淮北:打造有影響力的“長板”優勢產業

皖滬攜手,構建並不斷完善“政產學研用金”合作機制,共促陶鋁新材料產業在淮北市“落地生根、開枝散葉” 

2021年03月01日08:50  來源:安徽日報
 

20180424000045a.jpgB001.jpg

在位於淮北市的安徽相邦復合材料有限公司活塞生產線,工程師在測量產品尺寸。通訊員 陳文驍 攝

“無中生有”,讓鋁裡“長”陶瓷,集鋁、陶瓷兩種材料優勢於一身的新材料,“身輕如燕”卻“力大無窮”。

陶鋁新材料,技術源自上海交通大學,產業化落在淮北市。在省委、省政府高度重視和有關各方大力合作、支持下,淮北市不斷推進與上海交通大學、均瑤集團等長三角區域高校、企業的合作,構建並不斷完善政府、企業、高校、研究機構、用戶、基金“六位一體”合作機制。自2013年在淮北市落地以來,陶鋁新材料在基礎研發、成果轉化及產業發展方面已取得突破性進展,成為長三角一體化協同創新的重要領域,躋身我國在國際上“並跑領跑”的重要科技創新成果之列。

乘勢而上,淮北市正積極打造在全國有重要影響力的陶鋁新材料產業基地,長三角合作創新有望結出更多碩果。

從基礎科學研究“最先一公裡”入手,讓原始創新產出更多成果

陶瓷比鋼鐵硬很多,但很脆,一摔就碎﹔鋁是常用輕金屬,但很軟,一掰就彎。如何讓二者優勢互補、取長補短、合二為一?上海交大科學家運用具有自主知識產權、世界獨一無二的“原位自生技術”,讓鋁裡“長”出陶瓷。這種方法造出的陶鋁新材料強度高、韌性好,其比強度和比剛度甚至超過了 “太空金屬”鈦合金。

“陶鋁新材料研究成果具有完全自主知識產權,打破了發達國家30多年的相關技術封鎖,並樹立了我國在該領域的獨特優勢。 ”安徽陶鋁新材料研究院有限公司負責人告訴記者,該材料學術名全稱為 “熔體控制原位自生納米陶瓷顆粒增強鋁基復合材料”,是以上海交通大學王浩偉教授團隊等為代表的五代材料人,歷經30年研發成功的一種全新復合材料,具有高剛度、高強度、高抗疲勞、高阻尼、耐高溫、低膨脹、低密度等諸多優異性能,在軍工、航天、航空、民用等領域有著廣泛應用空間。

基礎科學研究是創新的 “最先一公裡”,如何讓這項原始創新產出更多成果,發揮應有價值?

2013年初,淮北市政府赴上海招商,在了解並確認陶鋁新材料確系一種領先的基礎材料后,第一時間與上海交大校方及王浩偉科研團隊接觸洽談,承接陶鋁新材料落地淮北,實施科技成果轉化及產業化發展。

雙方很快達成合作意見,當年便合作成立安徽相邦復合材料有限公司,從事陶鋁新材料的原材料生產及軍品應用生產。2017年,雙方在淮北成立上海交大安徽(淮北)陶鋁新材料研究院,專司基礎研發及課題研發﹔同時引入均瑤集團參股,與淮北市政府、上海交大、相邦公司等,四方共同出資,成立安徽陶鋁新材料研究院有限公司,專門從事陶鋁新材料應用推廣及產業化發展。政產學研用金“六方合作”推進陶鋁新材料發展,效果逐步顯現。

“發展陶鋁新材料產業,是淮北市積極破除煤炭產業單一形成的發展瓶頸,不斷尋求替代產業,推動產業發展轉型的積極行動和創新實踐,正為淮北轉型發展提供強勁動能。 ”淮北市陶鋁辦副主任周宇說。

從關鍵核心技術“斷點卡點”入手,推進研發突破產品創新

陶鋁航空發動機風扇葉片、陶鋁地板支撐梁、陶鋁內燃機活塞……2月7日,在安徽陶鋁新材料研究院有限公司展廳,記者看到,陶鋁新材料在軍工、航空、航天、汽車等方面的技術研發及成果轉化已經展開,有關各方深化合作合力推進產品研發創新。

