От фундаментальной науки – к высокотехнологическому производству

Политолог, публицист Александр Механик – о том, как профессора МГУ создали быстрорастущий бизнес, построив полную инновационную цепочку: от фундаментальной науки через созданный ими отраслевой институт к высокотехнологическому производству и новым рынкам.

Когда в 2019 году США запретили поставки в Россию материалов для композитного крыла нового российского самолета МС-21, многие эксперты решили, что этот проект новейшего российского авиалайнера, который должен был потеснить на мировом рынке Airbus A320neo и Boeing 737MAX, ждут большие проблемы, а то и остановка. Кое-кто даже предлагал заменить композитные крылья на алюминиевые.

Но оказалось, что в России есть группа компаний «Унихимтек» и связанный с ней Институт новых углеродных материалов и технологий (ИНУМиТ), созданные сотрудниками МГУ, которые уже десять лет по собственной инициативе и на свои средства занимались разработкой и производством системы материалов (за исключением волокон), необходимой для выпуска композитных крыльев большого удлинения, типа тех, что установлены на МС-21.

Более того, выяснилось, что Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК) не только знала об этих разработках, но и время от времени их тестировала. Что же касается углеродных волокон, которые также являются ключевым компонентом углепластиков для авиации, то их уже производит «Росатом». В сочетании этих волокон со специальными связующими и другими компонентами производства «Унихимтека» и была получен требуемая система материалов. Так что дальнейшему развитию проекта МС-21 «композитные санкции» не помешали.

Этот успех был результатом более чем двадцатилетнего развития компании, выросшей из Московского университета и сумевшей создать полную инновационную цепочку продвижения своих разработок, от фундаментальной науки до производства.

Графит с плотностью воздуха

Когда рухнул Советский Союз, академическая и вузовская наука оказались в новой России, что называется, неприкаянными, потому что вместе со страной и ее экономической системой рухнула и система продвижения достижений фундаментальной науки в производство. Но в России нашлись люди, которые ценой собственных усилий восстанавливают эту систему в новых условиях.

Один из них — Виктор Авдеев, профессор, заведующий кафедрой химической технологии и новых материалов химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, создавший со своими университетскими коллегами компанию «Унихимтек» и частно-государственный Институт новых углеродных материалов и технологий. История развития и успехи «Унихимтека» может считаться примером одновременно и в чем-то уникальным, и в чем-то типичным для многих новых компаний, особенно для национальных чемпионов, в число которых «Унихимтек» был отобран в самую первую волну этого проекта в 2016 году.

История началась в далекие 1980-е годы, когда ученые химфака МГУ, исследовавшие интеркалированные соединения графита, то есть соединения графита с включенными в его структуру веществами, обнаружили, что если, к примеру, поместить графит в кислоту и добавить специальный окислитель, то между графитовыми слоями внедряются реагенты. Слои узкие, и закрепившиеся между ними реагенты при резком нагревании не успевают выйти через поры графита и, стремительно увеличиваясь в объеме, взламывают структуру углеродного материала, вспенивая его. Таким образом был получен терморасширенный графит (пенографит) с плотностью, сопоставимой с плотностью воздуха.

Этим материалом сразу заинтересовались в ракетной отрасли. И в 1986 году совместным решением Министерства общего машиностроения и Министерства высшего образования в МГУ была создана на хозрасчетной основе отраслевая лаборатория, основной задачей которой были разработка и промышленное внедрение низкоплотных высокотемпературных углеродных материалов для защиты космических объектов от лазерного и радиационного воздействия. Хозрасчетная основа означает, что лаборатория не получала бюджетного финансирования, а сама искала заказы в промышленности.
Но вскоре у лаборатории закончились заказы: у оборонки самой, как мы помним, возникли большие проблемы, передавать технологии ослабленной промышленности было невозможно — и ученым пришлось задуматься над самостоятельным выживанием и выходом на рынок. Решением стало создание 22 августа 1990 года научно-производственного центра «Унихимтек» — тогда еще государственного предприятия, учредителями которого стали МГУ и Мосфундаментстрой-2.

Государственным предприятием «Унихимтек» оставался недолго, в новые времена оно было преобразовано в акционерное общество, принадлежащее профессорам и научным сотрудникам Московского университета.

