这是一家很年轻的化工企业——2015年注册成立，至今10年；这是一支很年轻的科研团队——博士6人、硕士20余人，平均年龄30多岁；他们承担了一家百年老企业向产业链上游攀登的重任，承担着打破国外垄断，实现自主研发的梦想，10年磨一剑，一举成功。这项成果，刚刚获得2023年度天津市技术发明奖。
手拿两个刚刚罐装好的样品，身上一身蓝色工服，这就是张志君亮相时的行头。
“这两个罐子，是我们不久前刚完成试制的氟化工产品，可以用在光纤制造上。”张志君说：“值不少钱呢！”
氟化工，被称作精细化工中的黄金产业。“特别是现在，全球对算力都有很高的需求，氟化工产业中有一类产品，叫全氟聚醚，本来是一种用在航空航天领域的润滑油，现在发现也可以用来做高端的散热系统，给这些计算设备降温。”张志君说：“因为需求增长快，现有的产能紧缺，这种产品每吨的售价高达人民币50万元。”
“就这，你还不一定买得到——除了产能不足，还因为这种产品20多年来一直主要是美国的跨国公司在做。”
企业产出的部分高端氟化工产品
瞄准高端，2013年，长芦新材料公司的母公司开始立项氟化工项目，目标就是实现高级别氟化工材料的国产化代替。
“在我们这个行当，氟化工的技术要求是顶尖的，我们企业之前没有任何一点氟化工的经验，完全是从0起步。但是我们，包括更上一级的决策层的共识就是：‘搞不一定能成功，但是不搞，企业未来肯定没出路’。”天津长芦海晶集团有限公司副总工程师、天津市长芦化工新材料有限公司总经理白智勇说。
长芦母公司把当时刚成立的长芦新材料研究院，也就是后来的长芦新材料有限公司作为企业的政策高地，给予了充足的资源倾斜，并开始面向全国求贤。就这样，在南开大学校招时，企业收到了张志君的简历。当时，张志君刚刚发表了在学术界颇有影响力的论文，引发同行关注。
“大家都觉得我在高校搞科研，必然前途远大，而且我本身学化学的，和化工专业有一定的区别。”张志君说：“从有编制的高校跳到企业，周围人都觉得我这个跨界跨得不仅大，而且不值得。”
可是张志君自己不这么想。
“因为做研究做学术，最终还是要回到社会，回报社会，满足社会的需求。所以我就想到社会上去看看。”
2013年，张志君担任团队负责人，迎接他的，是位于河东区的天津工业大学老校区的一幢二层老楼。
“这就是起步的实验室。研究条件绝对没问题，该有的设备都有。”张志君一脸满足：“我们当时都觉得，这个项目就算能成功，时间也会很长，投入规模也很大，想着能替公司省一点就是一点。”
实验条件当然没问题，但是生活条件很糟糕。白智勇全程参与了研发项目全过程，他还记得当时整个团队穿着两层棉裤给水管生炉子的情景。
“因为当时学校已经确定要迁往西青，冬天就没有集中供暖了。我们做化工实验，还有有毒气体，所以差不多整个楼都要保持通风。屋里温度和室外一样。”
“最冷的时候，我们去做实验，得穿两层棉裤，为了操作设备方便，手还必须露在外面。人冷是一方面，关键是水管不能冻——没了水，什么实验也做不成。我们就只能在水房生炉子，保证水管别上冻。”
“我们都是二三十岁的人，有的人炉子都没见过，就只能学着干。我们管这个叫自谋生‘炉’。”
氟化工项目，就此起步。两年后，凭借扎实的理论功底，研究团队完成了合成全氟聚醚油和氢氟醚的关键参数验证，开始探索规模化生产的技术路线。于是他们才迁入位于津南区的规模更大的实验室。
然而，张志君知道，挑战才刚刚开始。
作为精细化工中的高附加值产品，合成全氟聚醚油和氢氟醚既简单又很困难：说它简单，因为生产的技术原理早已跑通；说它复杂，是因为几十年来，相关技术路线的产业化进程十分缓慢，这多半要“归功于”氟很强的危险性。
“氟气和氧气很相似，但是化学性质是所有物质中最活泼的，又具有一定的毒性，稍不注意就会起火爆炸。一旦泄漏，连不锈钢都能烧起来。”
一直以来，同行业国际化工巨头都使用的是相对更简单的电解法生产氢氟醚，但这种方法原料消耗大，污染大，相关专利也都掌握在别人手里，这条路肯定不能走。
综合考虑下，张志君选中了另一条技术路线：化学法——通过几种原料的相互反应，最终生成全氟聚醚以及氢氟醚等一系列主副产物，再进行分离提纯。这种方法好处很多，“但问题是，这条路线从没有人用在工业上。我们要走这条路，就要一点点解决放大过程中遇到的问题，并从头设计所有的反应设备。”张志君说。
