1月27日，浙江日报整版推出亲历专栏《记者走进车间，探秘浙江三项新晋国际首台（套）装备——浙产装备的“尖子生”，有何绝招》，聚焦新晋的3项浙江“重器”。全文如下：
2022年1月26日，制造业大省浙江公布的2021年度首台（套）产品榜单中，3项国际首台（套）装备格外瞩目。它们分别来自温州的奔腾激光、慈溪的健信核磁和德清的谋皮科技。
早在2007年，浙江便在全国率先开展装备制造业首台（套）产品认定工作。为了优中选优，寻找“尖子生”，2020年浙江深入实施制造业首台（套）提升工程，首设首台（套）产品“国际班”，增评国际首台（套）产品。
它们如何成长为“国际班”中的“尖子生”？它们的背后有着怎样的奋斗故事？梳理它们的成长脉络，能给浙江制造哪些启示？请跟随我们一起走近新晋的3项浙江“重器”。
走进奔腾激光（温州）有限公司（以下简称“奔腾激光”）的车间，一眼就能瞅见身似一台公交车，长17米、宽4米、高2.6米的大家伙。它是奔腾激光的硬核产品——3万瓦高速高精超厚板智能激光切割成套装备。航空工业、工程机械、国防工业、船舶工业、大型钢结构等国家重大工程里，少不了它的身影。“它的‘光’所到之处，削铁如泥。”看着我们一脸难以置信，奔腾激光终检部负责人吴欣将一块20毫米厚的钢板，平放进“大家伙”中，在电脑程序设定好切割尺寸并按下启动键。透过机身上的透明视窗，我们看到，激光与钢板相遇瞬间，发出一道道耀眼光束，钢板随即整齐断开，一眨眼工夫，手掌大小的外形切割已经完成。随后，切割头开始精雕细琢，进行复杂的钻孔等切割任务。1分钟后，原本平整的钢板变得凹凸有致，用手抚摸切割面，平滑不割手。看着它的惊艳表现，公司创始人吴让大像看着长大成材的孩子一样，无比自豪。作为一位专家型企业家，他给我们科普道：“激光切割想要获得理想的速度、精度、极限厚度，关键在切割头。”他介绍，切割头要适配光源，再通过一根光纤，集中输出至透镜进行切割，而超高瓦数的激光，会在瞬间对透镜释放极高的能量密度，一旦承受不住，透镜就会出现黑色烧点或炸裂。从国际上来看，对这项技术的研究处于停滞不前的状态，国内的研发已进入无人区。“没有方法可以借鉴，要靠自己探索。”一旁的企业技术中心负责人李正接过话茬，“为了找到多层透镜在不同位置、不同材料和镀膜等情况下的最佳承受力，我们历时一年半，终于从几十个实验排列中，筛选出4种方案进入工艺调适。”“就在我们以为快要成功的时候，负责工艺调适的终检部门却传来坏消息：切割稳定性不足，长时间持续出光，焦点偏离明显。”李正边说边用手指比划着。明明硬件配置已经达到理论要求，可实际表现就是达不到预期。到底哪里出了问题？“李正马上找到我，因为我在的终检部负责客户售后回访，他希望能从客户反馈中找到破题思路。”吴欣接过话说。“结果，客户还真给了我们思路。”回忆起这个转折点，时至今日李正依然很兴奋。“如果能提早知道切割头的异常状态，在切割前进行调整就好了。”客户随口一句话，成为了技术团队的“灵感”。于是，一套可实时监测数据的传感设备，像给每层透镜装上了智能“眼睛”，随时向系统反馈焦点的位置变化，系统则根据数据变化，及时进行“能量补偿”和“数据修正”。“仅需微秒，系统就能实现监测并修正，焦点的波动幅度随之从4至7毫米缩小到了0.5毫米。”李正指着“眼睛”说，有了高效和稳定的切割效率，自适应光学调焦智能激光切割头终于研发成功了。2020年10月，奔腾激光自主研发的中国首台3万瓦高速高精超厚板智能激光切割成套装备产品成功问世。