Первый продукт

Как вспоминает Авдеев, «когда закончилась советская власть, мне уже было сорок два года. Я был классический завлаб. И мы начали думать о том, как зарабатывать. А ведь первое, чему нас учили в науке, — надо изучить предмет, поэтому книги о бизнесе я тогда читал метрами. Была замечательная серия книг “Мировой опыт”. И выбора у нас не было, жизнь нам не оставила его: либо бизнес, либо уезжать, либо бросать науку. Но у нас всех в “Унихимтеке” была внутренняя установка: бизнес не как погоня за сверхдоходами, а как способ заработать право заниматься наукой. И конечно, надо было кормить семьи. Но теперь я могу сказать, что высокотехнологичный бизнес еще интереснее, чем наука. Сложнее, много неприятных моментов, но, когда ты научную идею довел до того, что она приносит пользу людям, улучшает их жизнь, создает условия для работы в России и роста талантов, испытываешь гигантское удовлетворение».

Начали ученые с производства сальников из гибкого графитового материала. На электростанциях сотни водо- и паропроводов, тысячи фланцевых соединений, требующих постоянной замены асбестовых и резиновых прокладок и уплотнителей. И дело пошло. С 1990 по 1994 год в «Унихимтеке» под руководством Виктора Авдеева и Сергея Ионова были разработаны и запатентованы технологии получения интеркалированных соединений графита, гибкого графитового материала «Графлекс» и уплотнительных материалов на их основе. Заказчиками уплотнителей из новых материалов стали «Мосэнерго», «Челябэнерго», «Тюменьэнерго», «Кировэнерго», машиностроительные заводы.

Инновационная защита от огня

Следующим этапом развития «Унихимтека», уже в конце 1990-х годов, стала разработка и внедрение огне- и теплозащитных материалов на основе все тех же вспенивающихся материалов, но уже не только графита, но и вермикулитов. Так, под руководством профессора Игоря Годунова был разработан широкий спектр терморасширяющихся огнезащитных материалов «Огракс» для защиты от пожара электрических кабелей, строительных конструкций и инженерных коммуникаций, а также низкоплотные огне- и теплозащитные материалы на основе вермикулита.

«Вермикулит — это природный минерал, который в кристаллической решетке, между слоями, содержит воду. — поясняет Авдеев. — При нагревании она, как известно, переходит в парообразное состояние и расщепляет материал. Мы научились интеркалировать в вермикулитовую матрицу дополнительно еще воду или гидроксидные группы. И это привело к тому, что степень вспенивания увеличивалась. А значит, еще более уменьшалась плотность огнезащитного материала. Она уже была не 500 килограммов на кубометр, а 250‒300 килограммов. Когда высотное здание обкладывается таким материалом для огнезащиты, это уменьшает вес обшивки на многие сотни тонн, а значит, позволяет облегчить всю конструкцию здания».

В результате к 2000 году «Унихимтек» стал российским лидером в производстве эффективных уплотнительных и огнезащитных материалов на основе интеркалированного графита и других матриц. И это уже тогда успешно решало задачу импортозамещения.

Но «Унихимтеку» непросто далась эта роль лидера, ведь материалы, которые разработала компания, были новинками, которые далеко не сразу принимались потенциальными потребителями. Как говорят основатели «Унихимтека», «фактически нам пришлось создавать рынок этих материалов. Потому что ни уплотнительных материалов, ни огнезащитных, всего того, что мы выпускаем, не было ни в Советском Союзе, ни в России. Они-то и в мире были в нескольких странах всего. Мы шли к потенциальным потребителям и для начала бесплатно поставляли образцы материалов и изделий из них. А нам не верили. Но в конце концов пробились, и потом пошло, пошло».

В 2002 году «Унихимтек» получил серьезный кредит Российского фонда технологического развития (РФТР). Хотя кредиты были беспроцентными, сам факт необходимости их возвращения, по замечанию Виктора Авдеева, дисциплинирует, заставляет думать о более эффективном использовании денег. «Это была превосходная школа, потому что мы учились не только деньги тратить, но и зарабатывать их. Мы пять раз обращались за поддержкой в фонд и никогда его не подводили — всегда возвращали кредиты. Без серьезной финансовой поддержки РФТР, — говорит Авдеев, — нас как компании, может быть, вообще бы не было. Благодаря его кредитам мы в пять раз увеличили объем продаж. За четыре года. Я всегда рассказываю об этом с гордостью, а чиновникам объясняю, что наш пример показывает, как выгодно вкладывать в инновации».

