 产业的逐步成熟,对表面精度的要求不断提高,对 蓝宝石基底要求尺寸的增大, 业内各企业对纳米聚晶金刚石的需 求也更为迫切,2010 年蓝宝石基底的需求量已经超过 2000 万片 (2 亿平方英寸) ,需求量也超过 2000 万克拉. 此外,作为军用半导体器件的主要原料之一的碳化硅(SIC) 也对纳米聚晶金刚石也提出了新的要求, 由于与国防现代化密切 相关,碳化硅抛光片只能走国产化道路.而当前不断复杂的国际 局势也势必对碳化硅晶片的加工提出迫切要求, 对纳米聚晶金刚 石的需求量进一步加大. 目前, 国内的一些半导体企业对纳米聚晶金刚石已经有了一 定的认识,并开始用于生产.在硅片行业主要有国内硅片生产龙 头企业有研半导体材料有限公司,金瑞鸿半导体材料公司;军工 企业主要集中于碳化硅的研磨抛光;此外,正在兴起的 LED 灯生 产企业以飞快的速度发展,目前已经超过几百家,具有一定规模 的就有 100 多家,这对蓝宝石基板的需求大大增加,带动了纳米 聚晶金刚石的需求. 中国科学院科技项目 25 国外的需求主要集中在欧美等一些国际企业, 如美国科瑞公 司,芯源系统股份有限公司,台湾积电,联电,富士康,日本信 越,德国瓦克集团等,这些公司为传统的半导体企业,对纳米聚 晶金刚石的要求较高,需求量也较大,为进一步拓展的对象. 六、现状及经营思路 本项目,纳米聚晶金刚石已经实现产业化生产,同时也进行 产品分级,产品试用,效果良好,晶体表面粗糙度达到 0.17nm, 目前了解为世界第一. 本项目欲成立新的公司进行产业化分级, 及后续市场销售和 产业化应用. 七、投资效益 一期 年产能力 1000 万克拉的生产线, 年利税约 1000 万美 元; 二期 金刚石微粉进行深加工,做成制品,例如研磨液,抛 光膜,抛光布等,产值约 1 亿美元; 三期 金刚石制品应用信息产业和能源产业,产值可达 10 亿美元 .
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中国科学院 科技项目简介 2013.9.6 中国科学院老专家技术中心 中国科学院科技项目 1 目录1.空气健康新材料生产项目.1 2.新型离心泵陶瓷叶轮生产项目.4 3.植物富硒营养调节剂项目.9 4.新型无创血糖仪开发项目.14 5.科技企业孵化器项目 16 6.纳米聚晶金刚石产业化项目 21 中国科学院科技项目 1 1.空气健康新材料生产项目 一、项目概述 随着我国国民经济的高速发展, 环境污染越来越成为社会普 遍关注的问题. 尤其是今年以北京为首的东部主要地区出现的雾 霾天气,使得空气污染又成为社会的焦点.因此,如何有效降解 空气中的有毒有害物质的成分成了大家一致面临的课题, 特别是 把空气中的甲醛等有危害性的气体进行降解和去除, 如何在一个 健康的环境中生存,更是受到社会的普遍关注. 光催化氧化法是近二十年发展起来的一种新型环境清洁技 术,它具有反应条件温和、成本低廉、可充分利用光能、能耗低、 无二次污染等特点, 可降解许多难以生物降解或难以通过其它化 学方法处理的有机物,因此,光催化氧化法在饮用水的消毒和杀 毒、各种生物难降解有机废水、工业及生活废水的深度处理等方 面有着很广阔的应用前景.为此,我们开发了以多孔矿物材料为 载体、 复合纳米 TiO2 的新型环境绿色材料, 以减少空气中的污染 物和有毒有害物质,特别是 TOC 含量. 该项目空气健康新材料是以吸附材料为载体、TiCl4 为TiO2 的前驱体,制备纳米 TiO2/吸附材料复合粒子,兼具吸附捕捉性 能与光催化降解性能的复合型环保新材料的制备技术. 这种多孔 矿物负载纳米 TiO2 型复合环保新材料载体表面稳定负载了晶粒 度为 10-50nm 的纳米 TiO2;该类复合光催化材料在紫外光和太 阳光下都有优良的光催化性能而且稳定性好.在日光灯照射下, 24 小时甲醛去降解去除率大于 80%. 本项目属于新材料领域项目, 尤其符合当前国家提倡的低碳 环保和循环经济发展政策, 因此, 未来预期具有良好的经济效益、 环境效益和社会效益. 中国科学院科技项目 2 二、市场前景 室内是人类最主要的活动空间, 室内空气对人类的健康有至 关重要的影响.由于技术和材料所限,目前在制造室内家俱和装 修过程中还无法完全禁止使用含有甲醛组分的原材料, 无法从源 头上去除甲醛的危害,加之甲醛的释放期长达 10 多年,任何一 种物理吸附材料都不能持续地去除这种有害物质.