原料，就是张志君遇上的第一个坎。氟气是高危气体，制备、使用、运输都受到严格管制。但是，要探索规模化生产的技术路线，就需要用量不确定，却又要供应稳定的氟气——这对生产厂家来说，纯是费力不讨好的生意。团队联系了很多企业，都没有结果。
“最后解决这个问题，还是仰赖天津这块地方的产业链全面。”张志君说：“咱们天津这有个研究机构，恰好和我们的母公司有合作。有这层关系，人家同意从他们的氟气储罐引出一路给我们做实验。我们就网上买了个小推车，把我们要用的坛坛罐罐都拉过去，防护装备也拉过去，放在车间的一个角落。”
只要去做实验，实验人员都要戴防毒面具、穿防护设备。生产线上的其他工人可以三班倒，不操作时可以到休息室里休息，下班可以回家；可张志君他们却要一直守在设备旁记录参数，处理可能出现的问题，谁也不知道要在现场呆多久。
“反应一旦启动，就要一直延续到完成，这个时间短可能几个小时，也可能要一天甚至更长。但是不管多久，我们就只能一直盯着。”
团队几个核心成员列出了排班表，每次一两个人进现场做实验，一待就是好几天。这期间，饿了在厂房边的马路上吃快餐，累了困了就到工人休息室的沙发上躺一会。反应完成了，他们就在现场穿着防护装备就地化验，记录参数，然后讨论分析改进。在这样的条件下，从小烧瓶规模的实验，到10升反应釜，然后30升、150升反应釜，实验规模一步步扩大，技术路线也不断优化。直到最终确定工艺路线，张志君才意识到，这样的日子，他们已经过了整整两年。
“中间还有一个插曲。”白智勇补充说：“我们需要一套300升的反应装置。这种装置没有现成的，从厂家订购需要起码一个月，我们觉得等不起，就凑在一起想办法。后来打听到山东有个地方，专门卖二手的化工装备，就和赶集一样。我们就买车票去山东转。”
“到那发现，村和村之间道边，到处都是二手设备，价格很便宜。我们就在当地淘了一套，雇车运回天津。在津南那边有个加工厂，有改造的能力，但是我们的需求他们也没做过，我们就在现场摸索着做。完工了到现场试验，一次成功。”
全氟聚醚的分子量有的甚至达到15000（相比之下，水分子的分子量是18），分子中只有碳、氟、氧三种元素。较高的分子量和氟元素含量，赋予了这类物质优异的低挥发性、黏度—温度特性，但也需要用专用设备摸索分离工艺。可这样一套设备，外购再装配调试，又要用很长时间，额外支出几十万。
“我们一商量，就想继续打游击。正好联系到一个厂家，有可以用的设备，但是这类高分子量含氟物料，他们也没做过。我们就商量借他们的厂房和设备，在他们的工余时间做实验。一周后，试验成功，我们就买了他们的设备回来，搭我们自己的试生产线。”
2021年，长芦新材料公司开发的化学法生产高端电子氟化液工业技术路线定型，转年6月开始投料试生产。如今，整套氟化工生产装备满负荷运行仍然不能满足目前国内市场每年超过1300吨、且仍在以10%增长的旺盛需求。“订单撵着生产跑”。
天津长芦化工新材料有限公司实景
“在氢氟醚这个细分领域，我们已经是全球前三的水准。”提起这些，张志君显得尤其兴奋:“国际上这个细分领域的龙头已经宣布从2025年起退出氟化工领域，所以我们现在正在积极推动我们二期的建设投产，希望能占领这部分市场。”
“从2013年到2023年，10年，我们这个企业一直在花钱，却没有什么收入。但是从我们的母公司到集团，都一直坚定不移地支持我们。”白智勇说：“我们后来计算，尽管千方百计的节约，整个全氟聚醚研发的费用接近1亿。”
“现在算账，其实不到我们产品一年的销售收入。”白智勇说。
如今的长芦新材料公司，已经拥有自主知识产权100多项，在国防军工、航天航空、电子芯片、数据中心等领域实现进口替代。
“党的二十届三中全会提出，加强关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，强化企业科技创新主体地位，这给我们指出了未来的努力方向。”白智勇说：“我们正在推进6个创新成果的产业转化，二期项目建成后，产值预计将达到目前的8到10倍。”
“在氟化工领域，我们的布局让企业在未来的竞争中拿到了先手棋。”
