专场活动详细报道

2017轻量化材料产业发展论坛(南昌)
时间:2017年9月9日上午
地点:南昌前湖迎宾馆(前湖厅)
主办单位:中国企业联合会  中国企业家协会
承办单位:江西省人民政府  全国工业和信息化科技成果转化联盟
支持单位:威海万丰镁业科技发展有限公司  北京中企慧联科技发展中心
论坛主持人:刘英军  工业和信息化部产业发展促进中心处长
    
    主持人:今天召开轻量化材料产业发展论坛。2017年轻量化产业发展论坛是由中国企业联合会、中国企业家协会主办,全国工业和信息化科技成果转化联盟承办,旨在通过深度研讨,拓宽轻量化材料应用领域,推动轻量化材料的发展。请允许我对主办单位和各位的莅临表示诚挚的感谢!
    下面由我为大家介绍一下出席本次论坛的嘉宾,他们是:上海交通大学教授、中国工程院院士丁文江,中国科学院院士、北京科技大学教授葛昌纯,中国科学院院士、中国航发材料研究院研究院曹春晓,江西省工信委副主任刘煜,北京科技大学新材料技术研究院院长曲选辉,中国有色金属工业协会会长徐晋湘,北京工业大学、杜文博,万丰奥特董事朱训明,中国铝业集团党组成员、教授级高级工程师刘祥民,全国工业和信息化成果转化联盟常务副理事长陈玉涛,全国工业和信息化科技转化联盟政策研究部主任杨秀丽。让我们以热烈的掌声欢迎他们的到来!
    下面首先有请江西省工信委副主任刘煜为本次论坛致辞,大家欢迎!
    
    刘煜:尊敬的丁文江院士、葛昌纯院士、曹春晓院士、尊敬的朱?地会长、尊敬的各位专家学者、女士们、朋友们,大家上午好!
    今天我们共聚南昌,助力五百强企业高峰论坛,共商轻量化材料的发展,探索轻量化材料的未来,在此我谨代表江西和工业信息化委员会向各位专家、各位领导、各位嘉宾表示热烈的欢迎!向长期以来关心、支持、帮助和关心南昌发展的各位朋友表示衷心的感谢!
    轻量化材料作为工业中不可或缺的材料,在汽车、船舶、航空航天等领域有广泛的应用,尤其对汽车的行业对尤为迫切,由于我国的轻量化材料研究起步较晚,与美国、日本得发达国家相比仍有不小的差距。为此,国家高度重视轻量化材料产业,大力推进清轻量化材料的发展。中国制造2025将轻量化材料作为核心技术,工信部、发改委科技部三部委印发了文件,作为未来轻量化材料的发展方向之一。
    江西作为有色金属资源大省,素有亚洲鋰都,通过工业强省战略,新技术、新模式不断涌现,新材料产业作为我省具有禀赋特质和比较优势的产业,一直以来都是我省发展的重点。虽然目前我省在轻量化新材料产业发展上尚属起步阶段,发展规模小,发展水平不高,是我们的现状。但在应用领域,我们还是具有一定的需求。应该说,轻量化材料的发展离不开制造业与材料行业之间的深入交流,离不开各相关领域的相互协调、相互配合,更离不开产业链上下游之间的合作,为了更好地推动我省轻量化材料的发展,扩大轻量化材料在我省的应用,我们今天专门邀请了我省部分行业的相关企业代表和人士参加本次论坛。其目的就是希望通过这次难得的机会,加强与各位院士、专家、业界精英的交流沟通、促进合作。
    各位专家、各位领导、各位嘉宾,一代伟人毛泽东在80年前就对江西发出过江西风景独好这一赞叹,今天风景独好的江西站在了新的起点,我们热忱欢迎大家到江西这片热土、这片福地多走走、多看看,增进了解、加深友谊,江西不仅是红色故都、客家摇篮,还有丰富的资源基础、良好的发展环境、优惠的投资政策,希望大家能够通过这次机会进一步了解江西、合作江西,最后祝2017中国五百强企业高峰论坛取得丰硕成果,祝轻量化材料产业发展论坛取得圆满成功,祝各位嘉宾身体健康、万事如意!
    
    主持人:下面我介绍一下在座的领导还有国家制造强国战略委员会委员、中国制造专家委员会主任、中国制造研究室主任朱森帝(音)、徐鸿海。非常感谢刘煜主任的精彩致辞,相信身处江西的各位可以看出江西省与五百强企业合作的诚意,以及对轻量化材料的迫切知之情。轻量化材料有哪些?接下来有请上海交通大学教授、中国工程院院士丁文江给我们做轻量化材料绿色之镁的主旨报告,大家欢迎!
    
