近日,記者在中材江西電瓷電氣有限公司(以下簡稱“中材電瓷”)江西基地看到,一排排棕紅色、藍灰色的“棒子”整齊佇立在廠房內(nèi),這是即將發(fā)貨的棒形支柱瓷絕緣子(以下簡稱“棒形絕緣子”)。
棒形絕緣子是輸變電領(lǐng)域的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料,安裝后能承受百萬伏電壓、數(shù)噸彎曲和扭轉(zhuǎn)負荷,被譽為輸變電的“定海神針”。
“我們自主創(chuàng)新了特高壓棒形技術(shù)、半導(dǎo)體釉技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),研制的棒形絕緣子產(chǎn)品打破了國際壟斷,被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外特高壓工程。”中材電瓷董事、總經(jīng)理楊曉明告訴《經(jīng)濟參考報》記者,公司已成長為制造業(yè)單項冠軍企業(yè),是全球最大的棒形絕緣子供應(yīng)商之一,目前訂單已排到了明年。
單項冠軍:創(chuàng)新與市場“不絕緣”
回憶起半導(dǎo)體釉棒形絕緣子的研發(fā),曾任中材電瓷副總經(jīng)理的桑建華連道“壓力太大!”
從2018年開始,中材電瓷陸續(xù)接到客戶詢單——能否在棒形絕緣子表面釉層添加半導(dǎo)體特性,這樣工作時會產(chǎn)生一定泄漏電流,從而帶來熱量,解決覆冰和“污閃”問題,滿足高嚴寒地區(qū)、高污穢氣候地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)需求。
銷售人員信心滿滿接了單,產(chǎn)品研發(fā)卻不順利?!暗谝淮a(chǎn)品做出來了,但性能不理想。”桑建華決心親自帶隊“啃硬骨頭”。
選擇什么樣的半導(dǎo)體性質(zhì)添加材料,關(guān)乎泄漏電流狀態(tài),也是研發(fā)的首要關(guān)卡。
研發(fā)團隊找到國內(nèi)頭部生產(chǎn)商匹配合適的添加材料,原本躊躇滿志,誰知經(jīng)過6批次的試用驗證,只有2批次合格,且無法復(fù)制。研發(fā)一時陷入停滯。
“一噸添加材料就要50多萬元,資金投入巨大,看著試驗一次又一次失敗,同事們睡不著覺,腦子里想的全是技術(shù)問題?!敝胁碾姶杉夹g(shù)研發(fā)經(jīng)理陳文輝至今記得當時那種焦慮狀態(tài)。
轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在一次交流會議上。桑建華與一位從事陶瓷用品銷售的朋友聊到了該情況,對方表示可以幫忙尋找新的添加材料。“樣品拿來進行多批次的試用驗證,發(fā)現(xiàn)完全符合要求,價格還低了近一半?!?/p>
調(diào)整了80多次基礎(chǔ)釉配方、制定完善的工藝控制標準、改造窯爐改進燒成制度……一點一點“死磕”下,2024年中材電瓷實現(xiàn)了第二代半導(dǎo)體釉產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),成為國內(nèi)唯一、全球唯二之一掌握該技術(shù)的公司。
關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過,類似的創(chuàng)新故事還有很多。
21世紀初,我國啟動特高壓攻關(guān)項目。2010年7月,中國電力科學(xué)研究院聯(lián)系多家下游企業(yè),急尋能承受特高壓的棒形絕緣子。
彼時,作為入行僅五年的“小兵”,中材高新材料股份有限公司電瓷事業(yè)部(中材電瓷的前身)勇敢揭榜。第一窯產(chǎn)品全部不合格,就再查找問題燒制第二窯,最終實現(xiàn)了百萬伏產(chǎn)品合格率98%的行業(yè)領(lǐng)先水平,第一次打響了名聲。
世界第一條投入商業(yè)化運行的1000千伏特高壓交流輸電線路、世界第一條投入商業(yè)化運行的±800千伏特高壓直流輸電線路、世界第一個特高壓換流站……中材電瓷不斷磨礪技術(shù)“殺手锏”,已擁有專利70余項,其生產(chǎn)的棒形絕緣子因為強度更好、重量更輕,開始頻頻出現(xiàn)在重大電力工程中。
單項冠軍是怎么煉成的?“關(guān)鍵是堅持聚焦市場需求和痛點,不斷開展高效新產(chǎn)品研發(fā)。”楊曉明說,“我們做的是絕緣子,但創(chuàng)新和市場不能‘絕緣’!”
