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大湾区金属新材料突围:技术产业化应用中场战事

作者:admin 来源:未知 时间:1628240214 点击:

[文章前言]:导读:按照广东省的整体谋划,以建设粤港澳大湾区为契机,珠三角核心区将崛起高端先进材料产业带,其中佛山、广州、清远、阳江、云浮、肇庆、中山等市都有布局金属材料相关的

  导读:按照广东省的整体谋划,以建设粤港澳大湾区为契机,珠三角核心区将崛起高端先进材料产业带,其中佛山、广州、清远、阳江、云浮、肇庆、中山等市都有布局金属材料相关的产业集群。

  编者按:一直以来,我国一方面不少关键领域的高端材料依赖进口,另一方面中低端领域产能过剩且竞争激烈。然而,随着关键材料技术的升级演进,新材料产业在下游高端领域的应用正面临历史性机遇。如今粤港澳大湾区,在地方政策及产学研各方力量的推动下,这里正涌现一批“瞪羚”企业,推动着传统金属制造业向高端化、绿色化迈进,绕开激烈的中低端领域竞争,从源头建起自己的关键核心技术“护城河”,为航空航天、汽车电子、核电等领域提供筑基技术。

  金属的使用,是人类文明的一次飞跃;而金属材料技术,则是现代制造业的“底盘”,也是大国竞争的前沿阵地。

  当前,金属新材料产业发展日新月异,以特种金属功能材料等为发展重点,加快研发新材料制备关键技术和装备,加强基础研究和体系建设,突破产业化制备瓶颈,已成为科技产业重要“赛道”。

  作为工业重镇和材料应用主要市场,当前粤港澳大湾区正在地方政策及产学研各方力量的推动下,正涌现一批“瞪羚”企业,它们以创新为动力,以市场为引领,推动着传统金属制造业向高端化、绿色化迈进,力图绕开激烈的中低端领域竞争,从源头建关键核心技术“护城河”,并希望在航空航天、汽车电子、核电等新兴领域收获市场。

  这将是一片极为可观的“蓝海”。根据工信部预测,到2025年,中国新材料产业总产值将达到10万亿元,并保持年均增长20%;到2035年,中国新材料产业总体实力将跃居全球前列,新材料产业发展体系基本建成,并能为本世纪中叶实现制造强国提供基础支撑。

  按照广东省的整体谋划,以建设粤港澳大湾区为契机,珠三角核心区将崛起高端先进材料产业带,其中佛山、广州、清远、阳江、云浮、肇庆、中山等市都有布局金属材料相关的产业集群。

  近日,南方财经全媒体记者对粤港澳大湾区金属新材料行业的多家“瞪羚”企业进行走访发现,面对国产化和低碳环保,金属新材料行业正迎来新一轮产业结构革命机遇,这些企业有的能令高精密金属材料缓蚀延寿,有的具有制备性能替代甚至超越各类进口的高端合金材料的能力,并且眼下都正在技术产业化应用的道路上疾驰。

  近日,在佛山峰合精密喷射成形科技有限公司董事长兼总经理杨云峰办公室里,厂房金属喷射作业的声音从窗外传来。厂房设备内,在惰性气体的保护下,高温金属液体正在雾化、喷射、高速凝固、沉积成形,雾化液滴尺寸达到微米级,喷射速度约300米/秒,沉积速度大于12升每分钟,沉积前凝固速度约1万度每秒,是传统铸造凝固速度的1-10万倍。

  “在精密喷射成形这项技术发明成功以后,清华的师兄弟跟我讲,国内太需要了,因为制造业高端金属材料是国内的短板。举个例子,像航空航天领域,我们的涡轮发动机、涡轮盘这种高端核心的东西仍然受制于人,高温合金升级可以带动航空发动机发展。所以我在2014年把全部职务发明买断,回国创业。”杨云峰告诉南方财经全媒体记者。

  作为清华大学的博士生,杨云峰已从事先进冶金、增材制造技术科研工作已30余年,曾任芬兰国家技术研究中心首席科学家。在外期间,杨云峰积累了喷射成形技术的一手资料和经验,突破了欧美原有科研院所和企业都未能解决的精密化难题,成为精密喷射成形(PSF)技术发明人。归国后,杨云峰与清华系创投机构合资成立了峰合科技。

  目前,粉末冶金是发达国家制造高性能细晶合金采用的主流先进冶金技术,中国近十年来自行研制采用粉末冶金工艺设备制造的材料与发达国家仍有差距。

  相比粉末冶金,PSF作为另一条技术路线,工艺流程较短、产出锭坯氧含量低且易于控制、不需要昂贵的粉末原料,生产成本更低、效率更高,可以同时适应小量定制和大规模量产,能与传统的锻轧挤压力加工、热处理工艺直接衔接,有潜力成为我国金属制造业转型升级的筑基技术,这成了峰合科技最“硬核”的技术竞争力。

  如今,PSF技术的产业化应用项目已成为清华大学与广东省的战略合作项目之一。

  杨云峰告诉南方财经全媒体记者,峰合科技主要面向中高端材料和替代进口材料需求,下游主要集中在长三角、珠三角两个制造业实力强的地区,及军工类企业,技术应用在高端特钢、高端铝合金、高温合金、特种合金制造等领域,随着技术的成功应用,客户已延伸至航空航天、特种钢龙头等企业。“在熟悉国内产业环境后,2018年开始试产和应用研发,2019年营收2000万,净利润470万,2020年营收4800万,净利润2000万,今年营收预计会有稳步的增长。”