因此,高效和 持续的去除室内甲醛、 甲苯等有害物质的多孔矿物负载纳米 TiO2 型复合环保新材料具有良好的应用前景.我国有 13 亿多人口, 以人均室内使用面积 20m 2 计算 (包括居室和办公室) , 共计约 200 亿m2,以每 m 2 使用 10g,使用寿命 3 年计算,国内每年的潜在市 场用量约为 6~7 万吨.以200 元人民币/kg 计算,每年的潜在 的直接经济效益超过 100 亿元, 其应用所产生的潜在间接经济效 益将远大于直接经济效益. 纳米 TiO2/吸附材料复合光催化材料对室内甲醛的去除效率 高,性能安全可靠,且生产原料来源广,生产成本低,将其制成 涂料或涂层材料、可广泛用于各类装修和装饰材料、木制品、塑 料与橡胶制品、壁纸、汽车内饰、室内挂件等产品,使用方便, 效果持久.可以预见,随着人们生活水平的提高和健康环保意识 的增强,纳米 TiO2/吸附材料复合光催化材料将具有广阔的应用 空间和良好的市场前景. 三、项目优势 1、原料优势:载体是通过市场易得的吸附材料; 2、效率优势:首先,兼具吸附材料的吸附捕捉性能与纳米 TiO2 的光催化降解性能,可以高效和持续的去除室内甲醛、甲苯 等有机污染物和废水中的有机污染物;其次,吸附材料的复合及 制备过程的氮掺杂作用降低了的禁带宽度, 显著提升了纳米 TiO2 材料在可见光下的光催化性能, 使该类复合光催化材料在紫外光 和太阳光下都有优良的光催化性能而且稳定性好. 在日光灯照射 中国科学院科技项目 3 下,24 小时甲醛去降解去除率大于 80%; 3、技术先进性:本项目属国内首创技术,且具有完全的自 主知识产权; 4、政策优势:该项目属低碳、绿色环保和节能、减排项目, 是国家和地方政府提倡和鼓励的高科技和新材料领域项目. 四、经济效益 以年生产能力 1000 吨/年计: 设备投资:4000 万元 年产值:20000 万元 生产成本:70 元/kg 左右 市场售价:估计为 180-200 元/kg 左右 五、推荐理由 1、产品属新材料,竞争力强 2、生产成本低 3、产品利润高 4、市场需求大 5、生产过程绿色无污染 中国科学院科技项目 4 2.新型离心泵陶瓷叶轮生产项目 一、项目背景 离心泵是液体输送不可或缺的部件. 工作时叶轮带动液体高 速旋转,液体在离心力的作用下由中心向四周运动,通过蜗壳通 道泵出.叶轮是离心泵最重要的工作元件,是过流部件的心脏, 直接推动液体加速运动, 承受着最为苛刻的冲刷磨损、 应力状况、 腐蚀、高温等.不同的液体介质和应用环境,对离心泵的叶轮等 过流工件的耐磨损性、耐腐蚀性、耐高温性提出新的要求: (1) 强磨损:液体中含有大量的硬质固相颗粒时,通过泵 体过流工件时呈"液体砂轮"作用,造成叶轮等过流 工件强烈磨损,要求叶轮材料具有耐磨损性能; (2) 强腐蚀:强酸、强碱性液体具有强烈的腐蚀性,要求 叶轮材料具有耐化学腐蚀性能; (3) 高温:高压锅炉中水温高达 300℃以上,压力高达十几 兆帕,超临界水冷却反应堆(SCWR)的轻水工作温度 达500℃,压力达 25MPa,要求叶轮材料具有耐高温性 能. 目前该类叶轮主要采用的材料有:不锈钢、氟塑料、普通氧 化铝陶瓷等.但是不锈钢材料的腐蚀、高温性能较差;以氟塑料 为代表的有机材料的耐磨损和高温性能较差; 普通氧化铝和反应 烧结碳化硅材料的耐磨损性能、耐磨和机械强度较差,总之都不 能很好的满足各类工况使用需求. 本项目采用的固相烧结碳化硅材料具有更加优异机械、 化学 等性能. 耐磨损性能:硬度高 Hv2200,强度高 400MPa; 耐高温性能:使用温度 1600℃; 耐腐蚀性能:固相烧结碳化硅与酸、碱、盐很难反应,其性 中国科学院科技项目 5 能见表 1.由表 1 可见固相烧结碳化硅在 98%H2SO4 中,腐蚀失重 表1耐腐蚀特殊离心泵叶轮常用材料的耐腐蚀性能 测试环境 腐蚀性失重(mg/cm 2 yr) 试剂浓度 (wt%) 温度 (℃) 固相烧结碳 化硅(无游 离硅) Al2O3 (99%) 反应烧结 碳化硅 (12%硅) 304 不锈钢 0Cr18Ni9 316L 不锈钢 00Cr17Ni14Mo2 98%H2SO4 100 1.8 65.0 55 >241(60℃) 50%NaOH 100 2.5 75.0 >1000 4747 53%HF 25 <0.2 20.0 7.9 85%H3PO4 