    丁文江:非常感谢大会特别是朱阵地(音)工程师给我打电话,要我做一个汇报。昨天我是坐高铁从上海到南昌的,江西对我来说也是非常值得怀念的一个地方,我16岁到22岁就在江西。过去到南昌都是坐飞机,昨天坐高铁,路过鹰潭,那时我们从上海到江西是插队入户,就在鹰潭下车。那时候上海到鹰潭的火车是14小时,昨天从上海到南昌是4个小时不到,所以觉得中国的发展很令人感慨。同时也觉得能够到江西我第二个故乡或者给父老乡亲和领导做一个汇报,也是非常荣耀、也是非常高兴的一件事情。所以今天我汇报的题目叫绿色之镁、稀土栽培。
    镁为什么是绿色的?我给绿色下了两个指标,一个是说提炼一吨新的金属和回收一吨金属能源之比、消耗越低越绿色,回收一吨镁回来跟提炼一吨镁能耗大概是5%左右,如果是铝回收大概是7%到9%,钢有20%。从这个角度来说,从回收的能源之比来讲,镁是绿色的。
    第二个就是说这个材料,我们人类使用它是不是可持续。后面我会有一个图,钢、铁这种金属按全世界的消耗速度,全世界还有70年就没有了,铝还有220年,只有镁几乎是取之不尽、用之不竭的。只要有海水就会有镁,除非海枯石烂,镁就没了,海枯石烂,地球也没了,所以绿色就是这个意思。
    第二句话叫稀土栽培。我后面也会稍微做一些介绍。发现镁这样的金属和铝差了一年,但是大家看到铝到现在到处都是,镁在我们生活中还是比较少,因为它有它固有的一些缺点,比如它的强度、变形能力、耐腐蚀,这都抑制了镁的应用,怎么来突破这样一个瓶颈?我们做了那么多年的工作主要是做稀土,用稀土来改善它,所以叫稀土栽培。我先做一个题目的介绍。
    讲了20年的老话,中国镁有三项世界第一,储量第一、产量第一、出口第一。我就讲一讲去年8月22号在青海,习近平总书记视察青海盐湖,当时做出了一个号召,要把金属镁一体化项目办好,就是说把中国的资源优势怎么转化成技术优势,最后怎么变成我们的经济优势,这就是我们总书记的号召。
    镁的资源在中国是非常丰富的,徐会长的数据更强,至少占了全世界的80%以上,可能要到90%了。镁的特性一个是轻,第二是易回收,包括它的瓶颈。从我研究的角度,主要是稀土和镁的结合上来改善、实现镁全面的性能优化。我做镁做了32年,85年开始做,那时正好中国的桑塔纳轿车引进中国,所以开始了镁的研究。做了32年,也很惭愧,到现在镁还没有真正走向世界,没有真正得到中国大规模工业化的应用。但不管怎样,32年也有一些进步,这个进步第一个就是我们对镁这个材料有一系列的研究进展。第二做镁的工艺技术有了一系列的突破,第三在一些关键重要部件的应用有所拓展。特别在我们国防上面,我们的应用更显著,从这个角度来讲,应该是走在世界的前列。第四我们还发展了镁一系列的功能材料。镁不光作为结构材料应用,它还可以做很多功能性的材料,包括能源材料、包括生物医用材料、包括光学材料,实际上还包括声学材料。
    我们做的这些材料里面有一些案例,这个案例对中国的镁会有所启示,中国的镁如果仅仅只用在非主成立件(音),用在笔记本电脑、不是主成立件的话,就永远走不到世界镁材料应用的前端,所以我在这里介绍主要应用的部件,这就是一个发动机,这个发动机的缸体。现在缸体轻量化材料也越来越迫切了,刘煜主任也讲了,轻量化材料是一个永恒的主题。汽车发动机都在头上,后面是配重的,所以前面减轻重量,后面配重也可以减少。通用06年跟我们签合同进行开发,但是进度受到了当中的一些波动,特别是稀土这件事情的波动。我们09年、10年的时候搞了稀土配额制,这个事情有点放缓,但不管怎样,有三大件,一个缸体一个活塞一个缸套,六缸的缸体可以减重18公斤,这是非常可观的事情,这件事还在做。
    后面我会介绍一系列关键部件,这是钢铁,后面还有航空波音用的镁。过去在民用飞机上用镁,一直受制于波音,波音是全世界民用航空的霸主,它不用,没人敢用,现在也在这方面突破镁的难点。这个缸体铸件是压铸成型的。
    轮毂万丰很早就做了,这件事我们做了至少15年,后来想想,为什么轮毂那么难推广,12年前我们就送了大概两个集装箱的轮毂到日本去,日本装我们轮毂车的大概有40辆,还一直在跑,跑了十几年,轮毂一点事都没有,但是一直得不到突破。去年我们用了一个工艺,现在我们国家都在做断旋的工艺,当时我们在日本做实验,从工艺来讲、从成本、生产效率来讲,断弦有它的优点,但是从效率商来说铸旋更有优势,我们在日本做了40个轮毂,半个小时就完成了。我也研究了一下,当钢轮毂取代铝轮毂花了30年,铝轮毂65年就出来了,实际上到1995年才开始全面取代钢轮毂,中间有非常有利于推动铝轮毂的要素,就是海湾战争油价突然上升,所以铝一下占领。用镁的轮毂取代铝的轮毂,一定是这么回事,但是它也需要时间。
    我就不讲PPT了,把一些观点给大家介绍一下,镁在结构上我讲两条,我们的合作方通用包括NK涡轮,包括航空波音,活塞是跟日立合作。我们一直想跟?结合,当时交大的党委书记马德秀把这件事闹到全国人大、全国政协,说中国要把这件事做上去,但是碰到一个很大的壁垒,就是我们自己的自主设计能力没有起来,我们国家的工业前30年发展主要依赖于引进和模仿。怎么把自主创新、自主设计的核心做起来,我们是制造大国,但是没有一款发动机真正是中国设计的,都是引进的。既然讲到轻量化,轻量化有很大的瓶颈,就是我们应用新材料的能力。
    去年12月份马凯副总理做了新材料的调研,调研总结会的时候,马凯总理讲了两句话,我觉得这两句话给在座的企业家都有启发,对新材料他讲了十个字,第一个要用镁好材,第二叫好材不会用,前面要用镁好材,就是我们模仿和跟踪没到位,如果说好材不好用就是我们的应用能力相对比较差。
    在军口得到比较好的应用典型,比如发射架,这是巡航导体的壳体,是中国第一次跑到世界前列的典型。这是J20直升机的主机xia。
    镁可以做燃烧电池也可以做镁离子电池,用镁代氢的话,能量密度可以大幅度提高,大家知道无人机自控时间不会超过半个小时,我们可以达到6个小时,巡航距离可以达到300公里。这是氢致变色,让镁跟稀土的?膜在清凉由反射变成特色,就可以做调光玻璃和轻的传感器。
    还有医用镁,包括心脏支架等都可以用镁做,可以实现可控降解。
    最后讲几点体会,我们做镁合金材料,第一个研究材料一定要物尽其性,就像人尽其才一样,每一种材料都有它最根本的内涵,怎么样把它最根本的内涵挖掘出来,这是我们研究材料最主要的,不要去勉强,一定要尽它的性。比如镁,不能光是轻量化,还要有内涵,包括刚才讲的能源材料、光学材料、生物材料包括声学材料。从材料成型来讲,一定要顺着它的性能,工艺要顺性而为,你不能抗拒它的本性去研究。
    第二研究材料一定要把料做精,料一定要才材,材一定要成器,器要好用。
    第三回头看。最近几年我在世界上跑,我觉得中国有一个特殊的机遇,就是说美国也好,甚至于日本也好,研究精塑材料的研究力量在弱化,他们都搞纳米材料、生物材料,当制造业要回流的时候,这个人才就没有,中国具有这样的人才。然后我们在搞制造大国向制造强国走的时候,金属的功能越来越强,所谓回头看对我们现有的一些金属,按照现在的理论、现在的实验手段、现在的实验工艺来重新看一遍,这个材料在原来的存量上提高它的增量。这个要比完全研究一个新材料是事半功倍的事情。
    因为时间实在太少,我就讲到这里。
    
    主持人:感谢丁院士对于轻量化材料、镁合金的剖析,镁几乎是百分之百可回收利用,被寓于21世纪的可回收材料。轻量化材料种类繁多,除了镁,我们也希望更多地了解其他的硬质合金。接下来有请中国科学院院士,、北京科技大学教授葛昌纯做轻量化材料制硬质合金的报告。
    
    葛昌纯:各位专家、各位同志们,早上好!首先非常感谢大会邀请我做这个报告,有机会跟各位领导、专家们汇报一下我们的一些工作,给了我们一个交流的机会。我对江西感情非常深,特别是江西是革命的老根据地、是革命圣地,我记得前几年我当国家核聚变专家委员会顾问期间,我们最后一次专家委员会就是在井冈山开的,当时我们专家委员会主任是??院士。他说那时在井冈山三湾改编上的井冈山,所以我们核聚变队伍也要改编,所以到井冈山体会一下当时三湾改编的意义。那时候我们是全面地参观和学习井冈山当年革命圣地上的历史,从黄洋界一直到贺子珍故居,这方面的感情非常深。
    另外一方面我跟江西景德镇陶瓷学院也有长期的合作关系,景德镇很多教授都是我们北京科技大学培养出来的,他们的教授送到我们北科大来栽培,回去以后水平就提高了。像我的一个学生是景德镇大学的骨干教授。因为这个长期的合作关系,我几乎每年都要景德镇来。
    另外我也到景德镇602,在座同志可能知道,在搞??合金,跟一些航天航空单位联合比较多,所以到602去搞一些合作。我是来自北京科技大学的粉末冶金与先进陶瓷研究所。研究所顾名思义就是搞粉末冶金和先进陶瓷,用粉末冶金搞先进陶瓷。粉末冶金就是轻量化的工艺,它最节省材料、节省加工工艺。
    现在先进的粉末冶金材料可以大大提高强度和韧性,可以减轻重量,可以使性能提高。现在飞机上用的发动机、涡轮盘全部用的是粉末合金的涡轮盘,就是因为它的性能好,强度高,能减少重量。我现在的建言方向就是粉末合金钢。比如石油的管道假如用粉末的耐腐蚀钢和不锈钢可以大大增加它的合金元素,提高它的耐腐蚀水平,这样就可以使石油管做得比较薄,但是强度、耐腐蚀性更好,所以它本身就是轻量化技术。刚才丁文江院士讲了汽车,汽车上绝大部分的连杆等都是用粉末冶金的方法做,过去用传统的釉面,材料利用率低,可能50%不到,机加工又大,永乐粉末锻造,锻出来就是一个个连杆,材料利用率可以达到90%以上,而且表面疲劳性能更好,性能的提高也可以轻量化。所以粉末冶金本身就是轻量化的技术。
    先进陶瓷更是一个轻量化的技术,现在我们重点研究氮化硅和碳化硅,比如说过去用钢,密度是7.8,用了氮化硅、碳化硅,密度减少了3.2,性能还好。现在火箭上、航天上用的轴承,所有轴承已经换成陶瓷轴承了,一个是轻,一个是摩擦系数低,而且不用轮滑油、转速还特别高,因为它轻。包括高速轧机上的?轮以前比较重,如果用了氮化硅做导轮,密度一下降了好几倍,转速也可以大大加快,所以先进陶瓷本身也是轻量化技术。但是我今天不想讲这些材料问题,主要讲讲3D打印和轻量化的问题。3D打印本身就是很好的轻量化技术,我今天主要从3D打印的结构设计上考虑,材料有好几位材料方面的专家会详细谈。
    这个报告是我跟张国伟一起做的,现在他们是合作关系。我们跟他的合作关系是,我们提供比如用3D打印做粉末冶金的涡轮盘,我派学生到公司里去,我自己也经常去,在那儿做实验,然后把一些实验做出来。不光是涡轮盘,还有航空航天方面的部件。比如有一次我在做实验,正好碰上航天的龙?图院士也去了,他们在航天方面对3D打印也很感兴趣,带了一大帮人在那儿。正好我在那儿做实验,龙院士看着我做实验,很有兴趣,说我们加强合作,他说以后我们航天方面的一些部件图纸给你,你帮我们做,这样我们三家就合作起来了。这是最近的事。
    因为内容准备得太专业一点,就不详细说。把主要的意思跟大家说一下,首先讲一讲轻量化结构设计的必要性。大家知道航天航空高技术产业的发展和军事应用密切相关,但更重要的是人类在这个产业部门所取得巨大进展,对国民经济众多部门和社会生活许多方面都产生了重大而深远的影响,推动并改变着世界的面貌。进入21世纪之后,航空航天高进行产业将会人类认识和驾驭自然注入新的强大动力,航空航天活动的作用将远超科学领域,对政治、经济、军事以至人类社会生活都会产生更加广泛而深远的影响,并不断创造出崭新的科技成果和巨大的经济效益。
    航空航天飞行器在超高温、超低温、高真空、高影立、强腐蚀等极端条件下工作,除了依靠具有优异特性穆和功能材料之外,还有赖于优化的结构设计。在材料研究难度日益增大的情况下,结构优化成为一种性价比极高的方向,特别在3D打印这种新的加工工艺日渐成熟和普及的清,对优化后结构的实现和工业化,有极大的促进作用。由此可见,航空航天产品结构优化设计在航空航天发展中极其重要的地位和作用。
    这就是减轻结构所得的经济效益相对值,每减一公斤所得经济效益与飞机速度的关系。
    下面讲一下轻量化结构设计的必要性,新世纪以来,先进制造技术的发展,极大地促进了我国航空航天技术与高端装备的进步,其中以增材制造就是3D打印为代表的整体结构构型制造工艺正成为实现下一代航空航天飞行其结构系统轻量化、高性能和多功能研制的有力保障,也极大地促进了结构整体构型设计理论与方法的发展。
    在飞行器结构的研制过程中,结构的整体构型使结构主承力框架、次承力件和设备安装支架等,承载环节实现整体化构造、一体化布局和紧凑型、轻量化构型设计,可最大限度地减少结构的工艺分离面。
    近年来,作为整体结构构型设计的基础,以拓扑优化为代表的结构优化设计理论与方法在计算力学凌玉以及航空航天、机械工程应用中取得很好的进步,引发了创造设计方法的变革,其显著的工程应用效果成为众多学科领域的研究热点
    这就是拓扑设计所做的设计图。
    下面讲一下增材制造中轻量化结构设计的方法。要实现轻量化,宏观层面上可以通过采用轻质材料,比如钛合金、铝合金等,微观层面上可以通过采用高强度结构钢这样的材料使零件设计得更紧凑和小型化,有助于轻量化。
    3D打印带来通过结构设计层面上达到轻量化的可行性。3D打印实现轻量化主要途径有四种,第一中空夹层、薄壁加筋结构,第二是镂空点阵结构,第三是一体化结构实现,第四异形拓扑结构。
    通过轻量化重量可以降低43%,可以提升特征频率。
    下面讲讲增材制与结构整体设计的融合,增材制造技术改变了产品的制造方式,是制造技术原理的一次革命性突破。如何实现增材制造与结构整体构型设计的完美融合,是充分发挥增材制造的工艺优势,突破传统设计模式和加工工艺瓶颈,进一步减轻结构重量、提升结构性能的关键。这是做出来的样品。
    这是多部件打印的外相接头。结构设计正在考虑工艺要求。我这里带了几个样品,是我们自己做的。
    