仅切割头一项，就突破4项核心技术，经第三方权威机构检测及专家鉴定，产品主要技术指标达到国际领先水平。“它是传统金属加工工具技术的飞跃和革命，也是切割机床的一次革命，为中国制造向高端进军提供了一个生动案例。”中国工程院院士、浙江大学教授谭建荣说。如今，3万瓦高速高精超厚板智能激光切割成套装备销售已超亿元。就在我们采访时，奔腾激光的研发工程师们，还在为3万瓦激光切割装备做优化实验。吴让大说：“气压优化后，单台设备切割时液氮液氧消耗能减少一半，用气成本能再减少10多万元。”
机声隆隆的组装车间，一排硕大的银色环状超导磁体整齐列队。“通过国际首台(套)产品认定，我们在无液氦超导磁体这个最新技术领域终于迈过‘三座大山’,实现了全球领先！”宁波健信核磁技术有限公司（以下简称“健信核磁”）总经理姚海锋激动地说。磁共振成像被誉为医学影像皇冠上的明珠。姚海锋告诉我们，作为高场强磁共振仪的“心脏”，超导磁体的作用是生成强劲、稳定且均匀的磁场。目前，主流磁共振仪磁场强度为1.5T（特斯拉），相当于地球平均磁场的3万倍。磁场质量越高，磁共振成像效果就越好，人体内部的结构特征也“看”得更清楚。然而，在有液氦超导磁体领域，国内起步比欧美起码晚了20多年。姚海锋告诉我们，“国际上，这个细分领域一直被通用电气、飞利浦、西门子三大‘巨头’垄断，它们就像是我们面前的‘三座大山’。”作为超导磁体研发的“后起之秀”，多年来健信核磁从相对低端的稀土永磁体做起，通过自有技术研发、与院校协同攻关、引进消化再吸收等多种路径，逐步实现从永磁到超导，从低场强到高场强，从医疗行业到工业应用、教育应用、科研应用的产品线升级拓展。在健信核磁展厅，我们看到两块镶着金边的国家技术发明奖二等奖的证书并排挺立。“2013年和2017年，我们两度获得国家技术发明奖二等奖。”面对我们竖起的大拇指，姚海锋笑着说，在有了一定积累后，我们开始尝试追赶国际领跑者。健信核磁把目光对准了近年来国际上大热的最新一代无液氦超导技术。指着一台已完成测试、即将发往下游整机厂商的超导磁体，姚海锋向我们解释道，国际巨头的创新研发都是基于液氦超导磁体的工作机理，而健信核磁选择了没有任何先例可循的技术路线——全固态传导制冷技术。而放在健信核磁面前的一大难题就是材料。“我们选择了高纯无氧铜来作为传冷材料，这种材料在小磁体上有成熟应用，可放到大磁体上就有问题。由于路线过长，冷量在传导过程中直接就损耗了。”在研发实验室，我们看到一个直径约1米的巨大“保温瓶”，“这是我们专门设计开发的杜瓦瓶，瓶内可以模拟接近绝对零度的真实应用场景，有了它，各种超导实验才变得可能。”打开、更换、调整、再关闭……由于实验条件极度严苛，一次实验的成本少说也要20多万元。“一年半时间里，我们实验了30多次。”郑杰说，为保证部件内部的绝对“冰冷”，数吨重的超导磁体，漏热不允许超过1瓦，而目前的智能手机充电功率都在10瓦以上。听完，我们不禁看了眼自己的手机，“也就是说这台比手机大很多倍的超导磁体，几乎是不向外发散热量？怎么做到的？”“首先是隔热上做到极致，另外还要通过悬挂机构优化，尽可能减少核心部件与外壳的接触面积。”郑杰说，想要超越就要比别人更极致。单单电流引线这一个部件的运行参数调整，他们就尝试了上万次。7年间，投入科研资金超亿元……如今，健信核磁“1.5T无液氦超导磁体系统”已实现量产，待下游企业拿到大型医用设备配置许可证后，产能将进一步扩大，并加快全球布点，把国产超导磁体卖到全球。
