李永華

時代新材風電葉片成品

“今年一季度，時代新材新增復合材料風電葉片訂單已經(jīng)超過24億元。8年，我們實現(xiàn)了近30億元規(guī)模的年營收。”中車株洲時代新材料科技股份有限公司（下稱“時代新材”，600458.SH）總經(jīng)理楊軍說，目前，時代新材在風電葉片領(lǐng)域已位居全國前三強;而8年前，時代新材還是復合材料風電葉片市場的一個“門外漢”。

“更重要的是，在國家創(chuàng)新、軍民融合上升為國家戰(zhàn)略過程中，我們聯(lián)合探索出了從軍轉(zhuǎn)民、民參軍，再到民支軍的軍民融合大閉環(huán)。這應該是雙方合作的長遠價值。”中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學（下稱“國防科大”）航天科學與工程學院材料科學與工程系（下稱“國防科大一院材料系”）肖加余教授稱。

一拍即合的“軍民合作”

2006年之前，身在長沙的肖加余與株洲的楊軍同在材料科學領(lǐng)域，且偶有學術(shù)與技術(shù)交流，但從未合作。

時代新材前身為鐵道部株洲電力機車研究所橡膠試驗室，2002年在上交所上市，是中國中車旗下核心子公司之一，以減振降噪產(chǎn)品為其主導產(chǎn)品。

“當時，時代新材原有的產(chǎn)品已高度成熟，市場飽和度很高，已經(jīng)摸到了行業(yè)天花板，必須尋找新的增長點?！睍r代新材副總經(jīng)濟師潘藝說。

肖加余所在的國防科大航天科學與工程學院為國內(nèi)復合材料及大型制品研究開發(fā)歷史最長的單位之一，肖加余介紹，“我們在大尺寸復合材料復雜形狀結(jié)構(gòu)件低成本整體制備技術(shù)方面具有獨特優(yōu)勢，為武器裝備結(jié)構(gòu)件輕量化和復合材料在民用領(lǐng)域的應用做出了特殊貢獻?！?/p>

肖加余回憶，2006年，時代新材承擔的某科研項目評審會恰好由其主持。會后，雙方聊起復合材料風電葉片，楊軍才知道，國防科大肖加余的科研團隊研究復合材料在風力發(fā)電機中的應用，已經(jīng)有了初步的成果。

一拍即合，雙方?jīng)Q定開展復合材料風電葉片的聯(lián)合開發(fā)。

2006年底，肖加余團隊成功試制出小容量20多米長的復合材料風電葉片樣片，全部工藝過程向時代新材公開?！斑@在科研界其實是個忌諱，一般都不愿意這樣做。公開就是為了讓合作方知道，產(chǎn)品的技術(shù)難度有多大，投入經(jīng)費后能否做下去，以便于企業(yè)做決策。”國防科大一院材料系復合材料教研室原主任曾竟成告訴《中國經(jīng)濟周刊》記者。

2007年，時代新材 “牽手”國防科大，簽訂了關(guān)于風電葉片技術(shù)聯(lián)合研究開發(fā)的戰(zhàn)略合作協(xié)議。2008年1月1日，時代新材成立風電產(chǎn)品事業(yè)部。國防科大一院材料系成立系列復合材料風電葉片攻關(guān)課題組，曾竟成和教研室現(xiàn)主任彭超義博士分別任組長和副組長。

起步之時，雙方一切都顯得順風順水;但產(chǎn)品真正闖入市場，卻步步驚心。

從“投產(chǎn)即停工”到“霸主”

盡管國防科大在大尺寸、復雜形狀復合材料制品低成本制備方面擁有很好的技術(shù)基礎(chǔ)，時代新材在高分子及其復合材料產(chǎn)業(yè)也深耕多年，但風電葉片市場是一個全新的戰(zhàn)場，危機重重。