新的攻關(guān)已在路上。為提升棒形支柱產(chǎn)品抗老化性能,中材電瓷正在開展工業(yè)氧化鋁配方研發(fā)工作。
“今年干法成型配方進行兩輪中試,完成了550千伏產(chǎn)品試制,濕法成型配方進行了首輪中試,完成了220千伏產(chǎn)品試制,兩類產(chǎn)品性能經(jīng)檢測都達到研發(fā)目標?!标愇妮x透露。
加速升級:向“智”向“綠”要效益
機器臂精準擺動,一個個圓柱狀的泥料坯體被輕巧地放到陶瓷模具上,隨即又被快速沖壓進邊加熱邊旋轉(zhuǎn)的金屬模具內(nèi)自動分離,印刻成似礦泉水瓶的形狀,再由三個形狀各異的旋轉(zhuǎn)模具進行表面高精度的“DNA復(fù)制”,最終變成一個個光滑細膩、形如弧形燈罩的絕緣子……
在中材電瓷中控中心智能化生產(chǎn)管理平臺上,懸式瓷絕緣子生產(chǎn)的實時視頻和詳細數(shù)據(jù)一目了然。
“我們研制的全自動旋壓成型機組已攻克工藝技術(shù)難題,率先填補了國內(nèi)圓柱頭瓷絕緣子旋壓成型的空白,并建成了大規(guī)模超特高壓用絕緣子全自動化生產(chǎn)線和智能生產(chǎn)管理平臺,生產(chǎn)效率提升2.62倍,產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短70%,全過程合格率提升10%。”楊曉明說,今年澆裝、成型、噴釉三大主要工序都將實現(xiàn)自動化。
以成型工序為例,工人需要搬抬的重量在四、五十公斤左右,勞動強度非常大,且產(chǎn)品質(zhì)量易受人工影響?!耙郧?個人一個班可以干到200個,現(xiàn)在基本不需要人工參與,一班能干到800個。”
對于電瓷這樣的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而言,轉(zhuǎn)型升級的迫切性還體現(xiàn)在綠色上。
天然氣是電瓷生產(chǎn)的主要燃料。中材電瓷與設(shè)備廠家聯(lián)合開發(fā)和應(yīng)用了更加先進的控制算法和隔熱性能更好的材料,對重點熱工設(shè)備進行升級,并深挖余熱利用潛力,天燃氣能耗降低約26%。
國家級綠色工廠、智能制造示范工廠等一系列榮譽稱號的獲得,是這家制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級探索成效的有力證明。但楊曉明認為還不夠。在他看來,唯有持續(xù)向“新”求“變”、向“智”向“綠”,才能在快速迭代升級中立于潮頭。
目前,中材電瓷正在建設(shè)一條新的干法生產(chǎn)線,設(shè)計之初就對信息化、智能化、數(shù)字化以及安全管理等方面提出了更高、更具體化的要求。
絕緣子產(chǎn)品品種多且多為小批量生產(chǎn),如何設(shè)計建造一個綠色智慧、運行經(jīng)濟、更具競爭力的工廠?“行業(yè)內(nèi)沒有先例可以借鑒,我們只能自己摸索,四處去別的行業(yè)取經(jīng),廣泛與相關(guān)供應(yīng)商展開研討交流?!睏顣悦髯孕诺卣f,今年新產(chǎn)線建成后,將成為行業(yè)內(nèi)新的標桿。
布局全球:提前謀劃拿到入場券
中材電瓷新產(chǎn)線還未投產(chǎn),訂單卻已排到了明年。
“增量主要來自國外,今年僅歐洲市場新簽合同就有6000萬元?!睏顣悦鲬c幸早有布局。
成為西門子能源、ABB、GE、日立新能源等知名電氣巨頭的供應(yīng)商,是中材電瓷此前進入國際市場的主要路徑。意識到歐美國家加快電力設(shè)備更新?lián)Q代的潛藏機遇,這家企業(yè)決定直接進軍終端市場。
自2019年加速自身品牌出海步伐以來,中材電瓷已叩開多家海外客戶和項目的大門:厄瓜多爾500千伏變電項目、西門子法國RTE電容器項目、巴西美麗山±800千伏特高壓輸電線……
蹚出新路,并不容易。
“歐洲市場這幾年電力需求量很大,未來投資前景良好,我們積累了一定量的市場沉淀后,就瞄準了當?shù)氐母鞔箅娏??!敝胁碾姶蓢Q(mào)部副經(jīng)理李冰鑫說。
無數(shù)封郵件,無數(shù)次商談,無數(shù)個整改方案……經(jīng)過多年努力,中材電瓷最終打破壁壘拿到入場券,成為意大利國家電網(wǎng)Terna唯一的中國絕緣子合格供應(yīng)商,手握其85%的中標份額。
贏得市場的背后是“硬實力”?!拔覀儗iT開發(fā)了技術(shù)難度高、工藝要求嚴的藍灰釉系列產(chǎn)品,迅速打開了歐美市場?!睏顣悦髡f。
一組數(shù)據(jù)清晰有力——中材電瓷棒形絕緣子年產(chǎn)量約3萬噸,公司2025年上半年收入預(yù)計2.5億元,同比增長9.78%;利潤總額預(yù)計3千萬元以上,同比增長18.75%;出口占總收入的比例約34%,隨著海外新簽訂單逐步交付,預(yù)計整年該數(shù)值可達到40%。
“我們將繼續(xù)加大新材料研發(fā)力度,不斷提升工業(yè)化制造水平,持續(xù)推動信息化、智能化,擴大海外電力工程應(yīng)用,加速向全球絕緣子領(lǐng)域一流制造服務(wù)商進發(fā)。”談及未來,楊曉明干勁十足。