    主持人:硬质合金被誉为工业的牙齿,用在石油钻井等方面。接下来让我们掌声有请中国科学院院士曹春晓给我们做报告。
    
    曹春晓:大家好!今天很高兴到南昌来跟大家面对面地交流。我是在中国航发北京长空材料研究院单位,但是兼任南昌航空大学的工作,今天也到南昌来了,非常高兴。今天我跟大家交流的题目是钛与航空发动机的不解之缘。除了前言跟后语之外,主要是在中间三部分,第一追溯良缘渊源,第二见证爱河长流,第三展望美好前景。
    航空发动机与燃气轮机国家科技重大专项今年已经正式启动了。在去年1月份,国务院正式批复中国航发集团公司的组建方案,到去年8月份正式挂牌成立。根据日本通产省的分析,按照产品的单位重量创造的价值来计算,如果船舶是1的话,汽车是9,电子计算机为300喷气客机是800,航空发动机是1400,说明高科技的含量很高,附加值很高。这说明航空发动机是放在高科技的结晶,难度很大的。也是我们国家综合国力的集中表现,是创新型国家的重要标志。
    一代材料技术,一代航空装备,是世界航空发展史的真实写照。钛合金是航空材料大家族中的重要成员,而发动机在航空装备中起着重要作用。钛在上世纪50年代的问世,大大促进了航空发动机的发展,航空发动机的需求强有力推动了钛的发展,所以两者之间是辩证关系,互相依赖,互相促进,成就了钛与航空发动机之间的良缘。
    第二部分追溯良缘的渊源在哪里,从什么时候开始。上世纪20年代,飞机的飞行塑料不高,动力采用活塞式发动机,飞行速度越来越高以后,原来用钢和铝合金不行了,太重了。那时候搞发动机设计者考虑比钢和铝合金更好的材料。50年代钛合金正好成为工艺性的金属,试用以后发现非常好,所以越用越多,就一见钟情了,成就了良缘。
    它的渊源是,1954年美国普惠公司J57发动机第一次撞上了钛发动机。1956年发现一个更好的钛合金,所以一直到现在,Ti-6A1-4V五一直是是钛中之王和骏马合金的美称。
    我们国家第一台装有TC4钛合金转子零件的涡喷6发动机是在1966年成功地通过地面台架长期试车的。我本人就是项目的负责人,我们国家航空发动机用钛的第一页历史就从这时候开始,我们跟美国一比相差了12年。
    第三部分讲见证爱河长流。常规钛合金在成分上创新和工艺上创新,这两部分创新不断地提高它的工作温度,400度,后来又提到500度、600度,应用的范围就更广了,所以工艺创新跟成分创新是我们爱河长流的一个基本原因。
    就成分来看,开始是350到400度,现在可以到650度甚至于更高的温度。在中国、俄罗斯、欧美使用温度越来越高,所以应用范围越来越广。
    从统计的角度来说,工作温度越来越高。这是成分创新,实际上工艺创新一定意义上更多快好省。工艺创新促进钛合金发展应用的一个非常有效的途径。我这里整理我接触过或经历过的钛合金的工艺创新有十八种,相当于十八般武艺,工艺创新促进钛合金用得越来越多,同时和发动机之间的良缘保持了很长时间,就是爱河长流。
    包括3D打印,刚才葛院士也到了3D打印,3D打印实际上在实用上还是钛合金开始,实际二三十年前就钛合金的3D打印就开始了。这种有各种各样的工艺,今天不可能详细介绍了。
    一些西方国家钛合金的用量比较多,1956年是2%,慢慢增加了到15、30,现在基本上大部分的航空发动机按重量比一般占到20%到33%,包括现行发动机都是这样的含量,三分之一就不少了,重量是三分之一,但是体积上不是,它的比重只有4.5,钢合金是8.4左右,所以这样的话,重量是20%到30%几,但是体积上可能40%、50%,所以钛合金在航空发动机里面用得特别多。
    国外航空发动机钛用量,大家看J79是2%,F100是25%,V2500是31%,F119用钛合金的重量比占40%,这是最高的记录。我们国家的发动机亲临是10%,涡喷13%,昆仑发动机14%,太行已经是25%。这是我们将来C919可能要用的长江1000,这个发动机现在还不成熟,正在研制之中,相信将来总有一天要取代国外买来的发动机。这个发动机用量初步估算是23%。所以平均水平大概在30%左右。
    现在有一个问题,复合材料出现以后,不仅在飞机上大量用,发动机也介入了。比如787和747上面的发动机,要用复合材料代替钛合金。原来钛合金固有的传统地位可能要被复合材料逐渐取代一些。复合材料也不是说全是复合材料。复合材料的特点是,鸟装上飞机以后要散架的,所以前面还是用钛,边上用钛合金包起来,但总的来说复合材料占了很大一部分的重量。这是风扇叶片。
    这里有一张图说明我们发展的趋势,比如这张图从0度到100度可以用环氧和双马来基复合材料,更高温度下用聚酰亚胺基复合材料。高温钛合金在375到600度的范围,缩小了钛合金的范围,高温钛合金缩小了,但是钛的大家庭有三大成员,除了普通的高温钛金,一个是钛铝化合物,还有用碳化硅来增加的钛合金材料。钛合金将来还是会保留很大的应用空间,将来可能到800度甚至900度,都可能有钛铝化合物等材料。
    这是787上用的材料,现在GEnx法已经正式用钛铝合金,美国的PCC精密制造公司制造钛铝合金年产量已经达到近4万片。
    上海C919飞机展示用的是进口的LEAP发动机,这是总装下线的C919。它的发动机最后两件低压涡轮叶片也是了钛铝合金。
    斯奈克玛公司与美国RTI公司正式签订了钛铝合金铸造叶片供货协议。美国R.R公司的TrentXW也是用的钛铝合金。
    最后展望一下美好前景。展望未来,这匹黑马一发而不可收,并不断扩大它的势力范围,一黑到底。美国NASA预测了一下,他认为钛铝这个化合物在航空发动上的应用量到2020年就可以达到20%。我们拭目以待,但也说明钛铝合金将来的前景很广阔。我国钛铝金属键化合物研究取得很大的进展,中科院金属所研制了钛铝合金低压涡轮叶片精密铸件,它的塑性要好一些。
    南京理工大学研究出来的钛铝合金,他搞单晶的,我看也是创造性比较强的基础成果,如果将来真正用上去,可能到800度到900度多,将来我们国家在钛铝上会投入更多的人力物力。
    复合材料就讲几句算了,将来整体叶环要用以外,高性能的发动机里面很多部位可能都要用钛金的复合材料,所以它的前途也是无量的。我们航空材料研究院也在研究这个。这是先驱丝截面图,钨紸中间,然后用化学成?技术,把碳化硅成结在上面,这是用物理气象成结(音)的办法,用普通钛合金包在外面,然后弄在一起成了一个复合材料。
    我们做了不同的零件,有叶环、有涡轮组。根据这个情况来看,我弄了一张趋势图,就是航空发动机主要的结构材料是这样的趋势,可以看到从50年开始合金很少,主要是钢和铝,现在有常规钛合金和镍基合金了。钛铝化合物会慢慢增加,钛的大家庭用量总的来说基本保持一定的比例,还是爱河长流,在未来还可以保持亲密关系,当然陶瓷基复合材料也会发展。
    后语比较简单,60多年来,钛与航空结下了不解之缘,我从1956年和钛、航空结下了61年的缘分,现在我已经83岁了,如果还有下一辈子的话,我还愿意再一次与钛、与航空结下终身的不解之缘。这是为什么呢?因为我深深地感受到,钛的世界真的很精彩,航空世界真的很精彩!也正因为我是那么爱钛、那么爱航空,所以我也心甘情愿地为他俩效劳,并从中获得最大的快乐!你在工作的时候是非常快乐的,我有一句话叫,献身至爱,乐之极也!
    既然我们与钛、与航空有缘,就一起去爱和呵护他们吧,衷心祝愿钛与航空相伴而性共同前进,衷心祝愿伟大祖国早日从航空大国和钛业大国成为航空强国和钛业强国!
    
