新质生产力在中国|光电传感、汽车激光焊接……武汉科创中心还有这些优势

发布时间:2024-05-25 03:19:36 来源: sp20240525

  新质生产力在中国,探访中国六大科创中心,今日聚焦武汉。武汉位于中部崛起和长江经济带两大国家战略的核心交汇点,在武汉建设具有全国影响力的科技创新中心,对于实现中部崛起、带动长江中游城市群创新发展具有重要意义。

  在世界知识产权组织(WIPO)发布的《2023年全球创新指数》中,全球顶级科技创新集群排名,武汉排名连续6年上升,2023年位列全球第13位,同时在中国上榜集群中排名第五,这个连续上升的趋势,也显示出武汉以科技创新驱动的城市发展战略正在显示成效。

  目前,武汉已经形成了光电子信息、汽车及零部件、大健康三大千亿级产业集群,正在积极向万亿级产业集群迈进。

  集群速览:打造中国光电子信息产业基地

  大家可能听说过武汉的光谷,这里的光电子信息产业在全国领先,我们这期节目重点关注武汉的这个产业集群,首先来看一组数据。

  这里是武汉,正在建设具有全国影响力的科技创新中心。这里是中国光电子产业基地,全球最大的光通信研发生产基地。光纤光缆的生产规模世界第一。5个国家重大基础设施,5个国家级创新中心,6大湖北实验室,在一系列创新政策的支持下,光谷已经形成了一个创新生态,1.6万家光电子信息企业聚集于此,产业集群规模突破5000亿元。

  科教资源+创新平台 产学研用深度融合

  武汉光电子信息产业集群的迅速发展,离不开武汉丰沛的科教资源。从高校总量来看,2022年全国高校数量排名前几位:北京92所、武汉和广州都是83所,武汉仅次于北京。同时武汉还拥有国家级创新平台155个、国家重点实验室34家。依托这些科教资源和创新平台,武汉产学研用深度融合的生态正在形成。

  创新故事:新型显示技术的国产化之路

  武汉的创新故事,我们来认识一位华中科技大学的教授,同时他也是一位创业者。

  陈建魁是光谷的一名创业者,也是华中科技大学机械学院教授。目前他和团队正在开发新一代G6型喷墨打印设备,这个设备可“打印”32英寸OLED屏幕,预计在今年量产。OLED,也被称之为第三代显示技术。在手机、平板等高端显示领域有广泛的应用。现在常见的OLED生产,是通过真空蒸镀工艺。核心设备真空蒸镀机还常年被国外垄断。陈建魁和团队创新研发了另外一种技术路径,无需真空,在常温常压下,定点在基板上喷印发光材料,造屏材料成本也下降了2/3。

  武汉国创科光电装备有限公司 陈建魁:我们团队就是持续在做一种新的技术,叫做喷墨打印的技术。像我们一个手机屏,一个屏幕上就需要几百万个像素点,对应的如果打印的时候,可能会需要几百万或者上千万的液滴,要精确地落到我们所需要的定位上面,而且我们会要求每个液滴的体积要非常的一致。

  发光材料的液滴直径小于10微米,像五分之一的头发丝那么细,在手机屏幕大小的平板上,均匀打印上百万个点位的微米级发光材料,难度可想而知。从最初的理论设计、到样机,再到成为量产设备,整个研发时间长达十余年。

  武汉国创科光电装备有限公司 陈建魁:这中间也有我们自己的一些卡脖子点,包括有一些先进的算法,或者一些核心部件,包括我们说要自主可控地完成整个成套系统,包括它中间的一些喷头,这些确实都是需要我们长时间的实验测试和技术开发的这样一个过程。

  经过三年从技术到产品化的攻关,2020年,专注于新型显示技术的公司正式成立,开发设备需要大空间高标准的洁净厂房,公司得到了武汉相关科技部门大力支持,不到一年,就建成了一个全新的近6000平米的生产和办公空间。同时政府牵线相关龙头企业和产业基金,协助团队获得上亿融资。借助光谷完备的上下游产业链,团队还寻找到了研发合作伙伴和客户,目前销售额已经近亿元。

  武汉国创科光电装备有限公司 陈建魁:学校里的科研技术也得到了进一步的转化,我们企业的产品开发也得到了提升,可以相互支持。

  武汉光谷:打造动态生长充满韧性的产业链

  记者在调研中,看到武汉有很多类似陈建魁这样的创业团队,从实验室里的前沿技术到独辟蹊径、全球领先的产品,需要长期研发的积淀,更需要一个让创新能够落地的生态。这是武汉光谷光电子产业集群涉及的若干细分领域,在每一个细分领域都有几十家、上百家的企业,它们加在一起,就能形成一个互相激发、动态生长、充满机遇和韧性的产业链条。