100 <0.2 >1000 8.8 >241 70%HNO3 100 <0.2 7.0 0.5 >1190 45%KOH 100 <0.2 60.0 >1000 10%HF+ 57%HNO3 25 <0.2 16.0 >1000 是同等条件下 316L 不锈钢的 1/133,是氧化铝的 1/36,是反应 烧结碳化硅的 1/30;在50%NaOH 中,腐蚀失重是 304 不锈钢的 1/1898,氧化铝的 1/30,反应烧结碳化硅的 1/400;在85%H3PO4 中,是316L 不锈钢的 1/1205,是氧化铝的 1/5000,反应烧结碳 化硅的 1/44;在70% HNO3 中,是304 不锈钢的 1/5950,是氧化 铝的 1/35,反应烧结碳化硅的 1/2.5. 半导体性能:击穿电压高、介电常数小、电子饱和漂移速度 大、禁带宽度大等. 另外,还具有抗辐照能力强、热导率高等一系列优良的功能 特性. 目前国内尚没有该类固相烧结碳化硅叶轮相关报道. 二、技术难点 固相烧结碳化硅叶轮具有优良的性能和诱人的应用前景, 但 中国科学院科技项目 6 一直没有高校或者企业实现该产品, 其原因是固相烧结碳化硅叶 轮的制造存在以下几个难题: (1)形状复杂 叶轮属于典型的异形结构件,截面厚度存在成倍的突变,正 反面形状不对称,所以一次成型困难,而由于固相烧结碳化硅的 高硬度(2200Hv)特点,机械加工成本高,周期长. (2)尺寸大 陶瓷叶轮常用的规格主要在φ160mm 以上,最大壁厚超过 30mm,对于异形高性能结构陶瓷件而言,如此大尺寸工件制造可 能由于密度分布、烧结温度场分布等原因产生各种缺陷,造成制 造失败. (3)性能要求高 叶轮要求优异的耐磨损、耐腐蚀、耐高温性能,必须要求材 料结构均匀、晶粒细小、致密度高,不允许大量的游离硅存在, 所以必须采用在 2100℃以上烧结致密化的固相烧结体系,更加 剧了制备的难度. 三、核心技术及工艺流程 本项目的核心技术是大尺寸、复杂形状、致密结构陶瓷件的 凝胶注模成型技术和烧结技术. 采用凝胶注模成型(Gel casting)技术是利用丙烯酰胺等 有机单体水溶液为介质,制备高固相含量、低粘度的陶瓷料浆, 注模,然后有机单体水溶液在引发剂和催化剂作用下,交联聚合 成具有三维网络结构的聚合物凝胶, 从而使料浆原位凝固成形状 复杂且显微结构均匀的坯体. 本项目针对大尺寸的产品特征开发 了大批量制浆技术, 针对复杂形状的产品特征开发了模具及注模 工艺优化设计,对大尺寸、复杂形状致密固相烧结体系的碳化硅 陶瓷设计了关键区段控温、 保温烧结技术. 技术工艺流程见图 1. 中国科学院科技项目 7 图1固相烧结碳化硅陶瓷叶轮工艺流程图 四、市场前景 项目产品可广泛用于烟气脱硫装置用泵、污水处理用泵、矿 山及冶炼行业各种料浆、固液混合物输送用泵、化工行业化工介 质输送用泵等等.其中以渣浆泵为例,我国渣浆泵年均产销量超 过100 万台,价值 140 亿元.过流零件通常由耐磨合金制造,由 于磨损严重造成频繁的更换,浪费了大量的材料、维修资金及设 备运行时间.据估计我国仅渣浆泵过流件年消耗量就达 10 亿元 以上.由此可见,叶轮的市场前景十分广阔. 五、投资效益分析 以年产 25000 件该新型离心泵陶瓷叶轮计算: (1)设备投资:3000 万元; (2)原料、燃动等投资 2000 万元/年; 单体 碳化硅 分散剂 交联剂 去离子水 碳化硼 炭黑 分散剂 预混合 预混合 混合 真空脱气 注模 引发剂、催化剂 模具准备 固化 脱模 控湿、控温干燥 机械加工 脱胶 无压烧结 机械加工 无压烧结碳化硅陶瓷叶轮 中国科学院科技项目 8 (3)主生产车间面积:6000m 2 ; (4)年总产值约 2.5~7.5 亿元. 中国科学院科技项目 9 3.植物富硒营养调节剂项目 一、项目背景 硒元素是人体必需的微量元素.机体缺硒将导致 40 多种疾 病的发生.在我国,缺硒省份多达 22 个,约2/3 人口硒摄入不 足,因此,补硒关系到全民人体健康. 人体补硒经历了三个阶段:无机硒、有机硒、食补.无机硒 的毒性非常大;有机硒的毒性虽然比无机硒有所降低,但是成本 高而且食用不方便;因此,食补是目前最好的补硒方式.富硒肥 是生产富硒食物必需的肥料. 目前市场上的富硒肥料大多数是无机硒形态,存在毒性大、 吸收差的缺点.施用效果很差,有的产品不仅不能富硒,还造成 作物减产甚至绝收的情况.