    主持人:人们通常把钛乘为航空之子,也是航天之子,因为有它以后可以打得更远。下面有请北京科技大学新材料基础研究院院长曲选辉。
    
    曲选辉:非常高兴来到南昌,同时也感谢会议主办方的邀请,有机会跟大家汇报我的工作。我今天报告的题目是粉末冶金轻质材料与轻量化零件制备技术。因为我一直是做粉末冶金的,围绕这个主题把一些相关工作跟大家做一个汇报。我的报告主要分为四个方面,因为时间关系可能会讲得比较快,有些不一定一一讲了。
    什么是粉末冶金?粉末冶金就是用粉末做材料和制品,通过成型或者烧结的过程。它的特点就是大批量地直接制备出具有最终形状和尺寸的零件。这对于大批量的零件比如汽车零部件还有贵金属材料非常重要,他会省去大量加工的过程。同时它可以实现各种各样的复合,各种粉末混在一起可以做复合材料。比如电子封装材料方面具有很好的应用。
    第三它可以制备普通熔炼无法制造的材料,比如多孔材料。第四可以最大限度减少合金成分偏聚,在高性能钛金有很好的作用。
    这张表比较了几种金属加工方法的经济性,粉末冶金是最好的技术。
    第二是粉末冶金轻质材料。讲铝合金、钛合金、金属间化合物。铝合金有轻质高强、导电导热等性能,如果用粉末冶金做铝合金的话,它的性能会提高很到,它具有成分设计灵活、微观结构可控,材料利用率较,所以性能非常好。粉末冶金发展有三个阶段:
    一个是制备工艺,用传统压制,工艺很简单,但总体强度比较低,性能比较差。第二是快速凝固,把一些高合金化的做起来,它的产品性能优异,有低密度、高强度、耐热、耐磨,这个工艺复杂、成本较高。
    第三阶段就是低成本高性能。要用低成本做高性能,就是材料和零件的一体化,发展成改进型的压四,就是烧结工艺、喷深沉积、注射成形等。
    粉末冶金方法得到广泛的应用,比如汽车零部件,这些可以重60%,成本节省50%。这是铝合金直接成型得到的零件。如果把它取代钢零件,具有很重要的减重作用。
    最近有一个评述,高强度粉末冶金铝合金零件在汽车轻量化方面发挥重要作用。举了一个轴承从原来的0.8减到0.3公斤。刚才曹院士介绍了钛合金情况,它主要集中在航空航天领域,就是成本太高,在民用领域推广比较难。
    熔体活性高,容易被脏化,需采用水冷铜坩埚或结晶器熔炼。
    如果采用粉末冶金方法,传统的是从海面钛到下一步,就省去了熔炼的过程,通过氢化、破碎、脱氢等环节,环节大幅度减少。
    粉末冶金直接轧成板材,可以保证很好的纯度。为了充分发挥合金粉末均匀性的优势,可以精确控制材料微观组织,制备多孔材料。
    采用粉末冶金静压,可以大减少原料的损失,降低钛合金生产的成本,这些零件也得到了广泛应用。
    在民用领域也得到很多的应用,粉末冶金直接成形,不需要任何加工。在苹果手机上有大量的零件是粉末注射型方法出来的,目前主要是不锈钢的,如果说采用钛合金的就会更轻、更时尚、更漂亮,最近铺天盖地的广告定制手机有大量的钛合金,这个都可以用粉末冶金方法大批量生产。
    北京科技大学在粉末注射成形技术开发有很多的成果。这是美国公布的新的工艺,它把四氯化钛等过程全部集中起来,直接采用氢化钛,这个工艺就更加简化了。它的性能经过波音公司的考核,全面达到各类钛及钛合金的性能,有些性能甚至超过生活传统方法生产出来的,就是成本大幅度降低了,但是性能能够满足标准的要求。
    北京科技大也在低成本钛合金方面做了大量的工作,我们是以海面钛把氢化合金粉碎,把这几个过程聚积在一起,包括零件、型材等,性能也满足相关的标准。刚才曹院士讲钛铝金属间化合物,如果用粉末型工艺可以避免一些脆性的问题,这里用粉末性工艺,比如汽车零部件,比较难成形用粉末冶金做,有一定的优势。它还可以制备高性能的电子封装材料。它的导热系数采用下面三种,比前面的要高好几倍,但是密度只有三分之一甚至五分之一,所以在高铁等控制系统以及LED封装得到了广泛应用。
    根据粉末冶金的特点,刚才葛院士也讲,可以不受力或者少受力的地方减少一些材料,它跟传统方法相比,还可以降低运行的噪声,不仅可以减弱10%,还可以减少噪声。
    这是英国一家公司报道的盘式电机,采用了粉末冶金的软磁复合材料。这是在结构设计方面,有些不受力的地方,采用粉末冶金方法,不需要增加任何的惩办,节省原材料,不需要加工,可以很好地减重。这是我们在863计划做了汽车发动机孔心的凸轮轴,用粉末冶金的凸轮轴可以直接制备出空心的凸轮轴。它的摩擦系数相近,但是耐磨性提高了3倍。
    这是863另外一个计划,我们采用空心结构设计,不仅可以减重,可以减少烧结的变形。
    最后做一个小结,粉末冶金技术在制备高性能轻合金、金属间化合物、金属基复合材料等方面具有独特的优势,在实现零件轻量化设计和制造方面有重大的潜力和发展前景;北京科技大学在铝合金、钛合金、钛铝金属间化合物、高导热金属等方面有很好的工作基础和研发条件,并取得多相可实现产业相关研发成果。希望能与各高校和政府合作!
    
