風電葉片
這是篳路藍縷的拓荒
這是狹路闖關的攀登
這是值得銘記的歷史
14年前,站在風電行業的風口,摸不到「風」。今天,五大工廠落子全國,風電葉片產能位居全國第二,技術產品國內一流。
湘江之濱的時代新材,用14年的時間,奮力追趕、不斷創新、持續突破,澎湃著風電產業發展的時代潮音!
借船出海
從一片空白到行業「老二」
潮起潮落,浪奔浪流。一個行業真正留給企業的發展機遇不會超過三次,追上了潮流,才能乘風破浪。這不是預言,這是規律。
風電行業有個特殊的規律,基本上以五年為一個周期,波動式振蕩發展。
本世紀初,第一輪發展浪潮剛剛湧來,時代新材趕上了趟。到如今,風電行業歷經三次「搶裝潮」。三輪市場「洗牌」,每一輪大浪淘沙,時代新材風電就歷經一次蛻化蝶變、催化加速,從風電的門外漢崛起為行業巨頭。
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這不是機緣巧合的撞大運,背後是一次次的精準決策。
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,主導產品為減振降噪產品。
2006年,公司產品的市場飽和度高,已經摸到了行業天花板。新的出路在何方?新的增長點在哪裡?成為擺在公司領導班子面前的一道必答題。
放眼國際國內,發展清潔能源是大勢所趨,國家政策支持,風電產業方興未艾,發展機遇百年難遇。時任公司總裁楊軍在技術交流活動中了解到,國防科大是湖南省內高分子複合材料研發能力最強的科研機構,尤其是在大尺寸複雜形狀複合材料結構輕量化設計與低成本製備方面具有獨特的優勢。
與此同時,母公司株洲所已經決定上馬風電整機,在市場上能夠形成直接需求牽引。能否「借船出海」?公司領導層審慎研究,果斷決策,牽手國防科大,借力所風電,進軍複合材料風電葉片產業。
風電發展的首輪浪潮幾乎擦肩而過,時代新材沒有坐失良機,「抓住了潮流的尾巴」。
2007年,與國防科大籤訂關於風電葉片技術聯合研究開發的戰略合作協議。2008年1月1日,成立風電產品事業部。如今的事實已經證明,這對於亟需突破的時代新材來說,是極具前瞻眼光的重大戰略決策!
湧動的浪潮,是發展機遇,也是生死挑戰。趕潮,從來就是勇敢者的遊戲。
2007年,國內風電葉片生產企業有七八十家,第一輪浪潮過後,遍地哀鴻。依託國防科大的技術支撐、株洲所風電整機的市場牽引,時代新材在激烈的市場競爭中「過緊日子」,活了下來。2009年,葉片產業化元年,風電葉片株洲工廠建成,當年銷售突破1億元。
2011年-2012年,風電行業進入市場低谷,全國80%的葉片生產企業停產,去路彷徨。時代新材風電又將何去何從?
這是發展大勢,這是朝陽產業,挺過去,必定大有可為!時代新材領導班子形成共識,堅定不移發展風電。公司逆勢而上,持續投入近10億元,搞研發、搶市場,面對「三北」市場建設天津工廠,提前應對第二輪風電搶裝潮。
唐先賀、宋傳江、潘藝、曾竟成等風電葉片創業元老開始尋找戰略合作夥伴,與「運達」合作開發了56.5葉型,與「遠景」合作開發了64.5葉型,在第二輪行業洗牌中改變了行業競爭格局;;採取輕資產擴張,全國先後布局10個基地工廠,整合行業資源代工生產。第二輪浪潮後,國內四五十家風電葉片企業只剩10來家,時代新材做大做強,衝進行業三甲,樹立起舉足輕重的行業地位。
▲2018年5月,時代新材首支72米海陸兩用風電葉片下線。
當下的第三輪風電搶裝潮,競爭更趨白熱化。烽煙再起,亮劍肉搏,如何才能決勝突圍?
