超硬材料,河南創(chuàng)下了多項“第一”。
金剛石和立方氮化硼的合成產(chǎn)量全球第一,微粉和培育鉆石原石產(chǎn)量全球第一,形成了以超硬材料及制品為核心、原輔材料和專用設(shè)備儀器為基礎(chǔ)、公共技術(shù)服務(wù)體系為支撐的全產(chǎn)業(yè)鏈格局。
正是因為在這個細分領(lǐng)域的競爭力不是一般的強,業(yè)界才有“全球超硬材料看中國,中國超硬材料看河南”的說法。記者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn),在這個生態(tài)形成過程中,鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司扮演了關(guān)鍵核心技術(shù)供給的角色,基于鄭州三磨所出現(xiàn)的人才、技術(shù)和品牌的外溢,使得超硬材料產(chǎn)業(yè)在河南由點狀快速演變?yōu)閴K狀,并越來越表現(xiàn)出區(qū)域產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)的發(fā)展邏輯和迭代軌跡,上演“強者恒強”的行業(yè)神話。
產(chǎn)量優(yōu)勢如何轉(zhuǎn)化
鄭州市鉆石精密制造有限公司生產(chǎn)車間,經(jīng)過設(shè)備加工的金剛石刀片如指甲蓋大小,但極其堅硬,用來加工汽車發(fā)動機,或服務(wù)于航空材料生產(chǎn)領(lǐng)域。“通過整合刀具行業(yè)優(yōu)勢資源,我們先后建立超硬刀具工程技術(shù)研究中心等研發(fā)機構(gòu),成功填補國內(nèi)高端精密超硬刀具的空白。”4月6日,鄭州鉆石總經(jīng)理張鵬飛說。
超硬材料制成品多用于芯片制造、新能源、航空航天、高檔數(shù)控機床等先進制造業(yè)。我省超硬材料產(chǎn)品產(chǎn)量全國第一,其中人造金剛石和立方氮化硼產(chǎn)量分別占全國的80%、95%,金剛石微粉、復(fù)合超硬材料、培育鉆石產(chǎn)量均占全國的80%左右。
但是,突出的產(chǎn)量優(yōu)勢背后,產(chǎn)值規(guī)模并不匹配。全國超硬材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模1000億元,我省只有400億元左右,切磨鉆削等制成品僅占國內(nèi)市場份額的20%。全省超硬材料企業(yè)上游原材料產(chǎn)品居多,高端超硬材料制成品及功能化應(yīng)用產(chǎn)品較少,中高檔產(chǎn)品競爭力薄弱,產(chǎn)品專用化程度和精細化程度不夠,部分中低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩。河南省機械工程學(xué)會秘書長李劍認為:“在超硬材料領(lǐng)域,我們的基礎(chǔ)很好,但是沒有將優(yōu)勢發(fā)揮到極致。只有堅持鍛長板、補短板,開辟產(chǎn)業(yè)發(fā)展新賽道,才能走好高質(zhì)量發(fā)展的‘華山一條道’。”
創(chuàng)新供給如何保障
要想領(lǐng)跑,就必須依靠科技創(chuàng)新,搶抓超硬材料產(chǎn)業(yè)前沿。
走進鄭州三磨所展館,可精確“剪裁”大尺寸硅片的“劃片刀”、可磨出鏡面潔度的“硅片減薄砂輪”……公司自主研發(fā)的“高、精、尖、專”超硬材料制成品琳瑯滿目。作為研制我國第一顆人造金剛石及其聚晶、第一顆立方氮化硼及其聚晶的企業(yè),鄭州三磨所始終走在創(chuàng)新的前列,研制的半導(dǎo)體芯片精密劃切用超薄砂輪實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
“之前,我國芯片自給率低,相關(guān)劃切技術(shù)長期落后于人,成為制約電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘芯病’,這個難題被我們破解了,打破了國外技術(shù)壟斷。”鄭州三磨所總經(jīng)理助理孫兆達說,公司還進軍對金剛石材料要求更高的功能化領(lǐng)域,“高性能散熱材料”“硼摻雜電極材料”等新方向也浮出水面。
在超硬材料領(lǐng)域,河南技術(shù)人才優(yōu)勢明顯,全國50%以上的超硬材料研發(fā)創(chuàng)業(yè)人員均來自鄭州三磨所,鄭州大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)等高校均設(shè)立有相關(guān)專業(yè)并有突出優(yōu)勢。未來,我省將重點發(fā)展CVD(化學(xué)氣相沉積法)金剛石,推動金剛石在芯片散熱、濾波器等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,超前布局金剛石在第四代半導(dǎo)體、光學(xué)器件、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的研發(fā)應(yīng)用。
