时代新材风电叶片成品

　　“今年一季度，时代新材新增复合材料风电叶片订单已经超过24亿元。8年，我们实现了近30亿元规模的年营收。”中车株洲时代新材料科技股份有限公司（下称“时代新材”，600458.SH）总经理杨军说，目前，时代新材在风电叶片领域已位居全国前三强;而8年前，时代新材还是复合材料风电叶片市场的一个“门外汉”。
　　“更重要的是，在国家创新、军民融合上升为国家战略过程中，我们联合探索出了从军转民、民参军，再到民支军的军民融合大闭环。这应该是双方合作的长远价值。”中国人民解放军国防科学技术大学（下称“国防科大”）航天科学与工程学院材料科学与工程系（下称“国防科大一院材料系”）肖加余教授称。
　　一拍即合的“军民合作”
　　2006年之前，身在长沙的肖加余与株洲的杨军同在材料科学领域，且偶有学术与技术交流，但从未合作。
　　时代新材前身为铁道部株洲电力机车研究所橡胶试验室，2002年在上交所上市，是中国中车旗下核心子公司之一，以减振降噪产品为其主导产品。
　　“当时，时代新材原有的产品已高度成熟，市场饱和度很高，已经摸到了行业天花板，必须寻找新的增长点。”时代新材副总经济师潘艺说。
　　肖加余所在的国防科大航天科学与工程学院为国内复合材料及大型制品研究开发历史最长的单位之一，肖加余介绍，“我们在大尺寸复合材料复杂形状结构件低成本整体制备技术方面具有独特优势，为武器装备结构件轻量化和复合材料在民用领域的应用做出了特殊贡献。”
　　肖加余回忆，2006年，时代新材承担的某科研项目评审会恰好由其主持。会后，双方聊起复合材料风电叶片，杨军才知道，国防科大肖加余的科研团队研究复合材料在风力发电机中的应用，已经有了初步的成果。
　　一拍即合，双方决定开展复合材料风电叶片的联合开发。
　　2006年底，肖加余团队成功试制出小容量20多米长的复合材料风电叶片样片，全部工艺过程向时代新材公开。“这在科研界其实是个忌讳，一般都不愿意这样做。公开就是为了让合作方知道，产品的技术难度有多大，投入经费后能否做下去，以便于企业做决策。”国防科大一院材料系复合材料教研室原主任曾竟成告诉《中国经济周刊》记者。
　　2007年，时代新材 “牵手”国防科大，签订了关于风电叶片技术联合研究开发的战略合作协议。2008年1月1日，时代新材成立风电产品事业部。国防科大一院材料系成立系列复合材料风电叶片攻关课题组，曾竟成和教研室现主任彭超义博士分别任组长和副组长。
　　起步之时，双方一切都显得顺风顺水;但产品真正闯入市场，却步步惊心。
　　从“投产即停工”到“霸主”
　　尽管国防科大在大尺寸、复杂形状复合材料制品低成本制备方面拥有很好的技术基础，时代新材在高分子及其复合材料产业也深耕多年，但风电叶片市场是一个全新的战场，危机重重。
　　2006年前，我国大型风电叶片几乎全部依赖进口，不但售价高昂，且受到技术封锁，特别是叶片最核心的翼型设计技术。彭超义说，“当时国内的叶片核心技术一片空白，制备技术甚至停留在手糊工艺水平” 。
　　从零起步。曾竟成解释，风电叶片需要从气动设计、结构设计、新材料应用，再到成型技术、试验考核技术等进行全方位研究。而气动效率高、安全可靠和成本经济这三大原则往往又相互冲突，三者的平衡就像是高空走钢丝。
　　谈及当年研发的艰难，彭超义讲起一个细节。时代新材引进的最早一批技术资料是德文和荷兰文两种语言编写的，难以直接翻译成中文，需要先翻译成英文再翻译成中文，整个过程艰苦而又繁杂;又恰逢湖南最严重的冰灾，30人的技术团队在没有暖气和空调的办公室顶着苦寒干了两个多月，终于完成了技术资料的翻译、消化和转化。
　　2008年10月30日，时代新材40.3米风电叶片顺利完成研制和考核，并很快获得批量订单。曾竟成表示，目前，时代新材已经成为全国极少数能独立完成风电叶片自主设计的企业，目前已经拥有30多项专利技术，其投入市场的15款风电叶片中，有10款是完全自主研发的。
　　技术攻关之后，真正的考验来自市场。“从一开始，我们就遇到了行业低谷。”肖加余坦言。
