走進(jìn)位于山東濱州市鄒平市的山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“魏橋集團(tuán)”）輕量化基地展廳，一塊浮在水面上的材料引起了記者的注意。“這是我們自主研發(fā)的泡沫鋁產(chǎn)品，密度不及水的一半，壓縮強(qiáng)度卻是碳鋼的5倍，是一款具有吸音、隔熱、防磁、防爆等特性的新型功能性材料，可廣泛應(yīng)用于公路交通、建筑家居等領(lǐng)域。”魏橋集團(tuán)旗下山東宏和輕量化科技有限公司副總經(jīng)理程健說(shuō)。
作為中國(guó)鋁產(chǎn)業(yè)的排頭兵，魏橋集團(tuán)讓傳統(tǒng)鋁制品實(shí)現(xiàn)了“七十二變”，不斷推動(dòng)鋁產(chǎn)業(yè)走向高端化、智能化、綠色化。集團(tuán)目前已擁有2家國(guó)家級(jí)智能制造示范工廠、4家國(guó)家級(jí)綠色工廠。
闖出新發(fā)展路徑
魏橋集團(tuán)自2001年進(jìn)入鋁業(yè)領(lǐng)域以來(lái)，堅(jiān)持上下游業(yè)務(wù)一體化發(fā)展，逐步構(gòu)筑起“熱電—采礦—氧化鋁—原鋁—鋁深加工”產(chǎn)業(yè)鏈，已發(fā)展為全球最大的鋁材生產(chǎn)商之一。
近年來(lái)，魏橋集團(tuán)乘勢(shì)而上，深耕鋁業(yè)領(lǐng)域，逐步構(gòu)建起從鋁土礦、氧化鋁、原鋁、鋁型材到鋁精深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈條。魏橋集團(tuán)所在的濱州市被科技部認(rèn)定為國(guó)家高端鋁材高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地。
“魏橋集團(tuán)從事的是傳統(tǒng)制造業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、轉(zhuǎn)型難度也大，但是我們?nèi)砸?lsquo;新’出發(fā)、向‘新’而行。”魏橋集團(tuán)董事長(zhǎng)張波說(shuō)，近幾年，集團(tuán)主要瞄準(zhǔn)高端化、智能化、綠色化發(fā)展方向，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展。
“我們提出‘再造一個(gè)新魏橋’，但并不是比拼規(guī)模經(jīng)濟(jì)，而是打破路徑依賴，從上游鋁業(yè)向下游應(yīng)用領(lǐng)域延伸，實(shí)現(xiàn)從‘創(chuàng)業(yè)魏橋’向‘創(chuàng)新魏橋’‘科技魏橋’的轉(zhuǎn)變，闖出一條新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換、高質(zhì)量發(fā)展的新路。”張波說(shuō)。
自2019年以來(lái)，魏橋集團(tuán)加快輕量化基地建設(shè)，以新能源汽車(chē)用系列高強(qiáng)高韌新型鋁合金材料開(kāi)發(fā)為核心，專注提供汽車(chē)輕量化系統(tǒng)解決方案，努力打造技術(shù)水平領(lǐng)先的全流程輕量化研發(fā)、試驗(yàn)、制造基地。
攻關(guān)輕量化難題
在魏橋集團(tuán)輕量化全車(chē)身總成車(chē)間，生產(chǎn)線上高精準(zhǔn)、柔性化的機(jī)器人正在進(jìn)行精準(zhǔn)焊接工作，僅12分鐘，一臺(tái)全鋁車(chē)身便組裝下線。
魏橋集團(tuán)旗下的山東宏奧汽車(chē)輕量化科技有限公司設(shè)備總工程師高儀康告訴記者：“通過(guò)高溫熔融摩擦焊接等工藝，生產(chǎn)線將不同材料一次連接成型。與傳統(tǒng)的鋼車(chē)身點(diǎn)焊工藝生產(chǎn)線相比，采用多種連接工藝不僅能在保證強(qiáng)度的情況下減少焊接變形，還能充分保證產(chǎn)品質(zhì)量。”
“我們生產(chǎn)的全鋁車(chē)身較傳統(tǒng)鋼車(chē)身減重約40%，搭載于純電動(dòng)車(chē)型上可提升3%至5%的續(xù)航里程，搭載于燃油車(chē)型上每百公里可降低約0.6升油耗，每公里減少5克二氧化碳排放。”山東宏奧汽車(chē)輕量化科技有限公司副總監(jiān)李曙光介紹。
“實(shí)現(xiàn)輕量化最有效、最經(jīng)濟(jì)的途徑之一就是用鋁合金來(lái)替代鋼鐵。加快向價(jià)值鏈高端延伸，持續(xù)抓好鋁的精深加工是當(dāng)務(wù)之急。”張波說(shuō)。
近年來(lái)，不少新能源車(chē)企力求在設(shè)計(jì)制造車(chē)身環(huán)節(jié)盡可能多地使用鋁合金零部件，進(jìn)一步減輕車(chē)身重量，提升續(xù)航里程。魏橋集團(tuán)搶抓交通裝備輕量化市場(chǎng)新機(jī)遇，創(chuàng)新研發(fā)鋁合金新材料，全力推動(dòng)鋁合金在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用。集團(tuán)與蘇州大學(xué)攜手，成立了魏橋蘇州大學(xué)研究院、魏橋（蘇州）輕量化研究院，在全球招募研發(fā)團(tuán)隊(duì)，專門(mén)研發(fā)輕量化鋁合金新材料。