  虽然技术应用空间十分广阔,但用杨云峰的话说,“打入不同圈子”需要时间,硬需求之外,大部分下游民用市场目前难以消化高端金属材料的高价格,同时,传统行业已形成生态链条和既有利益格局,技术革命非一蹴而就。

  金属材料制造新技术的产业化应用通常要经历V型周期,在大批量生产之前,都很难获得经济效益。

  同时,技术产业化应用之路离不开多方力量。2018年5月,清华大学国际技术转移中心负责人谭鸿鑫与国内铸造协会交流,意欲推进PSF技术的产业应用,该铸造协会向谭鸿鑫推荐共昌轧辊,谭鸿鑫前往共昌轧辊考察,一番交流后,共昌轧辊团队飞往佛山,认为峰合科技的技术有望对轧辊行业带来重大影响,双方遂达成战略合作。

  “这是一个新的契机,技术更加先进。我们是全国轧辊企业联盟的主席单位,也应该在行业内做好标杆引领,做出能够超越日本CPC的轧辊。”中国轧辊企业联盟副秘书长、共昌轧辊总副工程师周军告诉记者,若不是清华的引荐,他当时并不知道PSF技术已被引进回国。

  冶金工业规划研究院党委书记、总工程师李新创指出,在“碳达峰”和“碳中和”约束下,钢铁行业将进入减量发展阶段,一些特殊领域用高端特钢品种的研发生产与国外先进国家相比仍有较大差距,全行业上下游应共同发力钢铁基础材料升级和高质量应用,尤其要发展耐磨、耐酸、耐蚀、耐候等特殊性能的长寿命产品,符合轻量化发展的高强高韧节材型产品等。

  杨云峰曾经与佛山的几家大型铝材厂进行接触,有铝型材企业欲从原来的建筑铝材发展到装备铝材,但高端供给的发展与国内终端下游材料需求转型升级节奏密切相关,“现在高端铝合金200元一公斤,该企业销售团队较难消化,他们原来20元一公斤,销售网络和渠道定式必须要打破,需要建立高端销售渠道,企业高管都有意识要转型升级,但当前市场是否能消化,在前期,销售还有所顾虑。”

  猎投基金副总经理邓林向记者表示:“这是一个教育市场的过程,因为通过技术创新生产的这种铝材,它的强度更高,使用寿命更长,售价也比普通铝材更贵,从下游角度来说,需要时间去接受。在这种情况下,愿不愿意付出短期的代价,去获得长期的收益,企业要去对自己的生产经营做一个平衡。”

  到民用汽车领域,轻量化发展也是一大趋势,汽车零部件采用更高端的合金材料可以达到减重要求,但汽车厂商成本控制严格,设计部门也要考虑一系列标准化问题,短期内,在有限的产能下,杨云峰表示,先要做附加值最高的领域,着眼于未来中长期,“在汽车领域,只要量大,我们也可以把价格降下来。”

  同样决定在中高端金属材料市场游弋的,还有金属加工液添加剂企业。“比如说建筑铝合金门窗,它在金属材料市场上算是比较中低端的领域,如果帮企业考虑成本,一般也用不起我们这种材料,军工、汽车、航天、电子则比较合理。”德旭新材料董事长兼总经理何彦波告诉记者。

  德旭新材料成立于2012年,是广州开发区的一家“瞪羚”企业,面向中高端金属材料市场,产品应用于微电子材料、新能源材料、航空航天材料、汽车材料、高精密金属材料以及节能建材的防锈缓蚀环节。

  “全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元,我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值的5%,严重会引起安全事故,像前些年石油管道泄漏和实验室爆炸事件都有金属腐蚀引起的情况,建筑桥梁的钢筋疲劳也涉及金属腐蚀。”何彦波表示,金属腐蚀直接关系到人民生命财产安全,关系到工农业生产和国防建设。

  面对同样的企业,如果说峰合科技能够提供减重零部件,让一辆军用装备更强更轻,德旭新材料所承担的则是防护角色,何彦波举例:“特殊装备也需要做加工防腐蚀处理,要求更高,还有比如每次出去演习一次,也涉及到表面污渍的清理和防腐蚀处理。”

  据悉,在广州开发区政府的支持下,今年第四季度,该企业在广清经济特别合作区广佛园的新生产基地即将开工建设,支撑5万吨年产量,预计明年底竣工。“现在我们的客户群分布珠三角、长三角,还有西南地区的军工类企业,最早选择落地广州开发区,就是考虑到它的营商环境和办事效率,像拿地签约只用了两三个月的时间。”

  何彦波说:“今年整个材料涨价特别严重,之前我们有用美国的原料,贸易摩擦以后我们主要选择欧洲、东南亚以及中东沙特一带的原料进行替代。如今有了新的生产基地,就可以根据气候条件和市场走势,在低位存储原料,生产基地有位置空间可以存货,加上足够的资金来运作这个事情,这对我们的发展很关键。”

  眼下,峰合科技也在进行增资扩产,以提高产业化应用能力。作为制造业大城,佛山自身具备较齐全的制造业配套、位于工业强省腹地,有粤港澳大湾区的经济活力和政策支撑。杨云峰告诉记者,峰合科技正在佛山筹建PSF产业园,后续仍会优先在粤港澳大湾区拓展PSF产业园,再逐步通过引进PSF技术的合作企业拓展至其它制造业发达地区,他希望日后世界最核心、最高端的材料能出自这里。业务布局上,首先主要面向国内市场做替代,促进国内金属制造业升级,待国内高端金属材料形成稳定高品质的产业链且具有一定规模后,未来期盼出口与发达国家竞争。

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