鑫润工业:一家精密铸造企业的坚守与远眺

能源杂志 能源杂志 2020-06-24

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文 | 田甜

在我国的能源工业版图中,哈尔滨是一个绕不开的名字。


作为东北老工业基地的核心城市,在穿越一个甲子的风云变幻后,这里依然担当着“承载民族工业希望”的历史使命。


曾几何时,在工业浪潮的起伏中,这里好像沉沦为一座暮光之城。殊不知,从一钉一铆,到零部件,再到国之重器,这些看似古老而原始的行业却是民族工业的脊梁。时至今日,我国还常常因基础工业薄弱而被卡脖子。


这里少了几分喧嚣和繁华,却沉淀下厚重的工匠精神,一寸一寸地夯实着中国工业的根基。


哈尔滨鑫润工业有限公司(简称“鑫润工业”)就成长在这里。不同于哈电集团的声名显赫,鑫润工业是一家只有150余人的精铸企业。


但依靠稳定的技术实力,这家处在产业链细支上的企业已经成为国内制造船用25MW、管输燃驱30MW燃气轮机涡轮热部件的龙头。这背后是近半个世纪来一步一个脚印的扎实积累。


如今,在“两机专项”国家战略引导及燃气分布式市场的催化下,国内燃机行业升温。鑫润工业也在加码研发,希望配套新一代燃机研发。


只是,正如我国所有小微企业一样,他们在某些领域基础扎实,但因为处在产业链的末端,难以享受国家战略的兼顾和引导,也要面临产业链协同创新研发中的一系列风险。


“要补齐基础工业短板,需要国家真正从战略角度去考虑。”公司副总经理王晓明对《能源》杂志表示,“燃机在中国从弱到强,需要一个过程,国产化依然任重道远。”


时代的车轮滚滚向前。这些事关民族工业根基的小微企业,如何在市场的洪流中持续发展,为工业强国建设提供支撑,是企业、产业和国家共同面临的时代考题。




深厚积淀




王晓明还是鑫润工业的技术带头人。这两年,他又格外忙碌起来。因为市场正在发生变化。


2016年,在工信部的主导下,国内按下“航空发动机和燃气轮机重大专项”启动键,开始新一轮燃机国产化攻坚。


燃气轮机被誉为“工业皇冠上的明珠”,是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一,具有十分突出的战略地位。


早在“西气东输”时期,在国家发改委的主导下,我国曾实施过“市场换技术”战略,但十几年下来,国内的燃机市场仍被西门子、GE、三菱等工业巨头垄断。正在商业运行的机组中,几乎没有一台完全自主生产的国产燃气轮机。国产化的关键瓶颈之一就是高温部件。


随着“中国制造2025”等战略的推进,燃机等高端装备制造业得到空前重视。同时,国内能源结构转型也刺激中小型燃机的发展。


作为配套的零部件厂商,在市场开发上,往往需要在立项阶段就要介入,参与整个研发过程,然后验证性能指标结构,通过测试工程后,就可以根据整机的商业化进程进行批量生产。


“国内燃机国产化推进得很快,有些机型正在进入批产化阶段,这对我们来说是机遇。”王晓明表示,“我们想把积攒下来的技术,应用到新机型上。目前,鑫润工业正在跟踪适配多种燃机新机型。”


鑫润工业在包括重型燃气轮机在内的精铸叶片、叶轮等领域的研发已经持续48年。其前身系哈电集团旗下哈尔滨汽轮机厂的精密铸造车间,始建于1972年。2004年,响应国家859号文件“精干主业,分离辅业”的号召,精密铸造车间改制为鑫润工业。


“从工程的角度来讲,鑫润工业走了一个比较扎实的过程。”王晓明表示,“我们每天都在想,运营的部件是不是可靠,当我们把专业的精神和技术融入产品的时候,我们还是很踏实,很放心的。”


时间验证了鑫润工业的付出。在公司的合作名单上,哈电集团、中航工业、中船集团等知名设备厂商赫然在列。


鑫润工业的技术创新填补多项国内空白。以“燃压机组熔模精铸冷却叶片工艺”为例。此前,国产大型机电装备燃气轮机多采用进口发动机。燃油燃烧产生1200摄氏度左右的高温,发动机前两级叶片首当其冲,但国产叶片大多只耐900℃高温。