我们利用化学、生物、纳米技术,将 其制成生物纳米植物富硒营养调节剂, 产品具有毒性低、 活性高、 成本低、无污染的优点.施用后作物不但没有减产,甚至还有增 产的效果.经过三年时间近 10000 亩的水稻种植试验,大米硒含 量经国家权威检测机构——农业部稻谷检验中心检测, 富硒结果 符合国家标准(GB22499-2008) . 该项目团队拥有核心技术,已生产产品,且产品进行了 3 年 大田试验,并申请了专利(CN201310130162.2) .富硒营养调节 剂将由新组建公司独家生产. 二、市场分析 "硒"元素对植物来说,可以促进作物生长、增强抗逆性、 增加籽粒饱满度、提高产量;对动物来说,硒能预防多种疾病、 有提高产仔率/产蛋率、增强体质、促进生长发育等作用. 在我国有 72%土地为不同程度的缺硒区,其中严重缺硒区的 占29%,缺硒区的占 43%.中国人均硒摄入量目前不到 27ug,远 中国科学院科技项目 10 远达不到国际硒学会推荐人均 60ug/d 的标准.专家预测: "随着 中国食品功能化和营养化时代的到来, 未来 10-15 年富硒食品市 场会快速发展起来,如果人均每天花 2 元钱来补硒的话,背后就 是1万亿的市场容量". 对全国硒产品市场调查发现,市场上富硒农副产品很多,主 要是富硒大米、富硒水果、富硒红薯、富硒茶等,但是我们曾抽 样检测市场上这些所谓的富硒产品,含硒量基本为零,因此真正 富硒产品很少,相应的市场空间很大. 当前, "药补不如食补" 、 "吃出健康"日渐成为人们健康时 尚的首选,富硒农产品与其他同类农产品相比较,虽然价格上高 出几倍、甚至几十倍,但非常畅销.市场上的富硒产品自 2006 年以来发展迅速,最低 以5%的速度增长,最高 增长率接近 20%, 如右图 所示.以植物富硒营养 调节剂作为富硒核心产 品,必将推动富硒粮食 作物,如水稻、小麦、 玉米、小米、花生等;蔬菜;水果;保健植物,如枸杞、人参、 灵芝、茶叶等富硒的种植和加工.此外,富硒种植业推动富硒养 殖业,如富硒猪肉、富硒牛肉、富硒鸡肉等养殖产业的发展.反 过来,富硒养殖业的发展需要富硒种植业提供更多的富硒稻草、 富硒农作物秸秆加工充足的富硒饲料来满足富硒养殖业的发展. 公司的核心产品——植物富硒营养调节剂对富硒种植及富硒养 殖业的发展来说,市场前景广阔. 目前市场上的富硒产品很多,也很乱,多数产品硒含量均达 不到富硒的要求, 其主要原因是富硒营养调节剂的质量问题造成 的.本项目产品植物富硒营养调节剂,已经实现产业化并经过大 田试验的检验,质量可靠.因此,在销售包装上打出富硒含量的 中国科学院科技项目 11 标示,以真正富硒产品进入市场会增加消费者的信心,迅速占领 市场. 三、项目生产情况 1、植物富硒营养调节剂生产及施用流程描述 原料经过化学还原反应,待反应结束后进行浓缩,浓缩液中 加入无水乙醇析出固体,固体经过离心分离、干燥后,将其溶于 水与生物胶的混合溶液中, 加入植物生长调节剂及其它有益营养 成分,配制成合适浓度的最终产品,产品经稀释后在植物(水稻、 小麦、蔬菜等)生长过程中施用,即得到富硒产品. 生产流程图 2、生产条件 以年产 100 吨植物富硒营养调节剂计算: 设备投资:500 万元 生产用地:400m2 人员:6 人四、项目运营 本项目产品目前已进行了三年的大田试验,效果理想,并且 得到客户的认可,接下来就是大规模的生产和市场推广.关于产 品的有如下策划: 中国科学院科技项目 12 1、 组建总部公司,建立合作运营团队,进行整体运营; 2、 建立富硒生产线,生产植物富硒营养调节剂; 3、 全国连锁加盟,推广营销; 4、 建立实验田,开发新的富硒产品; 5、 研究开发富铁、富锌等其它微量元素营养调节剂,开发 功能食品. 五、获利方式 1、主要获利方式 以大米增值的10%(或更高)获利 如原大米的销售价格是 2 元/斤,现价格 3 元/斤 则获利为: (3.00-2.00)元X10% = 0.1 元/斤,即每斤 大米提 1 毛钱. 如果按此比例种植按 10000 亩地计算,假设每亩地产大米 600 斤,则获利: 10000 亩X600 斤/亩X0.1 元/斤=60 万元 按此计算,如果 500 万亩,则创造经济效益为 3 亿. 2、赢利点 六、项目特点 中国科学院科技项目 13 1、产品特点 1)质量 不仅能使作物富硒,而且作物的产量、口感、品质、抗逆性 均有提高,而同类产品经常引起作物减产,甚至造成绝收情况的 发生. 2)价格 同类产品用量很大,约是本产品的 5-10 倍才能达到与本产 品相当的效果,因此,原料成本高出 3-5 倍. 3)使用效果 使用 1 次即可,同类产品要使用 2-3 次. 2、营销模式特点 采取生产连锁加盟和销售加盟模式.