专注材料谋发展 改制转型当先锋—访北京天宇航天新材料科技有限公司段英奇总经理及其团队

2016-10-21 07:54李宇英
国际太空 2016年9期
关键词:斯特林天宇薄膜

本刊记者 李宇英

专注材料谋发展改制转型当先锋—访北京天宇航天新材料科技有限公司段英奇总经理及其团队

本刊记者李宇英

段英奇总经理及其团队合影(左起依次为刘铖、姜昕、段英奇、梅中义、董玥)

1 新天宇:专注新材料,改制促发展

天地之间能得一,得专精者方能大成。2016年4月成立的北京天宇航天新材料科技有限公司为适应市场发展和国企改制而涅槃新生,专精于新材料的研发和应用,为打造一个全新的企业而引入新的机制体制,新天宇在摸索中不断前行。

回顾公司的发展历程,主要可分为2个阶段:第一阶段1994-2016年为老天宇。老天宇全名北京天宇技术开发服务有限公司,是依托于中国空间技术研究院总装与环境工程部而生,为适应1992年航天工业提出的军民分线政策,低温车间和光学工艺室划拨出来,成立了最初的天宇公司。第二阶段为新天宇,2016年4月在老天宇基础上重组为如今的北京天宇航天新材料科技有限公司。历经20余年的发展,天宇迎来了快速发展的又一契机。

成立新天宇的目的是做专业化公司,专注于新材料的研发和应用推广。段英奇总经理立足现有产业优势,整合原先低温工程事业部和空间材料事业部两大主营业务,带领副总经理梅中义(负责低温工程事业部)、副总经理刘铖(负责空间材料事业部)和副总经理姜昕以及一支精兵强将,剥离了既有成就和荣誉,积极规划新天宇的未来,谋求在新材料方面开疆扩土。

段英奇总经理告诉记者,天宇有很多技术是与世界同步的,公司的目的是要做世界领先水平的一流企业,成为国内新材料领域具有强大研发能力、较高知名度、对投融资机构具有极强吸引力的一个平台。新天宇积极响应国家号召,争取做好军民融合工作,而新天宇作为航天老牌企业,有很多技术是可以向民用领域转化的,我们要把新天宇打造成一个承接军民的平台,把军工技术和航天技术转向民用,造福于民。经营一家成功的企业有3个门槛:技术、资金和政策。新天宇有技术和政策优势,在军民融合和资产证券化的大背景下,无疑有着巨大的优势和吸引力,获得了许多投融资机构的密切关注。希望在不久的将来,通过政策释放可以对公司进行改制。

2 老天宇:温控、材料双轮驱动,保型号筑基石

君子藏器于身,待时而动。愚者错失机会,智者善于抓住机会,成功者创造机会。天宇在保障空间型号多项任务的基础上,积极研发新材料,不仅成功解决卫星“外衣”的难题,结束了我国薄膜材料靠进口的历史,而且积极为卫星“瘦身”,促进了我国空间事业发展。

温控工程保型号。低温工程事业部负责人梅中义告诉记者,低温工程事业部的主要业务是低温和深冷两大块,从最初供应中国空间技术研究院做环境模拟和低温试验衍生到冷库和保温领域。天宇公司具有危险品运输的完备手续,如资质证、运输证、销售许可证等。可以说,低温业务承担了院里大多数危险品的运输,基本上供应和保障了院卫星型号的需求,如“嫦娥”系列、载人系列,“神舟”系列,包括月球车模拟的试验,为我国多次卫星的成功发射奠定了坚实基础。低温保温方面,天宇把航天技术向民用转化延伸,承接了很多民用大型冷库的建造。如:深圳津村药业、洛阳双汇的大型冷库等项目,并为中国科学院上海光源工程粒子加速器(目前中国最复杂的建筑结构)设计并施工完成了建筑外保温工作,还成功完成了北京奥运会比赛场馆的羽毛球馆、艺术体操馆的建筑保温工作等。这些案例都证明了天宇有着雄厚的技术实力和工程实力。这部分业务保留到了新天宇的业务架构中,并占据着重要市场份额,也是新天宇开拓全新业务的坚强基石。