  创新故事:紧握核心技术 锻造激光产业链

  激光,被誉为是最亮的光、最快的刀、最准的尺。日常生活中,我们手机、汽车上70%的零部件组接,都是由激光来完成的。业界有一个说法,谁掌握了激光的核心技术,谁就掌握了现代高端制造业的关键。作为我国激光技术创新的策源地,武汉光谷,正在围绕这样一个细分领域的产业链,加速创新升级。

  60秒,一个薄0.6毫米,周长3.5米的新能源汽车电池托盘焊接完成,焊缝精度在1毫米;43秒,一台新能源汽车车身激光焊接完成,这是目前汽车整车焊接的行业最快速度。在汽车白车身激光焊接领域,华工科技市场份额已达国内第一。但就在15年前,还没有一家中国企业能够将自主研发的激光焊接技术应用到汽车制造领域。

  华工激光智能装备事业群副总经理 叶祖福:我们也是在2009年得知,神龙公司标致508车型想要在国内上一套激光顶盖焊接的装备,我们了解完了之后就找了武汉市政府,联合华中科技大学进行产学研用,自己搭建了一台试验样机,进行前期试验攻关。

  汽车产线的流畅性高,容错率极低。试验机没有经过大规模生产实践检验,怎么样能保证成功率和焊接效果的稳定,他们开始了争分夺秒的测试。

  华工激光智能装备事业群副总经理 叶祖福:前前后后差不多进行了六十多台车次的研究,整个焊接的钢板差不多有一千多块。最终因为我们进行了大量工艺试验,所以最终客户也相信我们,然后把这个标定给了我们。

  正是抓住了这个机会,诞生了我国首台汽车白车身顶盖激光焊接智能装备,还迫使国外同类产品降价40%。除了汽车智能制造领域,围绕国产化需求,华工科技不断拓展激光技术在高端制造领域的应用场景,面向半导体、航空航天等重点领域相继推出国内首台核心部件全国产化的高端晶圆激光切割设备、航空发动机热端关键零部件激光加工装备等产品,同时通过吸引优秀人才,孵化和参股产业链配套企业等形式,华工科技不断强链、补链,与产业链上下游企业一起,打破了我国在光纤激光器、紫外激光器、半导体激光器芯片等方面长期受制于人的局面。

  这是一台国产三维五轴激光切割机,它是加工异形曲面零部件的利器,代表着目前全球激光数控机床最高的技术水平。

  华工激光智能装备事业群三维五轴产品线总工程师 胡军巍:从2016年开始,我们对一台完整的三维五轴激光切割机上下游产业链、供应链进行了整合。目前整套设备涉及三百多家企业提供了上万个零部件,我们已经全部实现了国产替代。

  它的三维五轴切割头由华工科技开发,数控系统由华中数控打造,激光器由锐科激光提供。借助国家智能设计与数控技术创新中心这个国家级的创新平台,在一条产线上,华工科技与产业链上下游多企业协同创新,实现了产业链的深度融合。

  10年前,华工科技激光智能装备产业园投产时,方圆几十公里没有一家企业配套。10年后,围绕园区设备生产,已经有20多家供应商布局在周边,生产配套不超出6公里,形成了一条完整的外协供应链。

  华工科技产业股份有限公司董事长 马新强:从光芯片开始,一直到智能制造装备,包括到智能工厂,我们基本上把这链条都打通了,下一步我们可能进一步强链,让设备的性价比更高,竞争力更强,市场战略更高。

  武汉科创有何特点优势 下一步从何发力?

  从整体来看,武汉国家科技创新中心有哪些优势特点?下一步从何发力?来听中国科学技术发展战略研究院相关专家的分析解读。

  中国科学技术发展战略研究院 研究员 陈诗波:近年来,武汉加速推动科技创新优势转化为产业发展优势,加快培育新质生产力,聚力打造光电子信息、汽车及零部件以及生物医药与医疗器械等三大世界级产业集群,2023年武汉地区生产总值(GDP)突破2万亿元,全年净增高新技术企业超2000家、总量达1.45万家。

  武汉地处长江经济带发展和中部地区崛起两大战略的交汇点,肩负着建设国家级科创中心、引领中部崛起的战略使命,要坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”,一方面,要持续深化全面创新改革试验,优化科技创新创业生态,促进高端创新要素汇聚融通。另一方面,要加快推进大科学装置、高能级科创平台载体建设,突破一批重大关键核心技术,促进基础研究与应用研究融通创新,全面提高科技创新整体效能。 【编辑:李润泽】