　　2009年6月，时代新材建成风电叶片株洲厂。为尽快打开我国风电集中的“三北”风场，时代新材于2009年12月筹建天津厂，其规模是株洲厂的两倍。2011年初，天津厂竣工。此时，因无序竞争、产能过剩、并网受阻、刺激政策转向等不利因素影响，飞速发展的风电市场急转直下。“天津厂建成之时就是停产之日，只好减产株洲厂。”潘艺感慨，全国当时四五十家风电叶片厂，80%以上停产，到今天只剩下10多家叶片厂。
　　市场当头棒喝，杨军并未退缩，反而于2011年至2013年持续投入8亿元，上研发、抢市场。“风能作为清洁能源，是国家大力支持的产业方向。我们判断，大方向是对的，低谷一定能走过去。”杨军对《中国经济周刊》记者表示。
　　中国作为世界上风资源最丰富的国家之一，68%以上的风能都是低风速与超低风速风资源，但因此前难以捕捉低风速风资源，且成本较高，其开发利用尚处于空白地带。行业一片萧条之时，金风科技、湘电风能等主机企业将目光从高风速的北方转向南方（超）低风速资源，在低风速技术方面也纷纷取得了突破。时代新材也明确将主战场锁定南方，重点开发适应于南方低风速的加长型、防冰冻、抗台风、轻量化等差异化叶片。
　　为满足新一轮风电叶片轻量化技术要求，2014年时代新材和国防科大合作，经过3年的技术攻关之后，在国内率先研制了2MW 超低风速碳纤维叶片，一举通过了国际最高标准的静力试验考核，与国际上同类碳纤维叶片相比，在性能相当的前提下，制造成本下降了16%左右。 　　此外，低风速风场多分布于南部山区地带，冬季冻雨司空见惯，迫切需要解决结冰问题。风电叶片一旦结冰，气动外形就发生了改变，不仅影响风机运行，还可能出现甩冰现象，安全隐患很大。为此，时代新材与国防科大对风电叶片抗冰技术进行了大力攻关，取得重大突破。2015年，时代新材30套抗冰冻叶片出口瑞典，成为全球第一家实现气、电联合抗冰技术批量应用的叶片厂家。
　　杨军介绍，差异化策略让企业快速抢占了南方市场。目前，时代新材在南方风电叶片市场的占有率已超过50%，其风电叶片营业收入从2009年的1亿元暴增至2015年的24亿元，成为时代新材国内业务的最大板块，成为南方（超）低风速风场的复合材料叶片“霸主”。
　　构建军转民―民参军―民支军的大闭环
　　“时代新材与我们长达8年的合作，采取的是从每年销售收入提取一定比例经费，按年度作为校方持续创新研究的经费的办法。只有产业做好了，学校才能获得科研经费，形成了共生模式，从而持续地支持学校提升从事国防关键技术攻关的能力。”曾竟成介绍，“一年投入上千万级别的科研经费支持，我们项目组在材料科学领域取得了前所未有的科研成果！”
　　肖加余和曾竟成向《中国经济周刊》记者算了一笔“细账”。首先，在复合材料科学与技术创新层面，其凝练的技术攻关内容构成的成果获得了两项湖南省科技进步一等奖。同时，在应用工程实践中凝练出的基础科学问题，先后获得4个国家自然科学基金项目的支持。“这是发表学术论文的最好题材，截至目前，已经发表20多篇SCI（科学引文索引）文章。前不久，国防科大材料科学在ESI（基本科学指标）全球科研机构排名进入前1%，这是国际一流学科的标志。” 其次，也是肖加余更看重的，是“民支军”。“我们借此构建了一个1：1尺寸的大型工艺平台和试验平台，这在全国高校中极为少见，积累了大量的大尺寸复合材料部件制备工艺数据，也发展了大尺寸复合材料部件考核试验技术，反过来很好地促进了国防科大从事军委赋予我们的基本任务之一――从事国防关键技术攻关的能力提升”。
　　彭超义为叶片抗冰冻研发的一项超疏水涂层技术，可以承受35m/s也就是12级台风速度的水流冲击，而且可以让叶片不沾水。“这项技术也可能会应用在火箭上，今后也可以用于飞机与雷达，为全天候作战提供更好的技术支撑”。
2015年，湖南株洲龙凤风场

　　杨军表示，得益于叶片复合材料及相关研发项目，时代新材也已“参军”，通过了军工三级保密资质和GJB体系认证、武器装备科研生产许可证现场审查，获得进入军品市场的全部资质，通向军品市场的大门已全面打开。
　　肖加余总结，军民融合、学科技术融合是基础，任务目标融合是目的，优势特色融合是要求，平台功能融合是条件，思想感情融合是保障。一般认为军民融合包括两个环节，一是“军转民”，就是军事技术走向民用市场;二是“民参军”，即民营机构参与军工市场。肖加余对《中国经济周刊》记者强调，“仅此还不够，应该还加上‘民支军’这个环节，才是完整的军民融合大闭环。”