小粉末 大产业！天津把新材料做到“上天入地”

不久前，天津前三季度经济数据出炉。其中，战略性新兴产业增加值同比增长13.1%，两年平均增长7.8%。新材料作为战略性新兴产业中的重要领域发展势头强劲。2021年1—8月，天津新材料产业链企业624家，增加值同比增长15.4%，占规上工业增加值的3.9%；产值同比增长30.2%，占规上工业总产值的6.9%。　　

直径仅为头发丝1/4的合金粉末，强度却是钢的1.5倍，通过激光熔覆应用在煤矿巷道的液压支架上，支架的寿命可延长10倍；把两种异质金属“艰难地”结合到一起，“放到”热核聚变实验堆接受1亿摄氏度的检验……这些“身材”小却作用大、叫得响的新材料正在成为市场新宠。

随着新能源、汽车、高端装备、生物医药、新一代信息技术等战略性新兴产业对新材料需求的增多，我国新材料行业的发展驶入“快车道”。数据显示，我国新材料产业产值从2011年的0.8万亿元增至2019年的4.5万亿元，年均复合增速超过20%。预计到2025年产业总产值将达到10万亿元。

半个世纪只做“工业面粉”

眼前放了四份合金粉末的标本，这些标本来自国内外不同的厂家。在400倍的电子显微镜下，它们所呈现的状态也有所不同：有的像蝌蚪一样弯弯曲曲；有的粉末颗粒一堆堆的粘在一起；有的则大小不一摊成一片。其中有一份标本，在显微镜的镜像里呈现出规则、不粘连的“小球”模样，一个个晶莹剔透闪着银光。据天津铸金科技开发股份有限公司（下称“铸金科技”）董事长钱铸介绍，这些在电子显微镜下的“小球”直径只有20微米左右，相当于头发丝的1/4。

不要小看这一颗颗还没有头发丝粗的“小球”，如果把它们喷涂在汽车发动机里的气门座圈，在发动机点火瞬间飙升到八九百度的高温时，这个部件就不会变形；通过激光熔覆把它们应用于煤矿巷道里的液压支架，大概有1—3毫米厚就能将设备的寿命提高10倍以上。由于具有耐高温、抗摩擦、耐腐蚀等优点，合金粉末主要应用于金属喷涂、增材制造两大领域，金属喷涂领域涵盖了汽车、机车、航空、航天、船舶、内燃机、石油石化机械、化工机械、冶金机械、矿山机械、工程机械、塑料机械等方方面面；增材制造领域涵盖了软磁合金、离心浇铸、3D打印等领域，被称为“工业面粉”。

铸金科技成立于1989年，至今已在粉体材料领域经营32年。创始人钱叶仁在公司创立前就已经在粉体材料技术和研发领域摸爬滚打了30年，铸金实际在这一领域已有60多年的历史。铸金成立之初，其年产能只有150吨。随着公司的不断发展，到2002年，公司年产能增加至1000吨。去年6月底，铸金科技从老厂址搬至了天津市北辰高新技术产业园区，生产线也从原来的3条扩大至现在的39条。据钱铸介绍，新厂的设计产能达到3.6万吨。“目前我们已经具备年产合金粉体8000吨的能力，争取在未来3至5年内实现3.6吨的总体规划。”钱铸说。

目前，铸金科技具备了镍基、钴基、铁基（包括不锈钢）、铜基、特种、定制系列高端粉体材料的研发生产能力，具有300余种产品，其中国内液压支架激光熔覆市场份额占到80%以上。据钱铸介绍，2020年，铸金科技的销售收入8000万元，2021年预计营收1.5亿—2亿，净利润1500万—2000万元。

“由于之前产能有限，只是在国内液压支架激光熔覆领域占有较高的市场份额。未来公司主要会在汽车预保护、模具预保护这两个较大的产业推广产品，争取做到50%以上的市场占有率。”钱铸表示，未来两年内，铸金科技力争企业整体上市，为公司不断发展募集必要的资金支持。

难熔材料镶进“人造太阳”

据了解，钼的熔点在2600摄氏度以上，钨的熔点在3300摄氏度以上，因此钨钼等难熔金属被广泛用于国防军工、核能工业、微电子热沉及封装、半导体离子注入、辐射屏蔽、高端配重、液晶显示LCD和太阳能薄膜、MOCVD机等高端应用领域。

要在市场中跑在前列，就要技术领先。核裂变电站AP1000、CAP1400主泵关键核心配件惯性飞轮均由安泰天龙研发制造。据介绍，这个产品的特点就是密度高、惯性大。在停电的情况下，它还能再转动几十秒，为整体设备还能继续运行留出宝贵的抢救时间。