    主持人:在经过轻量化材料镁、碳、硬质合金,相信各位有一个疑问,如何实现轻量化材料产业的发展,接下来有请中国铝业集团党组成员、教授及高级工程师刘祥民为我们作报告。
    
    刘祥民:各位领导、各位专家,大家早上好!非常高兴来到美丽的江西参加这样一个非常高层级的学术交流。中国铝业公司是在座各位的公司,是大家培育出来的公司。这几年在落实十八大以来的精神、推进企业提质增效过程中,中国铝业公司在材料制造、材料研发和推进轻量化这块做了一些工作,因为时间有限,非常简略地给各位做一个汇报。共分为四个部分。中国铝业公司介绍就不多说了,中国铝业公司为了使材料得到很好的发展,所以专业人管专业的事情,把九个铝加工企业形成一个铝加工事业部,这几年每年产量提高了15%,中国铝业公司延展率到80%以上,所以生存状况非常健康。
    最近十年时间,是我们国家轻量化材料发展和研发非常好的时期,中国铝业公司前后投入了约20个亿的研发费用,实现了材料的更新换代。目前我们主要以第三代铝合金为主和第四代,我们彻底淘汰了第一代和第二代。这是中国铝业公司在材料方面,受大家的委托,代表大家做了一些工作,我们在各种航天航空的结构材料和捆绑材料都是中国铝业公司提供的。这是天眼,2017年的总书记的新年献词讲了七件事,其中有五件结构材料都是中国铝业公司提供的。
    因为是铝业公司,虽然是中国铝业公司,但是有色金属公司,它有三个中字头,但是铝业就在铝上做文章,最近两年在应用上安排了11个专题组进行讨论,而且把长期从事铝的应用、铝的制造、铝材生产的专家,不管是岗位还是退休了,请到公司来带领11个团队做。我们的产品向近中端学习,铝模板看起来技术不高,但市场反应要非常迅速,我们布局铝合板,占据了大部分市场。
    最右边的图片,中铝生产的防洪材料在几个城市得到应用,从来没想到中铝公司跟汽车结下不解之缘。
    这些都是中铝公司的成员。
    第二部分向大家介绍汽车轻量化业务。我们先做一个小广告,莱特兄弟发明飞机以后,没有得到大量的应用是因为铝合金没有出现,因为铝合金的出现,飞机才得到大量的应用,航空才成为我们交通运输越来越重要的组成部分。铝就代表一种先进的名词,未来20年应该是铝的20年,铝材料大力发展的20年,在全球给了我们非常好的机会和窗口。中铝公司目前在汽车轻量化的研发是产学研用,有地方企业也有民营企业还有大学研究和材料研究机构,我们联合做汽车轻量化方面的工作。这是为汽车轻量化准备的设备,汽车轻量化受到大家广泛的欢迎。今年4月份,??去视察,说汽车六个板,你能提供几个板。我不太专业,因为我们都说七个板还有一个顶盖,他一下说六个板,我把问住了,我说我们都能提供。
    在生产建设过程中,汽车轻量化本身材料制造不是主要的障碍,工程化的应用是我们要着力的方向,我们在这块已经形成了系列的对汽车各个零部件、各个部位结构形成系列的产品,材料性能也得到业界的广泛赞扬,包括看上去很简单但是很复杂的一些部件。
    第三部分向大家简单介绍一下中国铝业公司在轻量化能力建设方面我们克服的困难和取得的一点点成就。首先把我们公司的研究和设计院结合起来,成立了中吕中央研究院,在九个研究院所合力做这项工作。我们有材料研究院是作为核心院在开展工作。
    这是外覆盖件的一些性能,大家可以从性能中看出来,这个性能条件包括各种力学性能和很好的硬化性能都非常优秀。业界比较认可的性能对比图,我们公司提供的材料性能是非常优秀的。横线是我们材料性能的稳定性,可以看出是非常稳定的,这是它的翻边性能。可以看出翻边是0.5,已经系很好的了。民用材料表面性能是大家非常关注的。这是力学性能,我们第一个要解决的问题是,我们国家已有材料性能标准是基础,但是我们不能就标准,就是已有的标准判断,好材料不一定好用,就是材料的表征特性不完全能表现这个材料的加工性能,我们的结果方案就是要解决既好用又实用的材料。
    第二就是我们的主机厂,大家用钢生产汽车,所有的思维都是拿铝跟钢比,所以怎么样能够让主机厂理解轻量化材料带来的优势,这个很重要。所以我们不是提供单一的材料,而是提供解决问题的方案,或者模块化的部件,而不是让他去生产材料,这对推进轻量化也非常重要。因为铝材跟钢材比有很多的优点,如果从钢来看铝,铝也有缺点,比如弹性模量是钢板的三分之一,回弹很大。
    钢的焊接性能好,铝的连接这块对我们来说是很大的困难,通过两年的工作,结合国内外一些成就,得到了很好的解决。这是发动机罩,钢结构是15公斤,铝是8公斤。
    这是我们做的一些工作,发动机罩、全铝的车身、电池壳,现在我们在乘用车、客车、货车全面地设计了。这是为我们兄弟企业制造的全铝汽车,提供了340多个零部件,已经提交了13台号的车身。经过测试,认为比原来的性能还要好。
    从这些情况来看,汽车轻量化或者推进材料的轻量化一定是多学科、多个行业、多各专业相互跨界结合的结果,一个企业推广轻量化还是非常困难的。我们愿意和大家一起来做这项工作。
    就为大家汇报这么多,谢谢大家!
    
    主持人:实现我国轻量化材料的发展,是复杂而重要的工程,下面请万丰镁业董事长朱训明为我们做报告。
    
    朱训明:谢谢!尊敬的各位领导、各位专家,大家上午好!我来自于浙江万丰奥特集团,我们是做轻量化材料的深加工,我们16年的销售是248亿人民币,中国制造业第259位,主要是轻合金材料的加工。我讲的主题是构件子轻量化材料制造业创新中心新模式。刚才各位专家讲的时候,我眼泪都掉下来了。它代表我们中国顶级水平,是我们国家的宝贝,致力于各个专业的研究,我今天讲的主题是一种模式问题。
    下面围绕以下四个方面展开。我们国家的研发实力怎么样,我们工程化应用的能力怎么样,我们完整的产业化情况怎么样,我们的体制运行高效不高效,这是我们国家做强制造业的关键,小到我们企业研发能力、核心技术以及整个供应链也是我们做好企业的关键,全球制造业正在发生深刻的变革,我们的模式也在改变。看看美国,奥巴马提出的制造业回归列为法案,在全国范围建设美国创新中心。德国工业4.0,研究以创新为中心,推动它的智能制造领域的快速发展。英国201年提出产业基础创新中心,也是以规划的形式下达。日本每年提供一些新的战略。2017年扩大科技创新领域与官民共同投资。我们中国也不会落后,我们中国也不愿落后,中国2015年提出中国制造2025,我们科技部、信息化部都有大量的动作,尤其是工业信息化部,工业转型强基工程,是2013年提出的。我们提出制造业创新中心建设工程实施指南,这些都推动制造业的发展。制造业已经提高到前所未有的高度。
    我们所做的一切都是围绕一个目标,就是把中国的制造大国向制造强国转变,我们的现状产业共性技术供给体系不完善,有的产业严重过剩,有的产业没人干,我讲一个简单的例子,我们圆珠笔的笔心都没有人干。我们产业发展四基能力薄弱,我们的工艺、元器件以及产业技术基础都是非常弱的环节。更缺乏的是我们的技术向应用化转变是非常薄弱的环节,我们的大学、研究院只管研究不管产业化,那是以前,现在逐步在改变。我们的制造企业只做制造不做研发,我们工程化能力 非常弱。我这里有一个数据,中国的发明专利全球第一,但是工程化的能力不到5%。这是非常可怕的现象。
    举一个碳纤维的例子,中国的碳纤维T1000,日本是领先的,我们的中石化、中石油的大型石油企业,为什么做不出这个东西,干间是我们的体制以及内部存在的很多问题,这些问题是值得我们思考的。周围也有强的方面,我们的量子科学是全球老大,我们的超级计算机也是全球老大,包括航天、高铁还有核裂变也是全球领先,但是我们大量工艺还是存在非常大的问题。如果我们中国的制造业要强大,必须全方位地推动我们的创新。
    下面我讲一下怎么从制造大国转向制造强国,大家都讲到这个问题,我们的技术向自主创新转变,我们的单一技术向全产业链转变,我们企业逐步创新转向产业快进转变,我们的向友好环保型转变。这些大家都知道,但是政府的导向、鼓励我们转变的导向是关键,制造业创新中心的提出,就是为实现这种转变。
    轻量化创新中心的总目标。围绕金属材料、高强钢以及复合材料等轻量化材料的工程化应用,攻克材料设计开发、成型设计预防针技术等,我们要做大量的工作,像航空航天、机车轻轨、新能源汽车等领域达到先进水平,这是我们的目标。
    金属材料、碳纤维以及高分子材料,这是最基本的材料设计,我们先进工艺的研究,还有核心装备、核心工艺的研发,提供给客户,这是全产业链的过程。创新中心实施的工艺难点,刚才有专家说我们是一个多学科的产业,需要个方面的专家聚集在一起。这是组织的难点。如果说我们没有一个非常好的体制、一个好的组织模式、没有好的专家,我们的创新中心是一句空话。我讲的重点是创新中心的运行机制。我们国家对创新中心必须一对一地支持,这是我个人的观点。创新中心语联盟单位签订紧密型的战略合作合同和产学研合作协议,协作分工。主办单位解决应用技术瓶颈、技术储备、成果转化,研发机构与主体单位进行产学研联合,我们应用客户与主体单位进行零部件研发、实验、应用,轻量化制造企业进行零零件开发和分承包。
    两个途径,以市场为导向,形成应用、生产、科研需求链,解决轻量化材料应用的技术瓶颈,我们的客户提出转到创新中心,我们联合攻关,最后到创新中心,然后回馈给客户。
    第二个途径以科研成果为依托,创新中心实现技术储备、成果转、推广应用,解决科研成果难以产业化的难题。倒过来以科研机构、大学的成果到创新中心到客户,形成完整的产业链。
    我们轻量化制造企业、高校、社会资本等形成一个产业联盟,形成轻量化制造业创新中心,我们政府的政策对创新中心支持,然后又我们成立各方面的分中心,包括铝合金、钛合金、高强钢、复合材料以及高分子和其他,来建立这样一个模式。
    我建议纵向联合,如果有横向联合,我们同行连在一起,这个问题涉及到同业竞争,也涉及到计划经济的影子,比较难搞好。这是我的观点。要便于组织、便于管理、便于考核评价;解决各方需求;职责鲜明、利益关系清晰,有利于高效运行;孵化高技术企业;引导社会资本从金融业转型实体经济。我去过德国的一个研究所,这个研究所很大,全球排名第三,但是组织模式就跟我讲的模式一样,我们做巧克力大部分是动物脂肪,现在他是做植物脂肪,现在已经跟中国合作做这件事。
    创新中心成功的必要条件,运行模式畅通,具备可操作性,符合现代企业的发展运营规律,如果违背这个规律,一个是组织不起来,第二是组织起来运行将成为一盘散沙;这也是一把手工程,没有一把手的支持也是做不好的。最后是政府的鼓励和支持。
    第一个五年规划主要是做金属材料为研发重点,解决我们关键的共性问题,推动个方面应用的各个领域。建立一个孵化基地,主要是把研发以及检测这方面重点突出,把所有的核心都放到研发和检测上,当然是整个产业链的合作。最终推动我们的终端用户。
    第二个五年规划主要是开展复合材料、工程塑料等材料的研发工作。
    谢谢!
    