如何处理钢材除鳞过程中产生的污染物，是一项世界级环保难题。所谓“鳞”，是钢材经高温加工表面生成的氧化皮，而除“鳞”则是钢材冷、精、深加工的必要工序。钢材问世以来，至今国内外除鳞技术一直沿用传统的化学酸洗工艺，尤其不锈钢材表面除“鳞”，必须使用大量高温、高浓度的硫酸、硝酸、氢氟酸等混合酸，因而在除“鳞”过程中会产生大量气、液、固危废，严重污染大气、水体和土壤。
在德清县钟管镇的浙江谋皮环保科技有限公司（以下简称“谋皮环保”），我们却看到了另一番景象：没有难闻的气味，没有黑臭的污水，没有漫天的粉尘。当锈迹斑斑的不锈钢盘条，经过一座长达70米、占地560平方米的密闭加工中心，出来就光可鉴人。这座能除“鳞”的“庞然大物”，就是谋皮环保获评国际首台（套）产品的“热轧不锈钢盘条表面氧化皮无酸处理机组MEC-7.5mm”。
公司副总经理戚国方告诉我们，谋皮环保前身是一家钢材加工企业，深知行业所面临的环保瓶颈。尤其当下“碳达峰”“碳中和”要求下，中国钢铁行业必然走向绿色低碳高质量。“要破行业沉疴，必须颠覆传统酸洗工艺。”他说。
虽然近年来国内外钢铁界对于物理除“鳞”探究不断，诸如抛丸、抛砂等工艺，但对靠近钢材“肌体”的氧化层去除，一直束手无策，且除“鳞”质量、作业效率、处理成本都不理想，难以产业化。在吃透上述种种路径后，研发团队持续钻研，独创了除鳞辊的技术路径。“通俗地讲，就是用‘刷子’把‘鳞’刷下来。”他说。
“刷子”搁哪刷？顺着他手指着的方向，我们看到一个黝黑的、集装箱般铁匣子。“这好比是‘肚子’，‘刷子’就藏在里面，刷子上还配有我们独创的环保型柔性固体磨料，通过每分钟1400多转的高速旋转刷磨，360度除尽盘条表面氧化皮。”他说，核心技术都在这里面了。
耗时7年、先后投入2亿元，反复试错，仅产品就迭代了3次……戚国方带着我们先后参观了两个车间。他介绍，第一代样机组虽然能实现以物理方式除“鳞”，但能处理的钢材品种覆盖面不广、加工成本偏高、设备运营稳定性也较差。第二代机组钢材处理品种范围扩大，但成本依然没优势。直到如今的第三代机组，处理效率、除尽率、设备稳定性等都有了保证，且成本低于传统酸洗，才终于满足量产条件。“你们看到的前两代机组刷磨会留下死角，第三代机组采用倾斜刷磨角度，除尽率一下子提高到了99%以上。”他说。
客户试用后发现，同样处理1吨钢材，与传统酸洗工艺相比，谋皮MEC机组处理能节约约20%的成本，且整套机组设备的环保指标达到绿色工业化产线标准。“按照每年每条机组可处理6万吨氧化皮来算，可减少废酸1800吨、固体危废3600吨。”戚国方说，中国年产不锈钢3500万吨，这笔环保账算得过来。
“这家伙不但能吃净氧化皮，还能吐出‘宝贝’。”戚国方指着一堆黑乎乎的废渣得意地说，不锈钢氧化皮含有镍、铬等贵金属，传统酸洗工艺下，它们都是需要特殊处理的工业危废。如今，它们可作为优质工业原料直接回炉，每吨钢材可回收含贵金属氧化物约5千克。
曾参与产品验收的浙江大学机械工程学系教授、博士生导师傅建中认为，在热轧不锈钢盘条表面氧化皮无酸处理技术方面，该项目属国际首创。可以说，它给钢铁行业提供了一项颠覆性的环保技术。
正因为此，尽管一条机组售价高达2200万元以上，却依然受到国内外大型钢厂的青睐。目前，谋皮环保首批7条MEC-7.5无酸处理机组已交付青山控股集团上线使用，还有两家钢厂正在洽谈。“我们的新产品——年处理大于50万吨热轧带钢生态除鳞机组也已量产。”戚国方嘿嘿一笑。
来源 | 浙江日报责编 | 朱琼瑜
编辑 | 陈丹文