乘风破浪出海去

看,国产大飞机上
也有咱“宿迁造”!

它们规模不算大,却是细分领域的“领头雁”;名气不算响,但个个都是有绝活的“小巨人”;它们瞄准专精特新,勇闯科研“无人区”,成为因地制宜发展新质生产力的关键力量。它们有一个共同的名字——“隐形冠军”。
2015年,C919大型客机首架机正式下线,这也标志着我国成为世界上少数几个拥有研制大型客机能力的国家,而C919御风飞翔的背后,正是中国科技的集成力量。制造一架大飞机,需要数以百万计的零件,它的零部件来自五湖四海,在C919备用发动机CJ-1000和CJ-2000的核心部件上,宿迁一家公司参与研制的合金材料,在发动机通过试车和飞行考核上,发挥了巨大作用。
这家公司就是位于宿迁高新技术产业开发区的江苏奇纳新材料科技有限公司(以下简称“奇纳”)。该公司总经理卢华东告诉我们,他们在高温合金领域从事生产和研发已经有12年的时间了,特别是在增材制造领域,奇纳的市场占有率达到全国首位。
我国是名副其实的材料大国,为什么偏偏是奇纳?

这个在宿迁鲜为人知的企业,却在高温合金母合金这一“超级合金”领域,占据着举足轻重的地位。他们所研制的多个牌号的合金,广泛地应用于诸如GT-25000大型燃气轮机等关键设备上。
作为飞机的“心脏”,发动机的研发难在哪儿?在飞机点火瞬间,航空发动机燃烧室的温度高达 1800摄氏度,转速高达20000转/分,普通钢材瞬间就会熔成液体,一般材料更是无法承受超强离心力的撕扯,所以航空圈里也流行着一句话:“发动机能不能成,就看高温合金行不行!”在展馆的航空发动机模型前,卢华东介绍燃烧室的环境类似于太上老君的“炼丹炉”,不仅要承受高温高压,还要确保材料耐腐蚀,而且在运作的过程当中,要持续不停地输出强大的动力。
所以,看似平平无奇的材料,其实很不一般。奇纳研制的这个单晶定向等轴合金,在发动机的部件上被广泛使用。普遍的工作温度在900度左右,极端环境下能达到1500多度,对成分还有杂质元素的控制要求很严格。单晶高温合金材料是航空发动机高压涡轮叶片所需的“尖子生”,能承受温度和压力的“极限挑战”,将杂质和气体控制范围小于百万分之一甚至千万分之一,从而制备出更高“推重比”的航空发动机。
卢华东说,对于原材料而言,把它控制在百万分之一,有一定可行度,但是到千万分之一级别时难度很大。实验结果中有一项杂质显示不达标,就得推倒重来。该公司进行了大量的实验,花费了数百万的经费,采购人员针对这个原材料,跑遍了整个中国,最终把这个元素,控制在一个合格的范围内。
对企业来说,制造是现在,研发才是未来。企业要苦练“内功”,不断地紧跟材料的前沿,深化与科研院所的合作,这样企业在未来的发展过程当中,才能走得更加长远。
而在新材料领域“公然开挂”,奇纳也进一步展示了“千般武艺”,实现了高温合金母合金业务与绿氢(催化剂与电极网)业务的双翼发展,获评国家级专精特新“小巨人”企业。
“嫦娥六号”月背挖“宝”,大数据、人工智能赋能高质量发展,“中国路”“中国桥”“中国核电”不断走出去……这些重大创新成果的背后,有许多像奇纳这样“小巨人”的身影。
而这些隐身于大众视野之外的中小企业,在一个看似不宽的领域,精耕细作,把一米宽的市场做到百米深,做得深入,做到极致。
全球储能革命中的宿迁“膜”力

坐标宿迁,向北看,一座看似普通的厂区里,正悄然研发生产着全球最先进的离子交换膜——这个“储能电池心脏”的核心材料,不仅打破了国外垄断,更让中国在长时储能赛道上实现弯道超车。
在内蒙古鄂尔多斯的荒漠上,由宿迁时代储能科技有限公司(以下简称“时代储能”)提供的兆瓦级液流电池正稳定地储存着太阳能。这种像“流动的电解质”一样的电池,核心秘密就藏在这张厚度仅0.05毫米的膜里。
时代储能合成研发部部长、宿迁中科时代新材料有限公司总经理蔡红云介绍,如果把液流电池比作人体,离子膜就是“心脏瓣膜”。而且,储能行业有个“不可能三角”,即安全、成本和寿命三点。时代研发的阴离子交换膜离子渗透率比国际主流产品低30%,电导率却高出15%,这项突破让中国首次在有机液流电池领域实现全产业链自主可控,而且,完美解决了“不可能三角”:一,时代用水来替代有机溶剂,实现了本征的安全;二,用有机电解质替代钒电解质,成本下降了60%;三,搭配智能管理系统使电池的整体能效达到82%以上,使用寿命大约20年。
2023年7月,当宽幅达0.8米的阴离子交换膜从宿迁的车间缓缓下线时,德国某老牌能源企业的技术专家专程飞来“取经”。这个全球首条大宽幅生产线,每年可生产100万平方米离子膜,足够装备1GW储能系统——相当于百万户家庭级别的日常用电需求。

蔡红云说,目前市场上我们这一款膜液,还没有许多真正的厂家来做,他们积累的经验也比较少,时代储能就相当于一个前沿的试错者。而作为储能行业的“卷王”,市场上别的电池还在“削峰填谷”,时代储能已解锁双技能,不仅能调峰,还能“全频段蹦迪”。举个例子,传统的火力发电,它有一个响应的时间,大概是分钟级的响应时间,而时代储能的调频可以实现毫秒级的快速响应。全球储能市场正以每年30%增速扩张,而时代储能的订单曲线更为陡峭:2024年销售额近千万元,2025年全年预计实现超亿元销售额,上半年已完成过半。
时代储能德国子公司技术总监Tobias介绍说,他们正在研究的课题是让电池做好进入欧洲市场的准备,确保所有电池组件都符合欧洲法规,这是明年在德国和整个欧洲市场推出电池的重要一步。
这背后,是时代储能“左手拿试管,右手握图纸”的硬核创新:2021年,实验室只能做出A4纸大小的样品;2022年,参与国家“十四五”重点研发计划;2023年,收购德国耶拿公司获得核心专利;2024年,获中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖。
Tobias介绍,他相信全球有很多液流电池公司都在努力推进各种不同的技术,而时代储能非常特别,因为它是少数几家整合了所有必要组件完整价值链的公司之一,并且正在将生产规模扩大到千兆瓦时级别。拥有手头的无金属有机液流电池这项伟大技术,以及即将到来的大规模生产,使公司在全球处于非常强大的地位。
从实验室的克级制备到产线的千公级连续制备,从被国外技术制约到反向出口,这张膜的故事印证着中国创新的韧性,也正在为全球能源转型铺设一条“隐形赛道”。
所以,“膜”法世界的尽头,真的是星辰大海。
本版组稿:周凌梓 王子龙
- 责任编辑:
- 杜之辛
- 孙立