    主持人:感谢朱总的精彩报告,轻量化材料创新中心的创建有利于创新模式的变革,完善轻量化材料创新体系,全面提升轻量化材料产业的核心竞争力,抢占制高点。它的目标主要是实现两个减半,即成本减半和周期减半,材料是我们永远的话题,根据中国制造2025的要求,顺应全球制造业创新体系和模式的变革,完善轻量化创新体系,建立国家制造业创新中心,接下来进入激动人心的时刻,举行轻量化创新中心的启东仪式,有请中国企业联合会、中国企业家协会理事长朱逢任(音) ,中国工程院院士、上海交通大学教授丁文江等上台!
    相信各位已经了解了发展轻量化材料的重要性,接下来问题再次聚焦,如何在技术上有所突破,实现一条龙的应用,下面让我们开启高峰对话,有请高峰对话主持人,全国工业和信息化科技成果转化联盟理事长陈玉涛女士,有请中国企业联合会、常务副会长朱逢润(音),中国铝业集团党组成员、教授级高级工程师刘祥民,杜文博,万丰镁业董事长朱训明,中国有色金属镁业徐晋湘几位领导上台就坐。下面我把主持的重任交给陈玉涛女士。
    
    陈玉涛:大家好!我们下面进行高峰对话的环节,今天我们借南昌英雄城在2017年中国500强高峰论坛期间探讨构建轻量化材料产业发展这个话题是有战略意义的,时间关系,台上的嘉宾比较多,就这个话题依次听一听各位专家、领导以及我们企业界代表对如何构建制造业创新中心这个话题的意见。首先有请朱总。
    
    朱宏任:轻量化材料创新中心的提出和具体实施是一个非常重要的设想,我们知道在中国制造2025的推进过程中,国家确定了五大工程,这五大工程无论是从制造业创新中心、从强基工程、从绿色发展工程、从智能制造、高端装备制造工程都要有具体实施的载体,这个载体的搭建,刚才我听到朱总介绍了很详细的想法,我觉得这个方面关键是要形成一个有机的整体,从政府的支持、从科研院校、院所科技成果的投入、从企业自己主观能动性和对市场的把握形成这样一个有机的联盟和整体,进行整体的推进。我们希望从中企联来说一定搭建好这样的平台,支持创新中心的建设。谢谢大家!
    
    丁文江:我觉得中国到了这个时候,因为我们叫创新中心,我刚才也说了中国过去一直走跟踪和模仿的道路,现在要领跑和并跑,特别是习总书记在去年关于领跑的概念有非常好的表述,他当时说,我们不能把别人的昨天当成我们的明天,就意味着我们目前开始或者是命题就越来越重要了,就是我们要走到前列的一个组织措施上去。领跑的措施要上去,这个创新中心承担的作用非常重要。
    第二就是这样一个创新中心怎么做呢?从总书记的指示也可以找到,也是科技大会上讲的,要根据产业链部署创新链,根据创新链来配置资金链。我们轻合金应该也是按照这样的方式,根据产业链来布局,就是宏观上为我们指出了这样一个方向,我们怎么样来落地。
    第三句话也是总书记说的,他说特别是对科技大学来说,要把论文写在祖国的大地上。我们轻合金的创新中心还承担了科技本身的转型,我们不仅是产业的转型,所以我们轻量化的创新中心一定要做成科技的热点和产业的痛点相结合,把我们中国科技的愿望和力量跟产业的愿望和力量同步向前发展,这样轻合金的发展才能做到名副其实,做到为我们的轻量化提供一个强大的支撑。我就讲这些。
    
    陈玉涛:丁院士的介绍,瞬间觉得肩上的担子又重了几分。想听一下曲院长对创新中心有什么看法。
    
    曲选辉:大家今天上午感觉到轻量化材料无论是国防还是民用领域都有非常重要的作用,我们创新中心的建设很好地抓住了行业存在的问题,可以把我们政府产学研以及用户很好地结合在一起,能够解决应用当中的一些瓶颈问题,我觉得是非常重要的我来自北京科技大学,是以材料研究为主的学校,同时葛先生也在这里,我们都是做粉末冶金的,我刚才介绍了粉末冶金在解决低成本的钛合金方面、金属及复合材料方面具有很好的作用,应该说是一条新的技术路线,所以我们也积极地参与创新中心的建设,也希望与各位做广泛的合作。
    
    陈玉涛:我们曲院长跟今天的企几个企业有很紧密的合作关系,也有攻关成果。作为企业,刚刚听到刘总介绍筹建制造业创新中心的观点,您能不能再更加深入地给我们进行一些阐述。
    
    刘祥民:我有三个观点:第一创新中心是国家治国体制方面的产物,代表我们领域实现中国梦的一部分,确确实实需要有一种担当和情怀才能把这项工作做好。因为创新中心建设需要互联网思维,它是一种共享的理念,如果这里面要再分出来一二三四,它一定要有国家、民族强盛、振兴的情怀才能做好。
    第二它涉及面比较广,轻量化不仅仅是一种材料,它是一种未来行业推进发展的趋势,包括比较重的铜、钢铁也有轻量化的需求,还有非金属材料,材料涉及面非常广,可能在这个中心要有若干个研究领域。我觉得刚才丁院士研究的重点和行业痛点结合,仅仅是指望一个创新中心解决行业所有问题还是有困难的,还是要有一些分领域来开展这项工作。
    
    丁文江:我插一句话,去年我到美国去,美国有制造业联盟计划,有一个轻合金轻量化联盟。他们做的联盟将来可以借鉴,那个头叫艾伦拓扑,就是通用的技术副总裁,为了做这个联盟,这个人辞职了,然后他的投入机制我们也可以借鉴,政府跟民间共同投资,他不是把创新中心做成一个实体,不是具体在一个单位里做,然后进入这个联盟分解,联盟以外的分享。我们可以借鉴这种模式。
    
