随着海上风机越造越大,塔筒、底座支架等钢结构面临的海水腐蚀、风浪拉扯、焊接开裂等考验愈发严苛。阳江合金材料实验室直面绿能装备研发中的材料难题,推动特种海工钢板、焊接材料等成果从实验室走向海上工程。目前,阳江先进材料产业总产值已突破1400亿元,合金材料产业形成全产业链集群,为高端材料研发与成果转化提供了坚实产业基础。

风机大型化倒逼材料升级。 “一台海上风机,可以简单分成三部分:埋在水下的底座支架、中间高高的塔筒,还有最顶上发电的主机。”阳江合金材料实验室市场与策划部部长郭福建博士指着一块厚钢板说,早些年海上风机个头不大,如今单机发电能力不断攀升,整台机器的重量、承受的风力也成倍增加。眼前这块钢板要经过卷制、焊接,才能变成风机塔筒和水下支架的主体,其结实程度直接决定整台风机能否安稳挺立海上几十年甚至更久。

针对海水腐蚀、大风反复拉扯、焊接处容易开裂等现实难题,实验室研发出性能更强的特种海工钢板。其中,配套的塔筒焊接材料已应用到黄船和粤水电项目;研发的无磁不锈钢供给中海油等相关海工场景使用。有了高性能母材,还需可靠焊接工艺作保障。实验室同步研发的配套焊接材料,既能用于海上风电项目,也适配船舶制造。着眼更深海域风电开发,科研团队已提前研发强度更高的钢材,为新一代巨型风机做好技术储备。

绿色能源的版图并不局限于海上风电。去年以来,该实验室联合本土及省外企业,为大型水电项目研发高强度特种钢材,助力国家重大水电工程建设;攻克钛钢复合板材技术,把钢材结实、钛材抗腐蚀的优点结合在一起,为海洋能源设备防腐提供国产新选择。目前,多项海工相关成果入选广东省实验室重大科技成果目录,实验室获评2025年广东省实验室成果转化对接组织优秀奖。

“海上风电的竞争,最后很大一部分比拼的是基础材料。只有把钢材的韧性、耐腐蚀性做实,大国重器才能真正立得住。”阳江合金材料实验室主任尚成嘉教授坦言,能源工程关乎重大安全,容不得半点侥幸,“能源工程用的材料,容不得现场试错。一旦投入使用,就要历经几十年风吹浪打,所有潜在问题,都必须在实验室阶段找出来解决掉。”基于这一原则,科研人员一遍遍调配材料配方,反复做轧制、抗腐蚀等测试,确认稳定可靠后才推向工厂量产。实验室还与中广核共建双向挂牌的联合研发中心,把海上一线难题带进来,也让科研人员走到企业现场,打通科研与产业的沟通渠道。

中试平台架桥,成果加速落地。 一块小小的试验钢板,距离海上风场上巨型的塔筒构件,中间隔着不小的距离。实验室里研发成功,不等于工厂能大批量稳定生产。阳江先进材料产业总产值突破1400亿元,合金材料产业构建起从上游不锈钢冶炼到热轧、冷轧、深加工的完整全产业链,集聚广青科技、宏旺实业、甬金科技等一批龙头企业。通过“科技成果作价入股”的创新合作模式,实验室成功孵化出高氮马氏体不锈钢、抗菌不锈钢和粉末钢等高端产品。

依托国家级入库的先进金属材料中试平台,实验室配齐整套试验设备,走完从材料构思、小试样试验、放大试产到贴合工程优化的完整流程。许多小样品看不出来的生产缺陷,在这里可以提前发现、及时修正,帮助企业省下大量试错成本。“我们做科研,不是只为写论文,产业真实需要什么,我们就钻研什么。”郭福建坦言。打通工艺放大环节后,实验室承接不少企业实际项目,把成熟材料工艺输出到钢铁生产线,推动国产钢板、焊材参与海上风电、海洋平台项目,逐步实现关键材料国产化。

取得CMA检验检测资质后,本地新能源、海工企业不用再把样品千里迢迢送到外地检测,在阳江本地就能完成材料测试,大幅缩短新产品研发周期。实验室还作为绿能产业科创汇客厅(阳江市绿能产业科技创新服务中心)监事所在单位,深度参与大湾区科学论坛绿能产业科技创新分论坛相关工作,对外推介海工特种钢材等创新成果,搭建材料科研方与绿能产业企业对接交流的桥梁。

面向深远海,材料研发跑在产业前面。 如今,海上风电正不断向更远更深的大海进军,漂浮式风机、风电搭配海水养殖、海上算力等新想法接连出现。郭福建认为,深远海的风浪、海水腐蚀会更加猛烈,设备体量也更大,对钢材的结实耐用程度提出更高要求。材料技术研发要跑在产业建设前面,不能等工程建设遇到难题再临时攻关。实验室将持续打磨更高性能的海工钢材,为深远海巨型风机、漂浮式设备储备技术方案。除绿色能源装备外,瞄准阳江正在布局的商业航天产业,实验室也在研发箱体、外壳等构件的特种材料,为地方未来新兴产业积蓄技术力量。

从海上风电到水电、海洋平台,再到商业航天,阳江合金材料实验室正以产业需求为导向,把论文写在生产线上,把材料成果嵌入大国重器,为绿能产业和先进材料产业高质量发展提供坚实支撑。

文 | 记者 戴灵敏 通讯员 巫雅柠

责编: 校对: 审签:
版权申明

羊城晚报·羊城派原创,未经授权不得转载