在“十五五”开局、“双碳”目标深入推进的关键时期，一种看似不起眼的“小黑球”——球形活性炭，正成为我国环保产业升级的重要支点。作为国内活性炭领域的领军企业，山西新华防化装备研究院有限公司历经七十余年技术积累，聚焦行业痛点，成功突破高端球形活性炭规模化生产与定向修饰等“卡脖子”技术，实现关键材料自主可控，为我国绿色发展注入科技动力。
如今，新华防化自主研发的树脂基球形活性炭等系列高端产品，已从实验室走向生产线，成本大幅降低、性能国内领先，广泛应用于VOCs治理、纯水净化、生物医药等领域，成为推动产业绿色转型的“隐形引擎”。
这项“卡脖子”技术是如何实现突围的呢？1月26日，山西晚报·山河＋记者走近研发团队，请他们揭秘背后故事。
科技创新的突破口，往往藏在行业发展的痛点里。球形活性炭因其独特的球形结构与优异的吸附性能，成为高端环保、生物医药、电子制造等领域的“刚需材料”。然而，生产成本居高不下、规模化定向修饰难度大、尾气处理环保压力突出等行业难题，如同一道关卡，长期制约其产业化推广。
“过去，每吨高端球形活性炭售价超250万元，且主要依赖日本、德国进口，不少项目因高昂成本望而却步，只能退而求其次选用普通活性炭，难以满足严苛的技术指标。”新华防化活性炭研究所球形炭项目负责人王工的一番话，道出了行业发展的窘境。
为打破价格壁垒，王工带领团队构建起“原料—工艺—规模”三维协同降本技术体系。原料端，创新性采用树脂基前驱体替代传统高价沥青，从源头大幅降低成本；工艺端，优化炭化活化核心参数，精简工艺流程，实现单位产品能耗显著下降；规模端，搭建连续化生产线，将产能从年产数吨提升至数十吨，摊薄单位成本。
如今，新华防化高端球形活性炭吨价已降至100万元，成功推广应用于VOCs治理、纯水净化、电子制造等多个领域，让曾经遥不可及的绿色治理方案，真正走进千行百业。
定向修饰技术是提升球形活性炭精准吸附效能的关键，而规模化生产则是科技成果转化为现实生产力的必经之路。研究团队跳出传统液相改性的思维定式，大胆创新采用干法改性——高温气氛热处理技术，为技术突破开辟了全新路径。
中试平台搭建，成为技术落地的核心抓手。为攻克中试产品稳定性难题，团队成员顶酷暑、战高温，坚守工房一线不间断记录实时数据。从技术骨干王工到初出茅庐的新人小郭，再到经验丰富的老师傅，汗水一次次浸透工装，也磨砺出一支不畏艰辛、技术过硬的科研铁军。
“历时一年，团队凭借扎实的中试数据，构建起‘原料特性—改性工艺—产品性能’的中试标准化体系，以严苛质量管控攻克定向修饰技术规模化难题，推动高端球形活性炭量产迈上新台阶。”王工欣喜地说。
“在球形活性炭生产的炭化环节，树脂等前驱体经高温分解，会释放出苯系挥发性有机污染物及硫化氢、二氧化硫等酸性气体，成分复杂且毒性较强。”王工坦言，传统处理方式多采用单一碱液吸收或直接燃烧，存在尾气去除不彻底、VOCs焚烧不完全等弊端，甚至会产生二噁英等二次污染物，环保达标压力巨大。
研发团队直面环保挑战，创新推出“碱液吸收＋催化燃烧”协同处理方案。先通过碱液吸收高效脱除酸性气体，再利用催化燃烧技术深度降解VOCs，最终实现复杂尾气全净化，排放指标全面满足国家超低排放限值要求，以实际行动践行绿色生产理念。
从护航神舟飞船舱室空气净化、潜艇滤器配套等国防尖端领域，到赋能工业烟气处理、自来水深度净化、应急救灾等民生环保赛道，七十多年来，新华防化始终坚守“国家利益高于一切”的初心使命，以科技创新为根基，以国企担当为底色，为国家绿色低碳发展注入源源不断的“新华力量”。
面向未来，山西新华防化装备研究院有限公司将以自主创新为核心引擎，以绿色智造为发展方向，加速推动我国环保材料产业链向高端化、绿色化升级，为实现“双碳”目标提供更具韧性的材料支撑，在服务国家战略与全球可持续发展的进程中展现中国技术、中国智造的新担当。
这颗曾经饱含攻关汗水的“小黑球”，正承载着中国环保产业的创新梦想，在高质量发展的时代浪潮中，持续释放着绿色转型的澎湃动能。
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