    刘祥民:第三个观点创新中心第一需要创新能力,第二是以创新为主,可能要突出这个特色。我就说这么多。
    
    陈玉涛:刚才从刘总的讲话过程中,我理解到应该有八个字的观点,就是协同创新、开放共享,这也是我们制造业创新中心组建的指导思想,下面我们想听一听陈总作为民营科技企业的代表的想法。
    
    陈锐:首先非常荣幸能根各位专家老师一起分享创新中心的经验。我们主要从事镁铝合金加工的,就像丁院士说的有很多痛点,从镁合金的容量就是一个难项,因为有很多的氧化、夹杂,一点不慎就造成产品的不合格。还有成形也是难点,这一波好,下一波就不好,制约了我们在汽车零部件的应用,要有稳定性,如何做非常难。现在我们镁合金加稀土,这是我们将来的方向。镁合金加稀土,稀土有损失,过长地加热都会影响它的质量,同样也是我们的痛点。紧接下来生产的加工、模具的制造,在技工中控制温度真正成形,到后面选刀、选型都要突破的,而且突破要有一定的依据,要给整个制造业创造基础,同时又推广,这是我们面临最大的痛点。只有联合逐一地攻克才能做得更好,现在我们在容量、加工设计、力学分析有跟各位老师合作,我们还有新的镁合金的变速箱的壳体,再一个点上突破,然后形成一个面的突破。
    
    陈玉涛:从陈总刚才的阐述中得知,过去我们没有提出制造业创新中心概念的时候,大多数的科技企业通过每个点的连接和高校进行产学研的合作,然后把我们科技需求提出来,并且通过学校的基础研究实现我们产业化的发展。未来有了我们制造业创新中心的平台,我们就可以多点出发,从整个产业链的各个环节出发,最终实现产业的协同创新,为我们国家的制造强国做出我们的贡献。下面也想听一听来自杜老师的分享,杜老师来自北京工业大学。
    
    杜文博:今天非常高兴有这样一个机会来南昌参加由中国企业联合会主办的2017五百强高峰论坛,上午听了几位院士和企业家精采的报告,感触也非常多,现在有这样一个机会来跟大家聊一下轻量化制造产业的创新中心,我感觉轻量化这个事前几年也在讲,但是近几年我们国家对轻量化这块讲得非常多,而且也非常重视。上午的报告也充分反映出来了,现在有一个很大的问题,就是说我们高校里面很多的科研成果,我是做镁合金材料,我们在镁合金材料方面的科研成果在应用上面、推广上面还是存在着一些问题,上午朱总的报告提出,有时我们的科研成果如何实行转化,以及企业的需求如何及时地传达到我们高校和科研院所来,实际上这几年做了一些工作,但是我感觉还是有些脱节,这次通过创新联盟的方式,通过两种模式真正地把产学研用结合起来,对我们国家从制造大国向制造强国的转变会发挥非常重要的作用,但是在这里面有很多机制上或运行具体的方式上,还有很多要探讨的东西,包括丁院士说的美国的模式来借鉴。现在我们有创新中心,以创新中心作为一个平台,把我们国家相关的一些研究、应用包括制造、产学研用紧密结合起来,尤其是在轻量化材料这方面一定能够走在世界的前面,也就是实现我们国家在轻金属材料这方面领跑的目标。我就讲这么多,谢谢!
    
    陈玉涛:谢谢杜院长!刚刚我们万丰的朱总已经把他的想法和筹建创新中心整体的工作模式给大家进行了阐述,我想他对制造业创新中心的这件事是经过深思熟虑和研究的,从政府的层面包括专家学者到我们企业的层面有过深入的探讨的,今天这个活动代表联盟对朱总的感谢,万丰奥特作为民营企业应该既有创新的实力又有创新的能力,我想跟您做一个交流,您是出于什么样的想法想到要筹建制造业创新中心这件事呢。
    
    朱训明:因为我这个领域做得太多了,我们万丰集团有25家企业布满全球,包括在全球也有自己的研发机构,要重视这个行业必须重视这个行业的规划,我们创新中心体出来,实际上是政府和企业联结在一起的非常好的抓手,这个抓手管理得好、实施得好地给我们带来的效益是无穷大的,因为我们可以孵化出很多的高科技企业,可以解决我们工业企业解决不了的一些问题,可以把我们大学科研机构的成果工程化,这是能够抓到点子上的一件事情。再一个,创新中心的模式顶层设计是非常关键的,我个人是经营企业的,创新中心要建设得好,必须要按照企业经营模式的方法来进行,能够把顶层设计的方方面面的关系做起来,其实很多工程的东西产业化以后产生很多的利益,整个利益链包括大学、客户的利益链连在一起,如果管理不好,就是一盘散沙,所以我们的顶层设计是非常关键的。这是一个一把手工程,包括我们所有的联盟企业如果重视这件事情肯定会做好,我的观点是要么不做,如果要做一定要做好,而且做得像模像样。
    
    陈玉涛:大家都是支持朱总的观点,要不然也没有这么多的领导、这么高层的领导、专家欢聚一堂,共同探讨的场面。接下来带上我们今天启动仪式所有的工作,我们会扬帆启航。接下来问一下徐会长,想了解一下,从行业发展的角度,我们是怎么来看待制造业创新中间这件事了。
    
    徐晋湘:首先非常荣幸,感谢邀请我们参加这次论坛,接着陈主任的提问,第一个我们的创新中心开宗明义、非常明确我们的专业方向是轻量化,从这个角度讲,现在轻量化的问题无论是作为国家政策、作为行业政策,金属镁这块发展到现在,刚才丁院士等几位讲得很清楚,中国镁发展到现在已经到了非常关键的时刻,轻金属主要指的是工业化的轻金属,有三个,铝、镁、碳,作为铝和镁来讲,我们国家可以这么讲,尽管我们总体上跟世界先进水平有一定差距,但是相比之下铝和碳的基础在过去几十年工业发展的基础上,镁才是我们国家几十年发展中的新金属,所以在工业化这点上,在我们国家整个基础经济的发展上来讲,镁属于后发的,但是镁的前景很大,因为时间关系,今天来不及讲,今后我们有时间进一步交流,而且从我们行业的角度看,镁在三个轻金属里面今后的发展空间和发展速度恐怕更大更快,从这个意义上讲,轻量化这个主题的确定确确实实对我们国家镁行业发展起到非常大的推动作用。我们对今天创新中心的成立,从行业角度感到非常必要也非常庆幸。
    第二我们轻量化创新中心突出创新两个字,我认为创新有两个含义:第一因为我们是轻量化,从纵向来看,我们的战略目标非常清楚,我们就是要专门搞轻量化的,从这一点上,我们的纵向战略目标非常明确。但是轻量化又是一个综合性的,各个部门、各个学科要综合把这件事情办好,创新有横有纵向,纵向就是的战略目标,横就是一个多学科、多领域、跨部门的创新学科,我认为怎么估计、怎么评价都不过分,因为从行业的情况看,包括镁行业,如果真正要把我们国家从一个镁大国变成强国,没有综合力量、没有协同合作、没有跨部门的工作的话,是完不成的。其实坦率讲,我国镁行业发展到现在,可以这么讲,国外有我们有,国外没有我们也有,而且我们在一些领域甚至是领先水平,但为什么没有把大变成强,关键的问题没有形成合力,而这个合力全世界在镁工业上形成一个综合的合力,这样的体制还没有。所以我们希望借助这个平台、借助我们创新的理念和工作机制,能够把我们国家镁工业通过创新从大变强,而且我认为只有通过这样一个创新的活动,才能够把我们国家的镁工业从大到强。
    第三点就是从我们过去搞行业的经历来看,我们有一个很重要的体会,工业性的联盟很多了,包括经济联盟等等,包括镁行业联盟也不少,但是这些联盟有什么问题呢?最后往往表现为活动三个月,联盟就无声无息了,为什么?我们一直在问这个问题,如何使联盟真正发挥作用、它有生命力、确确实实对中国的经济、特别现在搞的供给侧改革有作用,很重要的问题是什么,刚才几位院士都谈到了这个事情我再突出一下,就是一个联盟也好、一个经济体也好、一个合作机制也好,一定要按照产业链的形式把它组织起来,它才可能有生命力。我讲得再详细一点,就是什么叫产业链,就是这个联盟、这个机制、这个平台一定要有终端或者整机制造的企业参加,这样的联盟或者这样的经济体才是有生命力的,一定要有牵头的,牵头的不一定是最重要的,但是它一定要从产业链的头开始,从市场开始,从应用开始,所以从镁行业的角度考虑,没有终端企业、没有整机制造业的参加,这个平台想要有生命力、有创造性、有活力地存活下去很困难,我希望通过这个创新平台在机制体制上、在运作上能够解决这样一套完整的、有中国特色的办法,那就功德无量。所以预祝我们创新中心能够按照我们设定的目标和我们能够不断地创新出来的创新体制能够有生命力地、真正为中国的经济特别是基础材料工业做出贡献,谢谢大家!
    