以王晓明为首的技术团队,对采用空心设计思路,以空冷方式降温的前两级叶片的工艺设计开发进行了技术攻关,成功实现了国产化,为国产更高性能的发动机扫除一大障碍。


另一项卓著的创新是“船用大功率燃气轮机动力涡轮叶片”。该项技术使得鑫润工业成为国内首家进入高温合金叶片生产领域的民营企业。这是一款配套船用发动机的高技术附加值叶片。


据悉,该燃气轮机设计与标准均引自国外,鑫润工业的叶片是该发动机国产化的重要组成部分。事实上,目前国内船用的主流成熟发动机主要为该款发动机,其叶片及其它高温部件绝大部分由鑫润工业制造。


目前,公司主要为国内外提供300MW、350MW、600MW汽轮机、650MW超临界汽轮机、1000MW以上超超临界汽轮机、百万等级核电汽轮机精铸叶片,25MW船用燃气轮机、30MW级燃驱压缩机等装备提供精铸高温合金等轴晶叶片,产品配套机组覆盖全国近300余座电厂。




战略统筹




2018年以来,以华为事件为标志,美国对中国发起贸易战,大国间的博弈风起云涌。就像一记沉重的警钟,核心技术缺失和基础工业薄弱必将受制于人。


“任何事情都要从无到有,以前是市场换技术,跟人家学,现在的形势是逼着我们从源头上去思考,我们有大块基础领域需要去研究。”王晓明表示。


 事实上,我国燃机国产化难以突破的主要原因就是基础研究薄弱。多年来,王晓明观察到一个现象,由于对燃机研究不是很透彻,技术人员追求高大上,在设计过程中,一味追求最高水平。其他厂家在推出新机型时,会再次拔高设计水平。但现实骨感,国内在生产工程上很难达到设计高度,因为配套的上下游的工艺研究都很薄弱。


以高温部件为例。高温部件的突破,首先依赖设计水平,设计上要符合燃机的整体要求;二是需要能够承受上千度高温的基础材料,而基础材料一直是我国工业短板;第三,在工艺实现上,又非常依赖设备条件和控制水平,还有工艺本身。


“燃机发展恐怕应该是一步一个脚印,不是超车的过程,要有这样的思维和想法。”王晓明强调,“西方也是通过日积月累,不断试错、研究和积累数据,才达到现在的高度。否则的话,我们有些事情只能知其然不知其所以然,根基不牢不稳,或者企业做得不稳。”


合理的协作机制或是燃机攻坚研发的第二重障碍。一位不愿具名的业内资深人士透露,大企业、地方政府和科研院所等各方力量都已投入到燃机研发中来,表面上看都非常重视燃机研发,其实大家都各怀心思,利益没有统一,只是形式上建立合作关系,并没有真正形成合力。


作为产业链细分领域领域,精铸工艺和水平直接影响到高温部件瓶颈的突破。但在市场化的协作上,往往承担着与本身体量不匹配的风险。


王晓明表示,零部件厂商大多是以市场定产,追随大型整机厂商的脚步前进。有很多零部件厂家,参与到新机型的设计和批量化生产中,投入高达几百万,几千万搞创新,但最后验证并不理想,得不到商业收益。这对制造型企业而言,无疑是巨大伤害。


燃机是集资本密集、技术密集和人才密集于一体的产业。投入周期长,产出回报慢,同时要承担巨大试错风险,对资本不具吸引力,其本身又事关国家战略安全。这通常意味着需要国家层面的统筹。


从业15年来,王晓明的切身感受是,国家越来越重视燃机研发,但真正惠及细分领域企业的政策有限,出台的政策大多是填边补齐,真正从战略上考虑的很少。


虽然市场环境错综复杂,鑫润工业还是尝试向更高的层面跨越。在工艺的创新研发上,鑫润工业长期保持着与哈尔滨工程大学、中科院沈阳金属研究所等科研院所的合作。


“作为工业企业来讲,我们恐怕很难承担起高端工艺方法和基础性理论研究,但我们还是拿出很大精力在工艺上做创新研发,希望通过自身的积累和创新,满足国内的设计理念和水平,发挥小企业独有的专业化技术。”王晓明表示。


在他看来,高温部件是燃机明珠上的核心技术,鑫润工业从事的是民族情结深重的行业。“我和同行们都是正在编写新的历史,等20-30年之后,我们给后代创造出一个新的高度,经过几代人的坚守,不断积累经验,最后才会成为中国燃机制造的坚实平台。”


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