今年珠海航展中亮相的航空航天裝備讓人們倍感震撼,一項項科技成果的背後折射出了國產高端裝備製造業的進階之路。在其背後,作爲航空航天重要原材料的高性能鋁合金材料,隨着科研技術不斷取得突破,得以在越來越多的關鍵裝備領域實現國產替代。
觀察中國鋁合金產業發展歷程,在不少產業關鍵節點上總會看到南山鋁業的身影,尤其是近年來快速發展的軌道交通、航空航天以及新能源汽車等領域。
日前,證券時報記者走進位於山東省龍口市的南山鋁業,公司高管和相關技術負責人向記者分享了許多我國鋁合金產業快速發展背後的故事。
讓國產鋁材「起飛」
行駛在南山鋁業南山航空材料產業園裏,一輛輛滿載着銀晃晃鋁錠的貨車從記者車旁飛馳而過。用不了多久,這些鋁錠將經過精密加工搖身一變,最終奔向建築、交通乃至航空航天等不同領域。
南山鋁業如今建有全球短距離內最完整的鋁加工產業鏈,覆蓋了從能源、氧化鋁、電解鋁到高端鋁型材、高精度鋁板帶箔等上下游環節,並擁有多條國際先進的航空鋁合金材料生產線,產品涉及航空、汽車、軌道交通、高端系統門窗、食品包裝等幾十個領域。
講述起南山鋁業在高端製造上的起步,南山鋁業董事長呂正風分享了公司做「易拉罐」的故事。
「易拉罐現在雖然很常見,但在20年前中國卻是造不出來的,技術都在外國人手裏。2004年,爲響應國家號召,南山開始投資建設鋁板帶生產線,重點發展鋁箔配料和罐料產品,並逐步發展成爲國內罐料市場龍頭企業。」呂正風說,當時公司走的是一條「引進、吸收、再提高」的路子,從國外引進最高端的製造設備,並向其學習技術、招引人才。2008年起,經過長期的積澱,南山鋁業自主研發的鋁合金罐料開始批量生產,並快速投放市場,很快便獲認可。隨着南山罐料實物質量達國際領先水平,中國罐料實現100%自給,並大規模出口海外。
南山鋁業高端製造之路就此開啓。到了2012年,隨着罐料市場逐步飽和以及競爭加劇,南山鋁業開始將目光瞄向更高的領域——航空、汽車以及軌道交通等行業。
「航空材料當時還屬於小衆材料,存在認證週期長、質量要求苛刻、研發投入大等特點,並且也同樣受國外技術壟斷。」呂正風講述,南山鋁業之所以能夠在航空工業領域有質的飛躍,是源於當時的一個重要契機。
「當時,空客在中國銷售了大量的飛機,涉及飛機的生產、維護等方面,國家要求進行本地化,並且使用國產材料。而南山鋁業成爲了該公司首選培養的材料供應商。」呂正風稱。
親歷了與波音合作過程的南山鋁業董事顧華鋒告訴記者,在2016年最開始接受波音公司訂單的時候,面臨的製造難點有很多,「波音公司在南山投入了大量的人力和物力,包括波音的各個部門常駐到南山鋁業進行指導,每個材料的選型、每個工序都要進行監督,最終是雙方共同努力把產品製造出來,達到了波音的要求。這成爲南山鋁業在航空材料製造上的一個突破點」。
在此時期,南山鋁業先後攻克了航空鋁合金熔體淨化、大規格鑄錠均勻化等關鍵核心技術,實現了多項大型民用飛機關鍵裝備用鋁合金材料的國產化,改變了機翼用折彎型材、機翼壁板等高端航空鋁材長期依賴進口的局面。2021年,南山鋁業自研2系和7系合金型號等5項厚板及薄板產品通過商飛認證,標誌着國產大飛機用鋁合金材料實現國產替代。
2023年5月,國產大型客機C919全球實現首次商業載客飛行,南山鋁業作爲國內唯一一家同時爲波音、空客、中國商飛等全球知名主機廠提供鋁航空材料航空鋁合金的企業,受到市場關注。目前,南山鋁業又參與進了C929部分產品的研發工作。
「今年,我們做出了一款連接飛機機身和機翼的關鍵承接件,它是一款折彎型材,通常情況下鋁合金型材都是直的,折彎型材的生產難度非常大,這款產品填補了國內該零件原材料供應的空白。」南山鋁業鋁型材公司技術人員向記者介紹,以前國內企業至海外採購同類產品,價格昂貴,經南山鋁業不斷研發,成功實現國產替代,爲國內企業真正實現了降本增效。「這個零件的生產要求很高的精度和控制水平,我們用了3年左右的時間,經過幾百個參數的控制,才最終做出這款產品。」
填補國內空白
近年來,隨着中國新能源汽車快速崛起,汽車輕量化成爲趨勢,汽車鋁板需求日益旺盛。在此方面,南山鋁業是國內首家「四門兩蓋」汽車鋁板生產商,也是本土唯一能批量生產汽車板鋁製內外板的A股上市公司。
顧華鋒介紹,從2012年開始,南山鋁業開始進行汽車產品的認證工作。「因爲這個產品比較特殊,首先你要得到主機廠的認可,而且我們的生產體系也必須滿足主機廠要求,所以公司經過了3年的時間進行磨合,直到2015年通過了第一家國際知名新能源主機廠認可,並從2016年開始供貨。」