国际热核聚变实验堆，俗称“人造太阳”，是目前全球最大政府间科技合作项目，其目标是建造一个核聚变实验堆，验证人类和平利用核聚变能的科学和技术可行性。据了解，实验堆需要用到大量高性能钨钼相关部件，安泰天龙是该项目钨钼部件的核心供应商。

看似一个小小的组件，却是要攻克很大的技术难题。“这个项目对第一壁材料要求是很高的，因为热核聚变实验堆的实际反应温度达到1亿摄氏度以上，目前我们认知的材料里没有哪个能够承受1亿摄氏度高温。核聚变实验堆的温度是靠磁场约束的，它对第一壁材料的抗辐照、耐温等要求都比较高，我们为此做了很多研发工作。比如怎么把铜放到这个钨的组件里，要知道异质金属的结合是很难的。我们通过热等静压扩散焊这种新的焊接方式完成了这项工作。”弓艳飞说。

技术需求就是人才需求。目前安泰天龙有70多位研发人员，之所以成立天津宝坻基地，在弓艳飞看来，是看中了天津强大的人才优势和产业配套。弓艳飞表示：“天津有很多高校和研究院资源，高端人才相对较多。另外，政府也给了我们很多的支持，比如在海关、出口保险等方面尽可能的帮我们解决一些实际问题。而且政府也会给我们介绍一些行业相关展会，帮助我们完成产业对接。”

“90%产业链都在天津”

在李冬杰看来，天津新材料产业链非常完整。“‘产学研用’都很完善。天津有很多钢厂、模具厂，这些都是产业资源；另外，天津有很多高校和研究院，人才和项目都较充裕，我们也和这些机构合作。目前我们90%的产业链都可以在天津完成。”李冬杰说。

较为完善的产业链聚集了大量企业，也吸引了一大批项目聚集。金桥高强高韧特种焊接材料研发及产业化项目、天钛隆年产400吨的粉末冶金钛合金材料、南玻年产300万平方米镀膜玻璃、思特高性能碳纳米硅复合防火玻璃系统生产线、中新装配式新型建筑材料等项目已经竣工试产或量产。金桥焊材智能制造工厂建设一期项目、三环乐喜永磁材料新工厂项目、赛德生物肿瘤植入材料项目、中昌高端工业织物生产基地项目等预计明年完工。

愈加完善的新材料产业链逐渐形成了产业集群。事实上，天津一直积极充分调动区、街镇、园区力量，合力推进产业聚集发展。滨海新区成立专班，推动中石化天津南港高端新材料项目集群启动，加快灯塔涂料、金九强涂料等项目开工，积极洽谈肯纳金属增资扩能及利安隆苯酚、丙酮等项目，上半年化工新材料产值增长41.3%。武清区以忠旺铝材、天钛隆等先进有色金属企业为重点，培育特色优势产业集群，上半年新材料产值增长22.2%。宝坻区借力产学研创业公司，立足“专、特、强”，初步形成以贝特瑞、盟固利等电池材料企业为主的产业聚集区。静海区重点推动现代钢铁产业转型升级，打造津京“产业链+创新链”融合发展示范的实施方案完成初稿，与中国钢研签署战略合作协议，与部分企业就智能改造、工艺提升达成初步合作意向。蓟州区依托京磁、博雅等行业龙头企业，引进5家磁性材料配套企业，促成北京品高基业永磁等一批项目陆续投产，初步形成以磁性材料为主的产业集群。

针对企业发展中遇到的问题，天津也在积极解决。“我们梳理首批33家重点企业存在的问题，集中推动解决企业共性问题和产业链痛点难点。针对高端人才稀缺、蓝领用工短缺，我们搭建校企平台，共同进行材料研发攻关、联合培养人才。针对技术创新卡点，我们梳理了重大技术创新成果以及卡点突破情况，将近期新材料产业中要重点突破的6项卡点技术，纳入智能制造专项支持方向中。针对创新平台支撑不足，我们推动建设材料基因组研究中心、新材料中试基地，培育建设半导体材料、稀土磁性材料、先进钢铁材料等制造业创新中心，提升发展软环境。”王金刚表示，下一步，天津将继续坚持推进制造业立市，更好发挥新材料产业链工作专班作用，推动各方面协调配合，实施好优质企业引育、产业布局优化、创新能力提升、服务平台建设、应用示范推广五大工程，进一步支持龙头企业做大做强、重大项目加快进度，体量上扩大规模、质量上提升能级，为制造强市建设提供强力支撑。