“這個是C919大飛機陶鋁地板支撐梁,陶鋁型材在關鍵性能指標上均領先於國外最先進的美國鋁鋰合金,比鋁鋰合金減重7%—12%,較碳纖維減重5%—8%。 ”安徽陶鋁新材料研究院有限公司負責人介紹,用陶鋁新材料3D打印制造的航空發動機風扇葉片,相當於鈦合金葉片空心率為60%的效果。目前正在重點攻關陶鋁板材,陶鋁大飛機蒙皮可使抗疲勞性能提高30%,年內將實現裝機試飛。用於新一代載人運載火箭主承力大通梁、桁條、蒙皮和貯箱等航天主材研制,可實現大幅減重,增大載荷。

突破關鍵核心技術的“斷點卡點”,是推進產品研發創新的關鍵。

為推進陶鋁新材料技術創新、產品創新,我省將陶鋁新材料列入全省力求率先突破項目之一。淮北市積極建設陶鋁新材料安徽省技術創新中心,現已通過專家驗收,並正在加快創建國家鋁基材料及制品檢驗檢測中心。依托上海交大安徽(淮北)陶鋁研究院,先后建成院士工作站、博士后科研工作站、安徽省鋁基復合材料工程研究中心等技術創新平台。淮北市建投集團投資15億元,正在建設總建筑面積28萬平方米,集科技研發、檢驗檢測、大數據中心、科技孵化、人才公寓等功能為一體的淮北市科創中心。這裡將成為陶鋁新材料產業發展的重要科創基地。

研發創新不斷突破。在航天領域,陶鋁新材料已經用於天宮一號、天宮二號、量子衛星、氣象衛星等關鍵部件,翱翔太空之上。在軍工領域,陶鋁新材料實現了部分產品的成功運用,並且突破了一項產品的“卡脖子”技術。在航空方面,採用陶鋁新材料研制的多個C919大飛機的飛機部件將陸續實現裝機試飛或裝機試驗。在民用領域,汽車活塞、汽車輕量化、高鐵應用等方面,已實現較好的前期應用拓展。

從成果轉化“最后一公裡”入手,精准定位市場推動產業化

“陶鋁活塞主要性能指標領先國際最先進活塞10%以上,打破高端活塞受制於人的局面,實現特種裝備發動機活塞完全自主批量化生產。 ”陶鋁新材料研究院科研人員介紹,裝配陶鋁活塞的內燃機,尾氣煙度指標下降43%、排放減少31%、油耗下降2%—5%,大大提升經濟社會效益。“若在發動機更多零部件上使用陶鋁新材料,將推動我國發動機實現換道超車。 ”

成果轉化是創新的“最后一公裡”。為培育、發展陶鋁新材料產業,我省批准建設“淮北市陶鋁新材料和鋁基高端金屬材料重大新興產業基地”。淮北市出台《支持陶鋁新材料產業發展若干政策(試行)》等文件,設立了總規模20億元的陶鋁產業發展基金,在資金、項目落地、科技研發等方面給予全方位支持。積極推動與寶武集團、中國商飛、均瑤集團等國內知名央企、民企的合作,加快產業化發展步伐。

精准把握市場需求,通過不斷的技術創新、工藝優化和設備改造,“材料研發—應用開發—產業化生產”一體化的陶鋁新材料產業鏈在淮北市正逐漸形成,這些都為陶鋁新材料大規模應用和推廣提供了強力保障。

在淮北高新區龍湖工業園區,佔地138畝的陶鋁產業園一期已經建成投產,佔地130畝的二期正順利推進。工作人員告訴記者,陶鋁產業園二期主要有安徽陶鋁新動力科技有限公司(二期)、安徽相騰汽車科技有限公司,建有16條全自動活塞生產線和2條汽車輕量化零部件生產線,達產后可實現年產500萬隻陶鋁高性能活塞、汽車零部件150萬套。

極富發展前景的陶鋁新材料產業在淮北市“落地生根”,不斷“開枝散葉”。

“如今,在民用領域應用已打下良好基礎的前提下,陶鋁新材料在汽車輕量化、高鐵、內燃機、海工裝備等方面的應用將會不斷深入拓展,大規模產業化發展的爆發式增長已經為期不遠。 ”周宇說,期待陶鋁新材料產業成為長三角乃至中國的“長板”優勢產業,為經濟高質量發展做出更大貢獻。(記者 吳量亮)

(責編:范曉琳、常國水)

推薦閱讀