在全国建立基地,所 有基地进行统一品牌、销售、服务及管理. 3、新产品开发 公司组建后,技术团队将不断的进行新产品开发,用于多种 农作物的富硒营养调节剂(如蔬菜、水果、小麦、杂粮等) ,目 前正在进行这方面的大田试验,产品也即将上市. 七、合作方式 中心与投资方共同成立公司,共同经营. 中国科学院科技项目 14 4.新型无创血糖仪开发项目 一、项目概述: 糖尿病是一种内分泌代谢疾病,主要表现为慢性高血糖,并 伴有因胰岛素分泌缺陷或作用缺陷引起的碳水化合物、 脂肪和蛋 白质代谢紊乱.根据国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation, IDF)2009年的数据预测,2010年全球糖尿病患者超 过2.85亿,且这一数字还在不断增长. 家庭中常用的血糖测量方法,一般采用针扎指尖,将血液样 本滴在血糖试纸上进行血糖测量.但这种针扎采血的方式,不仅 给患者造成了肉体上的痛楚,还有可能带来感染的风险,因此无 创血糖检测一直成为各国医疗界关注的热点. 二、新型无创血糖仪系统技术原理 与血液标本相比,唾液标本易于获取,且对病人无损伤.唾 液的化学成分与血浆密切相关, 因此唾液标本已被用于某些血浆 成分或治疗药物的检测. 通过研究发现健康人清晨空腹时, 唾液中葡萄糖含量范围一 般为10~100mmol/L, 正常人唾液葡萄糖含量与血液葡萄糖含量之 间存在显著的相关性;糖尿病患者在注入胰岛素后,其血液葡萄 糖含量会下降,唾液葡萄糖含量随之降低,也存在相关性.研究 表明,糖尿病患者腮腺基底膜会增厚,因而通透性增加,当血糖 水平上升时, 血液中的葡萄糖在浓度差的作用下透过基底膜进入 唾液中,这也是引起糖尿病人牙周病的主要原因.所以,检测唾 液中葡萄糖的含量对糖尿病人了解病情有重要意义.但也应注 意,相对于血糖而言,唾液葡萄糖的含量极低,仅为血糖浓度的 1/50~1/100,因此如何提高低浓度葡萄糖的检测精度及准确度, 是此类方法的难点所在,目前市场上还没有此类产品. 中国科学院科技项目 15 三、新型无创血糖仪系统技术创新点及研究现状 本技术的关键在于通过调节电化学反应中的各反应物浓度 配比,以及采用纳米电极增大反应接触面积等方式,自行合成新 色原,调节试剂配置比例,制作了高灵敏度的唾液葡萄糖试纸, 并通过试纸的显色反应及比色法图像处理的方式进行葡萄糖浓 度的测定,我们制作的试纸灵敏度较血糖试纸提高了50-100倍, 同时适配应用我们开发的高灵敏度电极, 达到了检测唾液标本葡 萄糖浓度的要求,实现了通过唾液了解血糖浓度的目的. 四、新型无创血糖仪系统成本分析: 1、无创血糖仪制造成本与现有血液血糖仪相当(每个 80 元左右) 目前血糖仪市场售价 300-1000 元不等 2、试纸制造成本与现有血糖试纸相比基本相当(每只 0.6 元左右) 目前血糖试纸市场售价 2-5 元/只五、本技术项目优势 1、产品生产成本与血液检测血糖系统几乎相等 2、本项目技术处于国际领先水平 3、与取血液标本测血糖方法相比,唾液标本易于获取, 使用方便且对患者无损伤. 六、市场分析: 据统计我国现有 7000 万糖尿病患者,无创血糖仪一旦开发 成功并获得药械批号,市场是非常广阔的. 中国科学院科技项目 16 5.科技企业孵化器项目 一、 项目背景 科技企业孵化器的定义:根据《国家科技企业孵化器"十二·五"发展规划》 ,本项目的科技企业孵化器作为一家科技创 业服务机构,以促进科技成果转化、培养高新技术企业和企业家 为宗旨,以提供专业、全面的技术服务为手段,把科技企业孵化 器建设成国家创新体系的重要组成部分, 并打造成地区创新体系 的重要内容,使其成为具有创新能力和盈利能力的经济实体. 中国科技企业孵化器现状:截至 2010 年末,全国纳入火炬 计划统计体系的科技企业孵化器达到 896 家(其中国家级 346 家) ,孵化面积超过 3000 万平方米,服务和管理人员队伍 1.5 万 余人,在孵企业 56382 家,其中留学生企业 7677 家,留学回国 人员 16184 人.