2006年前，我國大型風電葉片幾乎全部依賴進口，不但售價高昂，且受到技術(shù)封鎖，特別是葉片最核心的翼型設(shè)計技術(shù)。彭超義說，“當時國內(nèi)的葉片核心技術(shù)一片空白，制備技術(shù)甚至停留在手糊工藝水平” 。

從零起步。曾竟成解釋，風電葉片需要從氣動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、新材料應用，再到成型技術(shù)、試驗考核技術(shù)等進行全方位研究。而氣動效率高、安全可靠和成本經(jīng)濟這三大原則往往又相互沖突，三者的平衡就像是高空走鋼絲。

談及當年研發(fā)的艱難，彭超義講起一個細節(jié)。時代新材引進的最早一批技術(shù)資料是德文和荷蘭文兩種語言編寫的，難以直接翻譯成中文，需要先翻譯成英文再翻譯成中文，整個過程艱苦而又繁雜;又恰逢湖南最嚴重的冰災，30人的技術(shù)團隊在沒有暖氣和空調(diào)的辦公室頂著苦寒干了兩個多月，終于完成了技術(shù)資料的翻譯、消化和轉(zhuǎn)化。

2008年10月30日，時代新材40.3米風電葉片順利完成研制和考核，并很快獲得批量訂單。曾竟成表示，目前，時代新材已經(jīng)成為全國極少數(shù)能獨立完成風電葉片自主設(shè)計的企業(yè)，目前已經(jīng)擁有30多項專利技術(shù)，其投入市場的15款風電葉片中，有10款是完全自主研發(fā)的。

技術(shù)攻關(guān)之后，真正的考驗來自市場。“從一開始，我們就遇到了行業(yè)低谷?！毙ぜ佑嗵寡?。

2009年6月，時代新材建成風電葉片株洲廠。為盡快打開我國風電集中的“三北”風場，時代新材于2009年12月籌建天津廠，其規(guī)模是株洲廠的兩倍。2011年初，天津廠竣工。此時，因無序競爭、產(chǎn)能過剩、并網(wǎng)受阻、刺激政策轉(zhuǎn)向等不利因素影響，飛速發(fā)展的風電市場急轉(zhuǎn)直下?！疤旖驈S建成之時就是停產(chǎn)之日，只好減產(chǎn)株洲廠。”潘藝感慨，全國當時四五十家風電葉片廠，80%以上停產(chǎn)，到今天只剩下10多家葉片廠。

市場當頭棒喝，楊軍并未退縮，反而于2011年至2013年持續(xù)投入8億元，上研發(fā)、搶市場?！帮L能作為清潔能源，是國家大力支持的產(chǎn)業(yè)方向。我們判斷，大方向是對的，低谷一定能走過去。”楊軍對《中國經(jīng)濟周刊》記者表示。

中國作為世界上風資源最豐富的國家之一，68%以上的風能都是低風速與超低風速風資源，但因此前難以捕捉低風速風資源，且成本較高，其開發(fā)利用尚處于空白地帶。行業(yè)一片蕭條之時，金風科技、湘電風能等主機企業(yè)將目光從高風速的北方轉(zhuǎn)向南方（超）低風速資源，在低風速技術(shù)方面也紛紛取得了突破。時代新材也明確將主戰(zhàn)場鎖定南方，重點開發(fā)適應于南方低風速的加長型、防冰凍、抗臺風、輕量化等差異化葉片。

為滿足新一輪風電葉片輕量化技術(shù)要求，2014年時代新材和國防科大合作，經(jīng)過3年的技術(shù)攻關(guān)之后，在國內(nèi)率先研制了2MW 超低風速碳纖維葉片，一舉通過了國際最高標準的靜力試驗考核，與國際上同類碳纖維葉片相比，在性能相當?shù)那疤嵯?，制造成本下降?6%左右。