已是行業老二的時代新材再度出擊,握緊拳頭保重點,與「運達」「遠景」等重點客戶合作,調整全國生產基地,重點打造五大工廠,確定「雙海戰略」。今年,集中力量保交付,「蒙西大會戰」「決戰工廠」打響,五大工廠生產屢創歷史新高。
精準決策,步步為贏。順應發展大勢,踩準行業節點,追趕時代潮頭,時代新材步履鏗鏘。
▲2019年底,時代新材風電葉片射陽工廠首套葉片發貨。
勇闖藍海
從追趕者到領跑者
沒有新技術,沒有新產品,終將被市場淘汰。技術創新,是企業立足市場、贏得未來的通行證。
市場不會同情弱者。涉足陌生領域,從別人的碗裡搶得一杯羹,必須擁有自己的核心技術,這是無法繞開的一道檻。
2006年前,我國大型風電葉片幾乎全部依賴進口,國內的葉片核心技術生產一片空白。時代新材副總經理彭超義博士是國防科大項目合作組核心成員,參與並見證了時代新材風電產業的起步與發展。回憶當年創業,他坦言:「這是全新的戰場,我們是追趕者。」
這是一條艱苦的攀登之路!從零起步,查文獻、搞調研,在學習中積累,在借鑑中創新。
2008年,公司引進一批技術資料,卻是用德文和荷蘭文兩種語言編寫的,需要先翻譯成英文再翻譯成中文。湖南當年遭遇嚴重冰災,30多人的技術團隊在沒有暖氣和空調的辦公室,苦幹了兩個多月,終於完成了公司第一批技術資料的翻譯、消化和轉化。24米、750千瓦的葉片,按照設計做出來後,才發現市場已進化到兆瓦級別了。追趕,是多麼不易。唯有加速跑,才能超越。
▲2008年,首支葉片研製現場。
這是一個逼來的春天!2008年,公司引進了德國的1.5兆瓦40米葉片設計技術。這款葉片技術針對國外高風速區設計,發電效率不高,公司希望德方儘快進行產品技術升級,開發適合我國風資源特點的第一代低風速區葉片。
但是,掌握核心技術的德國方非常傲慢,聲稱要合作,就得按照他們的節奏來,最快需兩年時間才能生產。
另一家行業領先的丹麥葉片企業,談判初期一直承諾可以許可生產,後來為了限制技術輸出也反悔了。設計技術引進的路被堵死了,自主設計研發成為必由之路。
彭超義博士結合國防科大堅實的航空翼型設計基礎與公司的工程化設計經驗,與梁鵬程、靳交通等核心技術骨幹,創造性提出了葉片族系延長設計與相似放大設計技術路線,加班加點,以行業最快的速度自主設計出國內第一款低風速葉片,並最終形成引領行業發展潮流的核心專利技術。
為了儘快完成新設計的產品開發投產,公司租用時代電動汽車的車間生產試驗葉片,然後將葉片拖到試驗平臺進行性能檢測,試驗平臺相當簡陋,搭建在一片泥巴地上。
就這樣「刀耕火種」,就這樣風裡來雨裡往,就這樣反反覆覆,不到一年就開發出了1.5兆瓦87型低風速葉片,趕上風電發展第一波高峰。靠著87和93型兩款新產品,時代新材經受了第一輪市場洗牌,在風電市場牢牢地站穩了腳跟。
▲2009年3月9日,國防科大教授與時代新材員工慶祝風電葉片首套發運。
當其他公司還熱衷於「用市場換技術」,時代新材埋頭自主創新,大步追趕、迅速跨越,突破了行業內一個個技術瓶頸,打造企業發展的核心競爭力。
率先填補了我國低風速風電葉片設計技術空白:開發了低風速風電葉片專用翼型族,發明了葉片族系設計技術,打破了葉片設計國外壟斷局面,使系列化低風速葉片設計開發周期縮短60%以上、模具重複利用率達70%以上。
系統創新了低風速風電葉片結構輕量化設計技術:建立了材料級、部件級和產品級的全維度試驗測試技術體系,發展了葉片全域結構參數化建模和多目標多參數優化技術,創新了葉根預埋連接技術,實現了葉片結構去冗餘設計,使同長度葉片減重20%以上、同平臺機組疲勞載荷下降15%以上。
顯著發展了大型風電葉片高效率高質量低成本液體成型工藝:發明了大厚度預成型體3D滲透率測試方法,建立了全過程準確預報樹脂流變特性的聯合黏度模型,創新了葉片真空導入液體成型工藝,使葉片成型效率提高約30%、製造缺陷率降低約30%、樹脂浪費減少70%。
全面突破了大型風電葉片多途徑寬適應定製化抗冰技術:發明了大功率風電葉片模塊化氣熱抗冰技術,突破了葉片氣-電聯用抗冰技術;研製了環氧多重氟化超疏水納米複合塗層,耐環境性能比傳統超疏水塗層提高了1個量級;開發了氣熱-電熱-塗層多途徑抗冰葉片系列化產品,滿足了不同條件下抗冰技術定製化需求。