北京市科技企业孵化器数量达到 91 家(国家级 28 家) ,大学科技园数量 26 家(国家级大学科技园 14 家). 现存科技企业孵化器的不足之处: 1. 服务内容单一,孵化功能较弱; 2. 管理体制不顺,组织制度滞后; 3. 运行机制不健全,发展活力不足; 4. 专业化建设不够,创新能力欠缺; 5. 风险投资缺失,投融资功能有限. 二、项目运营和管理 由中科院老专家技术中心和投资方共同组成科技企业孵化 器项目筹备组,负责项目的前期筹备工作.成立科技企业孵化器 有限公司,做到资金、人员到位,进行资料收集和市场调查.在 中国科学院科技项目 17 充分调研项目资料和科学论证的基础上, 设计科技企业孵化器的 整体方案.报相关部门审批.审批环节由中心和公司提供相关申 报材料,公司负责申报审批. 报批后进行办公楼、 实验楼和生活区项目的施工等孵化器建 设;中心负责运营设计,并进行项目准备工作;中心负责拟入驻 企业的招租工作, 利用中科院老专家技术中心的技术优势和项目 优势,为科技企业孵化器进行招商.使孵化器建成后立即进入运 营阶段. 成立专家委员会和投资委员会等机构, 为入驻企业提供专业 服务,吸引在孵企业入驻. 专家委员会 投资委员会 其他顾问委员会 科技企业孵化器 有限公司 图1项目成立的支持机构 孵化器工作在中科院老专家技术中心的支持下, 为入驻孵化 器的公司提供科技服务;帮助在孵企业解决技术、管理、人才等 难题;孵化器公司为入驻企业提供后勤及行政服务. 投资方和中科院老专家技术中心共同建立 "**科技企业孵 化器有限公司" ,并组成科技企业孵化器的管理运营团队,发挥 投资方的资金优势和中科院老专家技术中心的人才优势. 科技企 业孵化器采用董事会领导下的总经理负责制,公司内设行政、财 务和业务等部门,负责孵化器的具体事务和运营. 三、孵化器公司收入来源 中国科学院科技项目 18 房地产和物业收入: 科技企业孵化器通过一次性投入孵化所 需要的场地、用房、设备等设施,吸引企业入驻,通过向入驻企 业收缴房租和其他物业管理费用等获得收益; 科技服务收入:科技企业孵化器通过自行提供、合作提供等 方式为在孵企业服务,并收取费用,获得收益.科技服务内容包 括基础服务和专业服务两个方面. 其中, 基础服务包括工商注册、 人事代理、人才招聘、政府资金申报、财税代理、法律服务、知 识产权代理等.专业服务包括公共技术平台、创业投资、融资和 担保、商业模式改造、信息管理咨询、创业导师、创业讲座、行 业交流、产品构建、市场拓展等; 直接投资收入:在孵企业融资渠道匮乏,通常很难找到投资 方和贷款银行, 科技企业孵化器可以利用孵化基金及多种融资渠 道投资在孵企业,并获得投资收益. 四、特色和优势 项目优势——中心可每年输出 20 多个项目,为孵化器提供 项目支持; 技术优势——中心将根据入驻企业的情况, 组织中科院高新 技术及科技成果与入驻企业结合,并利用中科院实验室、检测平 台等科技资源为入驻企业提供多种技术服务; 人才优势——中心组织科学家,通过科技特派员、首席科学 家、科技顾问、培训科技人才、培养研究生等多种形式,为入驻 企业提供人才支持; 体制优势——孵化器采用公司化运作,机制灵活; 专业优势——结合当地情况, 将孵化器定位为具有创新活力 的高科技、 专业型孵化器. 专业方向可根据当地情况确定, 比如: 中国科学院科技项目 19 环境保护、信息科技、新型材料、装备制造、生物医药、健康产 业等. 品牌优势——有中科院背景和合作方的经营, 有专业的科技 服务和多种支持,易于得到企业和政府的认同. 中心提供的支持:为项目专门组织"孵化器专家委员会" , 包括技术、项目、 融资、开发等;派专人或多人进入孵化器公司, 为公司服务;为孵化器提供技术、项目及人才等支持;根据专业 性质,组建公共服务平台,为在孵及社会企业提供专业服务;帮 助入驻企业申报国家项目和政策支持; 吸引国外企业或者技术进 入孵化器;在孵化器正常运营后,可在其他区域或者城市进行复 制,建立多个、多专业的孵化器. 五、政策支持 《国家科技企业孵化器"十二·五"发展规划》中提出分类 指导原则——以产业和区域优势资源为依托, 确立孵化器专业化 发展方向和高效运行机制,建设世界一流、区域标杆和具有专业 特色的孵化器,促进欠发达地区孵化器、农业科技孵化器和民营 孵化器的能力提升与数量质量并举. 《国家科技企业孵化器"十二·五"发展规划》还提到创新 运营机制.