Недостающее звено

В возникшей связке фундаментальной науки, представленной кафедрой МГУ, и производства, представленного «Унихимтеком», не хватало промежуточного звена, роль которого в советской инновационной системе играли отраслевые прикладные НИИ. Какое-то время эту роль для «Унихимтека» играла отраслевая лаборатория. Как вспоминает Виктор Авдеев, «мы в своих разработках фактически базировались на знаниях, которые дала нам отраслевая лаборатория. Но уже к 2000-м годам стало понятно, что знаний, которые дала нам лаборатория, уже не хватает, появилось очень много вызовов от промышленности».

И недостающее звено было создано. В 2003 году при участии МГУ на базе кафедры, которую возглавлял Авдеев и при поддержке Российского фонда технологического развития и Фонда Бортника был учрежден Институт новых углеродных материалов и технологий. Институт служит, как отмечает его генеральный директор Алексей Кепман, очень хорошим интерфейсом между университетом и компанией: фундаментальная часть разработок проводится в основном в университете, а технология отрабатывается в ИНУМиТе, который, кроме того, помогает Московскому университету выполнять НИРы и ОКРы в интересах заказчиков. Такой альянс оказался успешным для обеих сторон: благодаря ему МГУ получил за последующие годы несколько контрактов примерно на миллиард рублей.

Одновременно случилась большая удача: в 2003 году Министерство промышленности и науки объявило конкурс на выполнение важнейших инновационных проектов государственного значения. И «Унихимтек» с темой «Разработка технологий и освоение серийного производства нового поколения уплотнительных и огнезащитных материалов общепромышленного применения» его выиграл. Полученные средства стали финансовой основой нового института. «Мы получили 400 миллионов — грант на четыре года, — говорит Авдеев, — а увеличили выручку за эти четыре года с 240 миллионов рублей до 1,2 миллиарда рублей. И налогов заплатили за это время более 400 миллионов и продолжаем платить. То есть я считаю, что мы рассчитались с государством с благодарностью. А в 2018 году, то есть всего за год, мы заплатили налогов более 500 миллионов».

Таким образом, команде «Унихимтека» и ИНУМиТа удалось подтянуть сугубо фундаментальные разработки к реальным потребностям промышленности, по сути, заменив советскую культуру внедрения разработок, приходивших к производителю через систему отраслевых, проектных и нормативных институтов.

Сегодня ИНУМиТ располагает научной базой, персоналом и оборудованием, позволяющими проводить исследования и решать широкий спектр задач в области материаловедения. Основная тематика института сейчас — неметаллические композитные материалы углестеклопластики, углерод-углеродные композиты, низкоплотные углеродные материалы.

Бизнес на композитах

«Для нас это был исторический момент, — рассказывает Авдеев, — когда мы где-то в 2006‒2007 годах вернулись к научным исследованиям углепластиков и композитов конструкционного назначения для авиации и космоса».

Объясняя важность развития композитной тематики, Авдеев приводит образное сравнение: «Если представить себе соревнование между композитами и металлами, то по многим параметрам композиты выиграют в 99 процентах случаев. Например, электропроводность самая высокая не у металлов, а у композитов. Всегда самые твердые, самые прочные, самые мягкие, самые теплопроводящие, какое бы свойство вы сейчас ни придумали — это композиты».

Сейчас это направление — разработки в области композитов — бурно развивается. Лидерство в нем перешло к новому поколению команды, и возглавляет это направление бизнеса компании ведущий научный сотрудник химического факультета МГУ и руководитель ИНУМиТа Алексей Кепман. Компания уже является поставщиком этих материалов для беспилотной авиации. И «черное» крыло для МС-21 разработано именно на основе материалов «Унихимтека». Как заметил Виктор Авдеев, «мы на свой страх и риск при поддержке университета трудились над этими материалами, создали их и очень счастливы, что они востребованы. Мы, прямо скажем, на примере МС-21 доказали свою научную и технологическую состоятельность. Рады, что по техническим характеристикам наши материалы не только не уступают американским, но и превосходят их. Притом что это целиком отечественные материалы».