    陈玉涛:谢谢!我们在座的专家领导还有企业家代表都从各个层面阐述了我们关于筹建制造业创新中心的各自的观点和看法。我们在中国制造2025工业强基工程也把轻量化材料作为16条龙其中之一,同时轻量化材料的应用范围也比较广泛,在我们中国制造2025书涉及到的十大领域包括海洋工装、新能源汽车、轨道交通等,上午院士的报告与会代表已经知道了,都是有轻量化材料的身影,我想创建轻量化材料创新中心这件事是非常重要的。今天首先听到各位院士的知识轰炸一样的演说,然后我们又听到了各位专家学者、领导从不同层面的思想盛宴,我想大家都是收获颇丰的,由于时间关系,今天上午的论坛就到此为止,谢谢各位!
    下面还有一个环节,接着徐会长的话,我们要有产业链的思路,要有一条龙的思想,把最后焊接的主持权交给英军处长。
    
    刘英军:下面有请全国工业和信息化科技成果转化联盟政策部研究主任杨秀丽给我们做详细介绍。
    
    杨秀丽:尊敬的各位专家、各位领导、各位来宾,大家好!今天非常有幸能跟大家相聚在这儿我来自全国工业信息化成果转化联盟,我叫杨秀丽。前面议程里面,我们的专家学者所有的阐述对我个人深受启发。我这部分还是为大家首先做工业强基龙之材给大家做个介绍。然后把我们梳理的框架让大家有一个了解。同时会把轻量化材料相关的政策做一个简要的概述,然后说我们为什么做这件事。
    首先工业强基龙之材质——轻量化材料一条龙》,去年我们启动了这本书的编写,我们已经成功了工业强基中国制造大系统之成功砝码》,今年我们也有应用示范和工业强基龙之才一条龙的研究和编撰,借助这个非常特殊的日子,我们正式启动了新书的发行。这本书的结构首先对轻量化材料全貌做展示,然后选择有代表性的有市场的未来,这些重点的轻量化材料,对它的现状、技术创新和未来的发展趋势以及重点企业和市场的需求以及供需之间的关联做重点的剖析。我们这本书分成三个部分,第一是内容上系统化。主要有三个维度:第一涉及到轻量化材料的种类,可以全面了解轻量化材料全面。第二是从链条的范围来看,我们对重点的轻量化材料从上游原材料、下游的应用各个重点环节做剖析。第三是从时间上看,我们看到无论是著作还是研究,不仅是对市场现状的了解,更多地会对未来的趋势做展望。同时我们会把整个产业历史的发展、历程做一个重点的回顾和剖析,这对于理解整个产业和指导产业链的完善有很大的帮助。
    第二就是立足点。这是基于我们的目的是不仅给大家提供一个参考,而是要达到整个产业链的完善或者说整个中心产业化的角度去看,所以我们所有的思路都是一条龙的方式,我们在轻量化材料选择从下游应用开始,从下往上看,看现在和未来的需求是什么,上一个环节有什么可以提供,中间的差距在哪,我们可以做什么,我们以什么方式进行资源整合和要素匹配,最后实现不仅是提供参考,而是最终完善整个产业链。这是三个大的主要特点。
    接下来我会有简短的展示和介绍。我会比较简短地让大家对整个研究和书籍的思路有形象一点的认识。大家看轻量化材料,院士说了种类非常多,我们会把全貌做出来,然后选择重点的轻量化材料。比如说镁合金的产业链是怎样,它的发展史是怎样,铝合金的产业链和发展史,包括钛合金的产业链和发展史,包括精密成形链条是怎样。说这些就是让大家对我们的思路表达方式有形象的认知。未来龙之材对上下游都会有详细的阐述。
    刚才大家说了,轻量化材料有很好的未来市场前景,一个是因为整个市场的需求,另一方面也受到国家政策的支持。轻量化材料相关政策支持,第一大家看工业强基,15年以来我们一揽子工程里面对轻量化材料相关的支持已经囊括了四基各个部分,如果从中国制造2025,我举的例子就是以国家智能制造试点示范为例,对轻量化材料支持力度非常大,基本是在新模式的项目里面。
    第三点大家从国家科技进步奖的角度看,从15年都会涉及到材料相关的项目。
    为什么我们要做这件事?我们就是基于联盟的使命和宗旨,全国工业和信息化科技成果转化联盟从去年成立以来,一直以制造业的领域作为我们工作的核心,最终的宗旨就是支撑政府也是服务企业,最后的目标就是为了促进我们现在先进成熟的试用科技成果的应用和产业化,这是我们整个联盟的状况。
    联盟有三大资源、五大服务。三大资源第一个是政策研究积累的资源,第二是项目的资源,第三是专项资源。政策这块的资源从三个大的方面去看,第一个是国家科技计划,包括中国制造2025还有战略新兴产业,从三个大的维度积累政策。对于各个企业来说,因为专项方向和利益各有差距,所以对企业来说,不同的发展阶段也会有不同的关注点。
    第二是我们中国制造2025五大工程以及我们十大重点领域,战略新兴产业的重点方向等等,这是从政策的角度。
    第二是项目资源。大家能看到屏幕上包括国家科技成果库还有强基成果库,是有赖于我们承接了相关部委的课题承接,也把工业强基2014年支撑的所有项目进行重点梳理,一共三百多个项目。专家就不介绍了。
    我们提供的服务,第一个工业发展史的谱写。我们以几个方式来共同来做。第一个是邀请国内工业领域知名的院士进行口述和专访,同时访谈国家工业领域重点学科的带头人,同时我们查证相关的答案资料进行数据查证,通过这样的方式,一方面用回顾的方式看到工业领域的重大事件、重大创新和突破,同时也为了展现一个行业、这个行业的科技进步,一个行业从无到有、从弱到强、从量变到质变。
    第二个维度就是一条龙的思想,围绕产业链建立我们的制造业创新中心。
    第三是我们给企业提供科技规划和产业发展规划。
    第四是一些政策报告。产业规划是给企业定制的,还有一些政策报告。涉及到中国制造十大重点领域,战略新兴产业基本是12个领域的产业政策报告,同时从产业的角度细分到每个产业项目的分析报告。与此同时,分析支持这些产业和项目的包括国家科技进步奖、重点实验室和产业基金的分析报告。
    第四个方面的服务受理科技成果评价的工作。第五个方面还为企业提供战略投资服务,目前我们已经有非常成功的案例。我所讲的无论是从工业强基龙之材的工作还是联盟的工作来说,是联盟作为支撑政府、服务企业的宗旨和职责所在,也是推动整个产业发展的决心所在,我们虽然有这个资源、能力和意愿推动这件事,同时也需要各位的共同参与,因为众人拾柴火焰高。谢谢大家!
    
    主持人:非常感谢杨主任的精彩介绍,让我们共同期待工业强基龙之材的出版,下面有请中国企业联合会、常务副会长、中国企业家协会理事长朱宏任做总结讲话,朱总是我的老领导,非常荣幸,因为朱总参加这次会议也是百忙之中抽出时间。
    
    朱宏任:应该是没有这个环节的,因为会议主持方希望我们早一点结束,更多的不说了。首先还是对这么多专家能够亲临我们这次五百强大会所举办的论坛表示一个深深的感谢!同时也希望在我们的论坛和平台上,我们能够汇聚更多的资源,这个资源既有智力方面的,也有企业方面的资源,还有政策方面的资源,还有社会的资源,一块儿把我们这次提出来的新材料、轻量化材料的创新能够扎扎实实地往前推进,把我们联盟的成立能够作为这次论坛的一个成果得以体现,能够把我们制造强国的步伐坚实地迈出去,谢谢大家!
    
    主持人:至此,我们轻量化材料产业发展论坛圆满地结束,相信大家都收获满满,让我们共同见证我国轻量化材料产业化的到来,应该说海阔凭鱼跃、天高任鸟飞,让我们再次感谢各位的到来,谢谢大家!
    
    
        
    
    
    
 
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