鼓励社会资本投资兴办孵化器,在保持孵化器公益性 基础上,探索孵化器可持续发展的运营模式.鼓励国有孵化器实 行组织创新和机制创新,采用市场机制运营.采用持股孵化等激 励机制,充分调动从业人员的积极性. 科技部把孵化器工作作为建设创新型国家的重要内容, 发挥 对培育战略性新兴产业源头企业和创新创业领军人才的载体作 用.研究制定有关促进孵化器事业发展的政策举措,建立科学的 管理、评价和激励机制. 中国科学院科技项目 20 各级地方政府和科技行政管理部门, 要把发展孵化器事业列 入政府工作计划和科技工作考核目标. 优先安排孵化器新建和扩 建用地,减免相关税费,向孵化器返补一定比例的企业税收,以 增强孵化器培育高新技术企业和新增税源的能力. 进一步研究和制定促进孵化器发展的政策措施. 各级政府要 加大对国家级孵化器房产税、城镇土地使用税、营业税和所得税 优惠政策的落实力度.鼓励地方政府根据当地条件和优势,制定 并落实有利于当地孵化器发展和创新创业人才培育的优惠政策, 营造良好的政策支撑环境. 国家财政资金和科技计划, 围绕孵化器基础设施、 公共服务、 创业培训、 创业导师、 持股孵化和孵化采购等服务支撑体系建设, 加大对孵化器的支持力度,扶植科技创业和创业载体建设. 国家火炬计划,围绕孵化器的专业技术公共服务平台建设, 加大支持范围和力度,进一步发挥孵化器平台的公益性、普惠性 和持续性作用,并体现公共财政投入的实效性. 科技型中小企业技术创新基金和科技型中小企业创业投资 引导基金,围绕孵化器在孵企业、留学生和大学生创业企业实施 优先扶持, 引导天使投资和孵化基金与创新创业大赛优秀项目对 接,拓展创新基金筛选科技创业项目的渠道,并加大资助力度. 中国科学院科技项目 21 6.纳米聚晶金刚石产业化项目 一、项目概述 目前我国为全球第二大半导体产品市场,但80%的芯片依靠 进口,8 英寸以上几乎全部进口,并呈现进口不断加大的趋势. 2010 年,国家信息产业中心有关专家指出:我国 IT 产业自主发 展能力不足, 核心技术及设备多被境外跨国公司垄断. 分析其中的原因, 主要是国内作为芯片基础的硅片的加工水 平不高造成的. 目前国际上主要采用化学腐蚀抛光法来进行硅片 的加工,这种技术是一种极其复杂的方法,随着硅圆片需求尺寸 的不断加大(从4,6 英寸,加大到 12,18 英寸) ,其生产难度不 断增加,目前国内的技术基本上不能量产 12 英寸以上的硅片, 来满足电子材料行业的需求, 成为我国电子材料行业发展的一个 瓶颈.现在中外存在着 90nm,65nm,45nm 三个级别的差距,英 特尔之前更推出了 22nm 工艺的 CPU.寻求新的硅片加工方式成 为解决当前困境的最佳方法. 以类球状纳米聚晶金刚石作为磨料 来打磨抛光硅片成为一种最为可行的方法. 本项目技术是以石墨为原料,在激波产生的超高压(30-60 万大气压) 、高温(约2000K)下,合成类球状纳米聚晶金刚石 微粉的新技术,具有世界唯一性.这种金刚石具有各向同性,无 解理面的优异性能.它既具有超常的硬度,又有纳米材料的高强 度和高韧性.其类球状的形貌,使之不易划伤工件表面,工件表 面的平整度高、损伤层浅,能满足最苛刻的加工要求.纳米聚晶 金刚石还具有"自锐性" ,使得磨削效率高,最适合应用于高档 硅片的研磨和抛光.可以说,纳米聚晶金刚石作为高级硅片最终 超精细加工的磨料,具有无可替代的地位. 二、项目技术特点 中国科学院科技项目 22 1、独有的类球状形貌使其在超精细加工中可达到更高的平 整度.目前市场上的金刚石主要分为单晶金刚石,杜邦法聚晶金 刚石,及纳米金刚石.单晶金刚石为静压法所得,具有很大的棱 角,在超精细加工中,容易划伤工件的表面,不能满足当前半导 体行业的需求.而杜邦法聚晶金刚石采用爆炸法合成,由于压力 时间较长,因而生成的金刚石粒径较大,一般为微米级,同时具 有着较大的棱角(砾石状) ,虽然其磨削效率优于单晶金刚石, 但其棱角也会对工件带来划痕,因此不能达到超精细加工的要 求.而本项目金刚石自然呈现类球状,不易划伤表面,因而可以 满足半导体加工中最苛刻的要求. 2、独有的粒度分布空间,填补了世界空白,为超精细加工 领域带来了新的契机.目前的金刚石粒度分度基本为微米级,之 后就为几个纳米的金刚石.而在实际加工中,需要各个粒度等级 的相互衔接,因此当前就缺少亚微米级别的金刚石,而本项目金 刚石粒径为亚微米,恰与当前需求相一致. 