Важно отметить, что в институте ведутся не только разработки материалов и технологий их изготовления, но был создан и весь цикл необходимого оборудования для того, чтобы делать материалы для МС-21 и других гражданских воздушных судов: текстильные структуры, ленточки, выкладку, пропитку, намотку. Для этих целей в институте есть КБ. Институт имеет лицензии на право конструировать и изготавливать изделия для авиации.

Расширяться и диверсифицироваться

Еще одним направлением бизнеса компании, начатым «Унихимтеком» в 2011 году, стала разработка и производство так называемых радиантных панелей на основе все тех же графитовых материалов. В настоящее время компания ведет НИРы и ОКРы еще в нескольких направлениях. Например, занимается разработкой материалов для электроизоляции оборудования, работающего при температурах эксплуатации до 350 ℃. Это необходимо, например, при нефтедобыче на больших глубинах. Работают в «Унихимтеке» и над графитовыми материалами с повышенной теплопроводностью. Как поясняет Авдеев, «графены, мультиграфены обладают теплопроводностью выше, чем у меди и серебра. А это означает потенциальные области применения от космоса до обычных теплообменников. И мы сейчас учимся делать эти материалы тонкими, гибкими с уникальными теплопроводящими свойствами».

В компании готовятся к такой же экспансии с этими материалами на рынках, как и с ранее разработанными. Для этого создана серьезная промышленная основа — три завода, каждый из которых решает свои задачи в рамках общей стратегии и производственной цепочки компании. Самое крупное предприятие компании находится в городе Климовске Московской области, специализация которого — разнообразные защитные покрытия и материалы: огнезащитные, антикоррозионные и теплозащитные. Здесь же производят нескольких десятков тысяч видов уплотнительных изделий практически для всех отраслей промышленности. Там же налажено производство материалов для композитов и целого ряда химических компонентов. И несколько тысяч метров выделено под решение задач ИНУМиТа.

Разнообразные сырьевые компоненты для производства своих материалов и изделий компания производит на заводе в Кирово-Чепецке Кировской области. В частности, там производится очистка природного графита (до 99,9% углерода), получение интеркалированного графита по собственным разработанным и запатентованным технологиям, производство полифосфата аммония (полуфабрикат для производства огнезащитных материалов). А в 2020 году в особой экономической зоне в Тульской области построен и запущен завод «Тензограф». Его основная специализация на данный момент — уплотнительные материалы и радиантные панели.

От отдельной цепочки к долинам

Итак, инновационная цепочка «образование — фундаментальная наука — прикладная наука — производство» выстроена. Но инновационная система — это не отдельные цепочки, это самовоспроизводящаяся среда, в которой они образуют густую сеть проектов, экспертизы, капитала и инфраструктуры. Вот почему следующим этапом развития идей, легших в основу развития «Унихимтека», во многом стали новые проекты, задуманные к реализации на базе научно-технологической долины МГУ «Воробьевы Горы» в Москве и Композитной долины в Тульской области. Создание мощного центра трансфера знаний в практику на базе МГУ было задумано ректором Виктором Садовничим еще до принятия в 2017 году федерального закона «Об инновационных научно-технологических центрах…», который принято называть законом о технологических долинах.

В подготовке к реализации и долины МГУ, и Композитной долины Виктор Авдеев принимает самое активное экспертное участие. Ведь именно они должны создать среду для клонирования тех подходов, которые реализует «Унихимтек». Тем более что долины задуманы руководством страны как первая попытка в России создать при поддержке государства технологическую инфраструктуру для проверки и реализации научных идей, для создания новых технологий, для вовлечения ученых в задачи развития экономики. Они должны стать своеобразными технологическими центрами коллективного пользования, в которых встречаются ученые-разработчики, малые предприятия и крупные потребители их продукции, вместе решают, какая именно инфраструктура под какие проекты им нужна, и создают ее с помощью государства.

Объясняя, почему он предлагает свои проекты для двух долин, Авдеев говорит, что само расположение долины при МГУ, в мегаполисе, ограничивает организацию там какого-то опытного производства, тем более химического. Поэтому в этой долине можно разрабатывать и изготавливать только лабораторные прототипы новых материалов, а уже в Композитной долине в Тульской области будут делать опытные партии и отрабатывать производственные технологии.

Ранее опубликовано на: https://stimul.online/articles/innovatsii/innovatsionnaya-sistema-avdeeva/