此外，低風速風場多分布于南部山區(qū)地帶，冬季凍雨司空見慣，迫切需要解決結(jié)冰問題。風電葉片一旦結(jié)冰，氣動外形就發(fā)生了改變，不僅影響風機運行，還可能出現(xiàn)甩冰現(xiàn)象，安全隱患很大。為此，時代新材與國防科大對風電葉片抗冰技術(shù)進行了大力攻關(guān)，取得重大突破。2015年，時代新材30套抗冰凍葉片出口瑞典，成為全球第一家實現(xiàn)氣、電聯(lián)合抗冰技術(shù)批量應用的葉片廠家。

楊軍介紹，差異化策略讓企業(yè)快速搶占了南方市場。目前，時代新材在南方風電葉片市場的占有率已超過50%，其風電葉片營業(yè)收入從2009年的1億元暴增至2015年的24億元，成為時代新材國內(nèi)業(yè)務的最大板塊，成為南方（超）低風速風場的復合材料葉片“霸主”。

構(gòu)建軍轉(zhuǎn)民—民參軍—民支軍的大閉環(huán)

“時代新材與我們長達8年的合作，采取的是從每年銷售收入提取一定比例經(jīng)費，按年度作為校方持續(xù)創(chuàng)新研究的經(jīng)費的辦法。只有產(chǎn)業(yè)做好了，學校才能獲得科研經(jīng)費，形成了共生模式，從而持續(xù)地支持學校提升從事國防關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的能力。”曾竟成介紹，“一年投入上千萬級別的科研經(jīng)費支持，我們項目組在材料科學領(lǐng)域取得了前所未有的科研成果！”

肖加余和曾竟成向《中國經(jīng)濟周刊》記者算了一筆“細賬”。首先，在復合材料科學與技術(shù)創(chuàng)新層面，其凝練的技術(shù)攻關(guān)內(nèi)容構(gòu)成的成果獲得了兩項湖南省科技進步一等獎。同時，在應用工程實踐中凝練出的基礎(chǔ)科學問題，先后獲得4個國家自然科學基金項目的支持。“這是發(fā)表學術(shù)論文的最好題材，截至目前，已經(jīng)發(fā)表20多篇SCI（科學引文索引）文章。前不久，國防科大材料科學在ESI（基本科學指標）全球科研機構(gòu)排名進入前1%，這是國際一流學科的標志。” 其次，也是肖加余更看重的，是“民支軍”?！拔覀兘璐藰?gòu)建了一個1：1尺寸的大型工藝平臺和試驗平臺，這在全國高校中極為少見，積累了大量的大尺寸復合材料部件制備工藝數(shù)據(jù)，也發(fā)展了大尺寸復合材料部件考核試驗技術(shù)，反過來很好地促進了國防科大從事軍委賦予我們的基本任務之一——從事國防關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的能力提升”。

彭超義為葉片抗冰凍研發(fā)的一項超疏水涂層技術(shù)，可以承受35m/s也就是12級臺風速度的水流沖擊，而且可以讓葉片不沾水?！斑@項技術(shù)也可能會應用在火箭上，今后也可以用于飛機與雷達，為全天候作戰(zhàn)提供更好的技術(shù)支撐”。

2015年，湖南株洲龍鳳風場

楊軍表示，得益于葉片復合材料及相關(guān)研發(fā)項目，時代新材也已“參軍”，通過了軍工三級保密資質(zhì)和GJB體系認證、武器裝備科研生產(chǎn)許可證現(xiàn)場審查，獲得進入軍品市場的全部資質(zhì)，通向軍品市場的大門已全面打開。

肖加余總結(jié)，軍民融合、學科技術(shù)融合是基礎(chǔ)，任務目標融合是目的，優(yōu)勢特色融合是要求，平臺功能融合是條件，思想感情融合是保障。一般認為軍民融合包括兩個環(huán)節(jié)，一是“軍轉(zhuǎn)民”，就是軍事技術(shù)走向民用市場;二是“民參軍”，即民營機構(gòu)參與軍工市場。肖加余對《中國經(jīng)濟周刊》記者強調(diào)，“僅此還不夠，應該還加上‘民支軍這個環(huán)節(jié)，才是完整的軍民融合大閉環(huán)?！?