通常來(lái)說(shuō)，在鋁合金材料中，高強(qiáng)度、高韌性和高服役性三者存在矛盾。強(qiáng)度提高了，韌性和防腐蝕性就會(huì)降低，同時(shí)產(chǎn)品的服役性能就會(huì)變差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，魏橋（蘇州）輕量化研究院院長(zhǎng)張海帶領(lǐng)50多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)潛心攻關(guān)。
歷時(shí)6年多，科研團(tuán)隊(duì)推出6款鋁合金新材料，突破了材料越硬越脆、越薄越脆的難題，同時(shí)提高了鋁合金材料中的高強(qiáng)度、高韌性和高服役性。研究院基礎(chǔ)研究部部長(zhǎng)秦簡(jiǎn)說(shuō)，這6款鋁合金新材料如能應(yīng)用到汽車(chē)生產(chǎn)中，可以在保證安全性和成本控制的條件下，比現(xiàn)有鋁制車(chē)身減重20%左右，燃油車(chē)每百公里油耗將再降低1升左右，電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程增加近20%。
魏橋集團(tuán)堅(jiān)持把科技創(chuàng)新作為動(dòng)能轉(zhuǎn)換的核心動(dòng)力，用科技賦能產(chǎn)業(yè)鏈再造和價(jià)值鏈提升。集團(tuán)研發(fā)投入占銷(xiāo)售收入的比重連續(xù)多年超過(guò)3%，2023年達(dá)3.74%。集團(tuán)1800多項(xiàng)創(chuàng)新成果獲得專利，參與制定修訂國(guó)家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上百項(xiàng)。
多年來(lái)，魏橋集團(tuán)相繼打通交通裝備輕量化從基礎(chǔ)研究到批量生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)，不斷推動(dòng)科技創(chuàng)新成果推廣應(yīng)用。“今年以來(lái)，魏橋集團(tuán)加大投資合作力度，以示范帶動(dòng)推廣，目前，已與國(guó)內(nèi)外20多家汽車(chē)生產(chǎn)商達(dá)成輕量化戰(zhàn)略合作。”張波說(shuō)。
實(shí)現(xiàn)綠色化生產(chǎn)
近年來(lái)，魏橋集團(tuán)瞄準(zhǔn)綠色化發(fā)展，加速推進(jìn)鋁加工綠色低碳轉(zhuǎn)型，取得一系列顯著成效。
張波介紹，鋁電解槽是鋁電解生產(chǎn)的主體設(shè)備，而其中的復(fù)合陰極作為核心導(dǎo)電裝置，直接影響鋁電解槽的使用壽命及生產(chǎn)指標(biāo)。國(guó)際上通常以鋼棒為原料，能耗高、污染大，而節(jié)能環(huán)保的鋁電解槽陰極材料成為電解鋁行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
魏橋集團(tuán)創(chuàng)新采用“鋁水不落地”生產(chǎn)模式，將鋁水直接轉(zhuǎn)換成零部件，減少了二次熔煉的過(guò)程。通過(guò)這種方式，大幅減少了加工企業(yè)鑄造環(huán)節(jié)的排放和能耗，也大幅降低了噸鋁能耗和排放。
集團(tuán)自主研發(fā)的600千安電解槽技術(shù)裝備是全球首條實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的最大型電解槽，噸鋁能耗最低、自動(dòng)化程度高，煙氣凈化效率達(dá)到99.8%以上，清潔能源占比超過(guò)三分之一。
圍繞國(guó)家“雙碳”目標(biāo)和高能耗產(chǎn)業(yè)政策的要求，魏橋集團(tuán)深入踐行綠色低碳發(fā)展理念，在600千安特大型陽(yáng)極預(yù)焙電解槽上試驗(yàn)推廣“鋁電解一體化銅炭復(fù)合陰極技術(shù)”，每生產(chǎn)1噸鋁可降低電耗約600多千瓦時(shí)，增加經(jīng)濟(jì)效益約800元，槽齡由2480天延長(zhǎng)到4360天，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。全系列600千安特大型陽(yáng)極預(yù)焙電解槽投產(chǎn)近10年來(lái)，整體技術(shù)一直保持國(guó)際領(lǐng)先水平，被評(píng)為“國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化示范項(xiàng)目”。
此外，魏橋集團(tuán)累計(jì)投資100多億元，在行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了熱電、氧化鋁、電解鋁的超低排放，電解槽煙塵顆粒度、二氧化硫遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
從“一塊鋁”到“一輛車(chē)”，魏橋集團(tuán)逐綠而行，不斷以制造含綠量提升發(fā)展含金量，奮力書(shū)寫(xiě)“創(chuàng)新魏橋”新篇章。