這份含金量十足的創新榜單,還在不斷延長……
時代新材自主研發的新技術與新產品,成為國內行業的新標杆,也得到國際巨頭認可。世界排名第一的風力發電設備生產企業「維斯塔斯」,原來只用自己公司設計的葉片,今年與時代新材戰略合作,預計批量供貨將達到3億元,這是「維斯塔斯」在全球首次出圈採用別的企業設計的產品。
▲2020年7月,時代新材與維斯塔斯合作的首批葉片發貨儀式現場。
這些年,時代新材用於風電技術研發的投入每年約1.5億元。從風電葉片設計到工藝到生產,是國內鮮見的整套技術實現完全獨立自主的葉片企業。
目前,公司先後自主研發了30多款風電葉片投入市場,擁有近百項風電葉片專利技術,關鍵核心技術整體達到國際先進水平,低風速風電葉片部分技術達到國際領先水平。
挺進「雙海」
從兩輪滾動到四輪驅動
一二輪的風電市場競爭中,時代新材在技術和市場上搶灘。第三次搶裝潮湧來,對於時代新材來說,技術和市場已不是問題,最大的難題是如何發揮最大產能,按時按量保質地將產品交付給客戶。
現實的情況是,客戶的需求大大超出產能。去年公司葉片生產1439套,理論產能不到2000套,今年上半年就完成了1204套,全年理論產能至少2840套,產能幾乎翻番。
這意味著,有了技術和市場打底,還得加上質量和生產做保障。市場,這個無形之手,將時代新材從兩輪滾動的「摩託車」推上四輪驅動的「汽車」。
去年開始,新材風電產品事業部實施「四大調整」——
客戶結構調整
將國內原有的12家客戶,調整為4家。用風電產品事業部總經理侯彬彬的話來說,就是從長遠看,保重點、保增量,「不能讓所有客戶滿意,必須讓重點客戶超級滿意。」同時,提高國外與海外市場比例。
產品結構調整
重點上146大模具,下小模具,公司幾乎不接小模具小葉片訂單。小模具訂單,只有今天沒有明天,大葉片的市場訂單才會年年有。
產能布局調整
產能中心由南往北移,蒙西廠連續建設一二三期,上馬射陽廠一期和天津廠二期,保持公司風電的一半產能布局面向「雙海」。
供應鏈調整
將「1+X」模式調整為「2+X」,每一項材料器件的供應商至少確定2家,不讓任何一家供應商的供應量超過總量的50%,避免一家獨大,以增強應對供應市場不足時的迴旋餘地。
控質量、保交付,公司出臺一系列舉措補短板、強弱項。從汽車等高密度、高性能生產行業引進管理和生產人才,滿足風電大批量、高質量、高效率生產。
兩年前,天津工廠的生產質量與效率一般,客戶認可度不高,甚至有客戶明確提出,他們的產品不能交給天津廠生產。
公司從一家外資汽車企業高薪引進管理人才孫紹元,負責天津廠。孫紹元到任後,運用外資企業先進管理方法,結合風電行業實際大膽改革,摸索出一整套現代工廠運營體系:
實行T1-T5層級會議,生產情況集中通報,問題及時會商;
每天生產日報,計劃排到每小時,指標下到每個環節、每個班組;
優化生產工藝體系,整理成一項項可複製的規範化模板……
兩年後,天津工廠成為行業標杆、中車一級精益車間,其生產管理的方法經驗在各工廠複製,還在中車株洲所全面推廣。
▲時代新材天津子公司第10000支葉片下線。
管理創新激發潛力戰力,帶來良好生產效益。今年是集中交付年,時代新材打響「蒙西大會戰」「決戰工廠」,五大工廠你追我趕,每個廠每個月都在超計劃,生產連創新高。
去年,風電產品事業部實現產值22.8億元,而今年上半年就已經完成產值23.03億元。
全球可開發的風電資源是水電資源的百倍,技術研發滿足機組等效發電效率,成本控制加上存量市場更新換代,平價時代的風電行業還有極大的持續發展空間。
時代新材風電低風速葉片領域已經超越國外,在新一輪浪潮中,堅持「雙海戰略」,以海外對衝國內市場,保持穩定增長,風電葉片有望持續保持高速發展的態勢,乘風破浪,勇往直前。
當許多人都紛紛預言
風電行業明年將開始步入
整體退潮期
時代新材風電人卻無比堅定地說
「風電迎來又一個春天!」
這是比黃金更珍貴的信心
這是地平線上遙望海中航船的遠見!
——
來源:時代新材
作者:李支國、熊友波、蔣天璞
原標題:《敢馭長風逐浪高 | 時代新材風電產業發展紀實》
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