「在汽車輕量化上,鋁材料要跟鋼板進行競爭,把各方面的性價比提高到比鋼板更優越。」顧華鋒說,比如汽車鋁外板涉及很多的指標,其中的重點是鋁板表面質量,有材料粘接、鉚接、焊接等一系列問題,這些工藝的提升,都需要在研發生產中逐一克服,有些參數看似只提高了1%,但在那背後的研發投入是相當巨大的。
從2019年開始,南山鋁業的汽車鋁板開始起量,產能以近乎翻倍的速度快速增長。
「目前,我們服務的客戶不光有汽車主機廠、航空主機廠,還包括它們的一級供應商、二級供應商,都由我們來提供大量的鋁合金材料。」顧華鋒透露,目前南山鋁業供貨產品基本覆蓋各合資、外資、自主品牌以及造車新勢力品牌。。
「沒有金剛鑽,攬不了瓷器活。」呂正風向記者表示,經過多年的積累和技術創新,公司打破了汽車板的技術壁壘,鞏固了自身的行業地位。
2023年,南山鋁業《汽車車身板製造的鋁合金材料及製備方法》發明專利榮獲第二十四屆「中國專利銀獎」,是南山鋁業摘得中國專利領域的最高榮譽,此項專利技術革命性地提高鋁合金強度,有效解決汽車車身鋁合金板材易發生自然時效硬化的現象,填補了國內高性能、室溫穩定性汽車車身鋁合金生產領域的空白。
目前,南山鋁業產品以汽車板、航空板等高附加值產品爲主,實現了從跟跑者、並行者到領跑者的跨越。同時憑藉完整的產業鏈優勢以及實力雄厚的研發機構和專業化人才團隊,使我國在航空、汽車、軌道交通等行業高端鋁材生產上實現了從無到有。
呂正風表示,南山鋁業這些年的發展,一直響應國家號召,從建材開始,到軌道交通再到航空航天,以及汽車產業,都是在跟着國家發展的腳步一步一步向前走。「我想我們接下來有兩個方向,一是鋁回收循環經濟,二是航空經濟。」
「在循環經濟方面,涉及鋁合金的利用回收,一方面能減少資源浪費,另一方面減少能源損耗,實現綠色化發展。目前公司再生鋁項目已經可達年產15萬噸,我們的目標是從罐到罐、從汽車到汽車、從航空到航空的鋁材料循環利用。」顧華峯表示,「鋁合金材料,在航空飛行器上有很廣泛的應用領域,因爲低空飛行也是屬於航空領域,那麼在質量管理體系認證流程上,而對於南山鋁業來說,已經具備航空領域的製造流程和經驗,進入低空經濟行業對於我們來說有天然的優勢,並能夠與航空大飛機產業形成互補。」
錨定新質生產力
當前,作爲傳統產業的鋁加工業,循着發展新質生產力的要求,正向着高質量發展轉型升級。
在呂正風看來,對於南山鋁業而言,發展新質生產力首要任務是調整產品結構。「我們堅定地往高端上走,帶領行業開發出更多新的產品,以及新應用領域。」
「原來我們做的很多航空板材和型材,大多屬於原材料級的產品。現在我們和國外公司合資做零部件,目前已經初步獲得了幾家主要航司的認證,未來還將逐漸擴大範圍。」呂正風談道,「另一方面,我們還要在原有產品的基礎上做精做細,延長產業鏈,提供更縱深的服務。這樣對於我們新質生產力的開發和完善會起到積極的推動作用。」
提升高端產品佔比的同時,高端產能也要相應提升。呂正風提出,南山鋁業正推進汽車鋁板產能及航空材料產量的翻倍。「目前公司的汽車鋁板已有產能20萬噸,我們現在要實現翻倍,增加到40萬噸,把汽車鋁板板塊做得更大,覆蓋面更廣,以助力我們抓住汽車輕量化的市場機遇。航空材料方面,爲了我們國產大飛機能夠用我們自己的材料,實現自主可控,我們的產量也得跟上去。」
數據顯示,今年前三季度,南山鋁業實現營收、淨利潤雙增長,高端產品銷售佔比不斷提升。據半年報披露,公司高端產品的銷量約佔公司鋁產品總銷量的14%;高端產品毛利約佔公司鋁產品總毛利的25%。2024年,南山鋁業產品技術團隊已落實重點技術研發項目55項,成功開發多款批量應用的新能源汽車用內外板、車身結構件及7系防撞梁產品、民用客機航空厚板、動力電池封裝鋁塑膜箔等,擴大鋁加工產品市場應用範圍,增加了產品的盈利能力和附加值。
「南山鋁業一直以來的戰略就是堅持高端製造、精深加工,並且要引領行業的發展,想要引領行業的發展,那麼科技就要領先,想要科技要領先,就要給科研人員、科研體制、科技發展創造一個良好的環境。」呂正風說。
據介紹,2023年,南山鋁業科技研發投入達12.7億元,並建立全方位的正向激勵制度,每年對優秀成果和項目進行獎勵,表彰能夠積極參與企業科研創新的優秀單位和個人,近3年累計獎勵接近1億元。
此外,南山鋁業還建立全員合理化建議制度,激勵所有員工,特別是一線員工,從生產自身需要的角度出發,建立能夠提升效率、質量、作業安全等級,或者是降低成本、金屬週轉週期等一系列的技術創新。
通過現代化制度引領企業高質量發展,南山鋁業正逐步鍛造出豐沛的新質生產力,持續推進向高技術、高附加值、綠色化產品轉型,向成爲世界先進的汽車、航空材料供應商和世界一流的鋁加工企業邁進。
2024-12-12
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