3、本项目采用了特殊的爆炸工艺,使得设备大大简化,减 少了资金投入. 同时较高的转化率及回收率也保证了产品的总体 成本大大降低. 因此本产品在国际磨料市场上, 无论性能或价格都有很强的 竞争能力. 三、项目关键技术 专用设备的设计与制造, 激波爆炸合成技术, 化学提纯技术, 浮选分级技术 抛光液制备技术 中国科学院科技项目 23 四、应用范围 1 硅片加工应用方面 硅片作为芯片的基板材料, 其表面粗糙度与平整度直接决定 着应用状况. 类球状纳米聚晶金刚石的应用可以使其表面达到极 致. 2 碳化硅晶片加工方面 碳化硅( C i S )材料因其独特的性能而成为军用半导体器件 的主要原料之一.由于碳化硅的硬度约为单晶硅的 3 倍,这就使 它的超精细加工更加困难.目前的生产工艺,研磨效率低,决定 了SIC 芯片难以满足现在军工对其的大量需求, 而类球状纳米聚 晶金刚石可以很好解决上述问题. 3 巨磁阻磁头加工方面 磁头为多层"三明治"结构中,且各层材料的硬度悬殊,平 整度要求达到或小于 Ra=1nm,其超精细加工的难度是当今最高 的.采用类球状纳米聚晶金刚石加工的表面平整度就可以满足 Ra=1 nm 的要求. 4 蓝宝石加工方面 纳米聚晶金刚石作为蓝宝石加工的不二之选发挥着巨大的 作用,在蓝宝石加工过程中,保证了蓝宝石基板的粗糙度,及生 产的快速高效,同时在蓝宝石的背部减薄工艺中,发挥了不可替 代的作用. 五、市场预测及发展前景 随着信息技术的不断提升, 对纳米聚晶金刚石的需求量不断 增大, 2012 年全球硅圆片销售面积超过 120 亿平方英寸, 其中 8~ 中国科学院科技项目 24 12 英寸的大直径硅圆片超过总额的 50% , 并且逐步走向 18 英寸 的超大直径硅圆片; 国际上对大尺寸集成电路的硅圆片急需采用 纳米聚晶金刚石微粉实现其表面的超精细加工.按每 10 平方英 寸消耗 1 克拉金刚石微粉粗略估计, 仅这一个应用领域金刚石微 粉的潜在市场就可达每年 6 亿克拉.据悉,2010 年国内可生产 8 英寸硅圆片 3.6 亿平方英寸,目前正在积极向 12 英寸的硅圆片 进军,纳米聚晶金刚石微粉的消耗量将超过每年 3600 万克拉. 而目前国内外市场每年仅能提供 2000 万克拉左右,远远满足不 了发展的需要. 本项目类球状聚晶金刚石不但可满足现有市场数 量需求而且将逐步取代现有产品. 同时, 正在蓬勃发展的 LED 产业也对金刚石的需求量不断加 大,随着 LED 产业的逐步成熟,对表面精度的要求不断提高,对 蓝宝石基底要求尺寸的增大, 业内各企业对纳米聚晶金刚石的需 求也更为迫切,2010 年蓝宝石基底的需求量已经超过 2000 万片 (2 亿平方英寸) ,需求量也超过 2000 万克拉. 此外,作为军用半导体器件的主要原料之一的碳化硅(SIC) 也对纳米聚晶金刚石也提出了新的要求, 由于与国防现代化密切 相关,碳化硅抛光片只能走国产化道路.而当前不断复杂的国际 局势也势必对碳化硅晶片的加工提出迫切要求, 对纳米聚晶金刚 石的需求量进一步加大. 目前, 国内的一些半导体企业对纳米聚晶金刚石已经有了一 定的认识,并开始用于生产.在硅片行业主要有国内硅片生产龙 头企业有研半导体材料有限公司,金瑞鸿半导体材料公司;军工 企业主要集中于碳化硅的研磨抛光;此外,正在兴起的 LED 灯生 产企业以飞快的速度发展,目前已经超过几百家,具有一定规模 的就有 100 多家,这对蓝宝石基板的需求大大增加,带动了纳米 聚晶金刚石的需求. 中国科学院科技项目 25 国外的需求主要集中在欧美等一些国际企业, 如美国科瑞公 司,芯源系统股份有限公司,台湾积电,联电,富士康,日本信 越,德国瓦克集团等,这些公司为传统的半导体企业,对纳米聚 晶金刚石的要求较高,需求量也较大,为进一步拓展的对象. 六、现状及经营思路 本项目,纳米聚晶金刚石已经实现产业化生产,同时也进行 产品分级,产品试用,效果良好,晶体表面粗糙度达到 0.17nm, 目前了解为世界第一. 本项目欲成立新的公司进行产业化分级, 及后续市场销售和 产业化应用. 七、投资效益 一期 年产能力 1000 万克拉的生产线, 年利税约 1000 万美 元; 二期 金刚石微粉进行深加工,做成制品,例如研磨液,抛 光膜,抛光布等,产值约 1 亿美元; 三期 金刚石制品应用信息产业和能源产业,产值可达 10 亿美元 .