融合發(fā)展如何突破
柘城縣生產(chǎn)金剛石微粉已有40余年的歷史,是全國最大的微粉生產(chǎn)基地。力量鉆石、惠豐鉆石、厚德鉆石等一批企業(yè)在這里集聚,形成了“原輔材料(碳棒)、金剛石單晶生產(chǎn)、金剛石微粉加工、金剛石制品生產(chǎn)”較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈條。
“我們公司主要產(chǎn)品包括培育鉆石、金剛石單晶和金剛石微粉,銷售規(guī)模和市場占有率位居國內(nèi)企業(yè)前列。”河南省力量鉆石股份有限公司總工程師張存升說,“公司將進一步向超硬材料功能化應(yīng)用領(lǐng)域延伸,發(fā)揮超硬材料在聲、光、電、熱等應(yīng)用領(lǐng)域的獨特優(yōu)勢,做大產(chǎn)業(yè)、做長鏈條、做優(yōu)品牌。”
據(jù)統(tǒng)計,河南現(xiàn)有規(guī)模以上超硬材料企業(yè)300余家,其中上市公司7家、年銷售收入超億元企業(yè)30家,主要布局在鄭州、許昌、南陽、商丘四地。從上游原材料、專用設(shè)備,到中游的金剛石、立方氮化硼、復(fù)合材料,再到下游應(yīng)用到各領(lǐng)域,河南已經(jīng)建立起較為集中和相對完善的產(chǎn)業(yè)鏈條。但從整個產(chǎn)業(yè)鏈來看,行業(yè)基礎(chǔ)研發(fā)能力和應(yīng)用技術(shù)、上下游之間的配合和標準化程度等方面仍存在不足。
業(yè)內(nèi)人士建議提高產(chǎn)業(yè)集中度,牢牢掌握行業(yè)定價權(quán)。省工業(yè)和信息化廳材料工業(yè)處有關(guān)負責人表示,我省正在積極創(chuàng)建國家級超硬材料先進制造業(yè)集群,匯集創(chuàng)新、金融、人才等要素,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游和大中小企業(yè)融合發(fā)展。
對話關(guān)鍵人創(chuàng)造性地繼承與開拓
鄭州三磨所是我國磨料磨具行業(yè)唯一的綜合性研究開發(fā)機構(gòu),見證了中國超硬材料行業(yè)從無到有、從小到大、由弱變強的進階之路。河南加快超硬材料迭代和擴張,如何從鄭州三磨所的發(fā)展歷程中汲取智慧,向新而行?記者采訪了鄭州三磨所副總工程師魯濤。
——談基礎(chǔ)
記者:“從0到1”,鄭州三磨所如何實現(xiàn)垂直進步,探索創(chuàng)新道路? 魯濤:鄭州三磨所誕生于國家在鄭州布局磨料磨具行業(yè)的背景之下,被譽為“工業(yè)牙齒”的超硬材料是磨料磨具的重要原材料,對于國內(nèi)超硬材料行業(yè)而言,三磨所起到“從0到1”的作用。從承擔國家重大科研項目再到磨料磨具的產(chǎn)業(yè)化,三磨所不僅抓住了國家戰(zhàn)略布局的歷史機遇,還滿足了社會發(fā)展過程中不同產(chǎn)業(yè)對磨料磨具的市場需求,逐漸成為國內(nèi)超硬材料行業(yè)的開創(chuàng)者、引領(lǐng)者。
——談成長
記者:“無人區(qū)”不會是一片坦途,成為開創(chuàng)者要注意哪些問題?
魯濤:首先,人的問題始終是第一位。成為開創(chuàng)者后,既要做好自身的人才隊伍建設(shè),還要為行業(yè)做好人才培養(yǎng),尤其是技術(shù)帶頭人、企業(yè)家等高層次人才的培養(yǎng)。
其次,要堅持“四個面向”的科技創(chuàng)新理念。其實每個方面都對應(yīng)著不同的市場需求,科技創(chuàng)新不能閉門造車,經(jīng)過市場檢驗的科技創(chuàng)新才能循序漸進。
最后,要加大對基礎(chǔ)研究的投入力度,創(chuàng)造良好的科研環(huán)境,要有容錯機制,重視基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝的研究,進而實現(xiàn)模塊化研制、產(chǎn)品功能集成創(chuàng)新。
——談領(lǐng)跑
記者:科技創(chuàng)新不是“一個人的戰(zhàn)斗”,鄭州三磨所怎樣以團結(jié)的力量不斷創(chuàng)造奇跡?
魯濤:一是要付出比常人更多的努力,沒有科研人員、技術(shù)工人的攻堅克難,就不會誕生首顆人造金剛石;二是要重視信息的價值,不了解行業(yè)及上下游情況,科研、產(chǎn)業(yè)化工作會缺乏方向感;三是要重視平臺的作用,延展自身成長的空間和未來可能性。
至于領(lǐng)跑行業(yè)的秘訣,最核心的一點就是要有無私奉獻的團隊精神,而不是只關(guān)注某個人或某些人的價值,因為一個人的認知是有限的。團隊成員之間要達成共識、相互支撐,創(chuàng)造性地繼承與開拓,整個團隊才能持續(xù)發(fā)揮引領(lǐng)作用。