卫星“外衣”全部国产化,结束部分进口历史。空间材料事业部的前身是总装与环境工程部的光学工艺室,成立于1976年,迄今已有40年的历史。空间材料事业部负责人刘铖介绍到,20世纪90年代,国内卫星型号使用一种镀铝的聚酯薄膜(PET)材料,是在6μm材料上双面镀铝。当时这种薄膜材料依靠从美国进口,导致处处受制于人。首先,进口量有要求。其储存期不超过5年,也就是说,我们进口一次使用5年,也有近一半的材料会被浪费。其次,价格昂贵。当时1kg售价为1万多人民币。其三,处处制肘。受限于一些进口渠道不畅通或者对方欲制裁我方的时候,就不能保证产品的使用要求。因此,为了彻底实现产品的自主权和完全的话语权,上级领导提出产品国产化的要求。于是,光学工艺室积极联系总体部等设计单位,主动承接此项科研任务。历经近两年的时间,1996年终于研发成功并顺利通过评审。当时,戚发轫、袁家军等专家均参加了评审,各方面指标性能完全符合卫星型号要求。同时,他们也研制出单(双)面镀铝聚酰亚胺薄膜。

刘铖告诉记者,6μm的双面镀铝和单(双)面镀铝聚酰亚胺薄膜这两种材料作为卫星被动热控层的主要材料,也就是卫星穿的“外衣”,两种产品在经过卫星设计人员一系列研究试验,在与进口产品比较之后,得到了设计人员的肯定和认可,慢慢替代了国外进口产品,并逐渐用到了正样型号上,最终中国空间技术研究院的绝大部分卫星型号都在使用天宇生产的薄膜,如:“东方红”系列、“风云”气象卫星,以及给国外研制的卫星上,都使用此薄膜。

为卫星“瘦身”,增有效载荷。卫星、飞船对减小质量的要求非常高,减少无效载荷,提高有效载荷,降低发射总质量,可以极大地节约成本。为什么有25μm、20μm的不用,非要使用6μm的材料?这就是卫星减少质量的要求,质量每减轻1g就相当于节约1g黄金的成本。据悉,6μm是目前使用在空间型号材料上最薄的材料,国际上,包括美国也使用这种6μm的薄膜材料,全球通用。从工艺生产的难度上来说,6μm难度极高,目前能批量生产而且使用到卫星型号上的,只有少数几个国家。可以说,这种技术处于世界一流水平。

基于这种技术实力和应用经历,到2007年,卫星总体单位提出材料全面国产化的要求。刘铖说,虽然之前已经生产出符合要求的薄膜,但是,在实际使用上,基于设计的惯性和产品认识度的问题以及一些顾虑,还有很大一部分在用进口材料,需要一个实际验证和使用的过程。经过5年多时间的各方面测试工作,我们把型号提出的所有项目要求均进行了测试,结果令设计师非常满意,期间经过了多次的评审会,过硬的产品质量终于得到全面认可,具备了全面替代国外进口产品的所有条件。至此,卫星总体单位已经明确表示不再进口,全面使用国产薄膜,结束了进口的历史。

“目前,型号大量使用的是多层隔热材料,一层薄膜一层隔离网,层层叠加而成。我们希望研制新的压纹薄膜替代原有材料,去掉隔离网,同时满足隔热以及热反射、热辐射的要求,经过相关测算可至少减少隔热系统质量的30%。这大大降低了航天器的质量,为其有效载荷提供了有效的空间。这种成果的取得,让卫星设计人员大受振奋。我们已经着手研发更薄的薄膜,如4μm和2μm的,希望从4μm材料寻求突破。”刘铖表示。

9807胶,无心插柳之作。1997年,“神舟”飞船进入组装阶段,飞船的内舱壁需要一种阻热、防碰撞的压敏胶材料,当时承接此任务的是另外一家单位,但其产品粘贴不牢。当时的天宇并没有承接这种压敏胶材料的研制,但机遇总是会青睐有准备、有实力的人。

“当时,我们研发人员回访镀铝膜产品的使用情况,总体部一位负责人和他们说起使用的泡沫粘贴材料不太好用,粘贴不牢,问他们能否想办法解决。在没有任何科研经费支撑的情况下,天宇没有丝毫犹豫地承接了这个任务。1998年7月,新材料研制成功,并顺利通过评审。该材料被命名为9807胶,很有纪念意义。

3 二次创业,“加法”跑赢市场

在公司成立初期,段英奇总经理就带着团队积极调研,尽可能多地收集国家战略新兴材料领域的各类信息,再进行严格筛选,选取拥有巨大潜力的项目及企业进行合作,目前已初见成效。仅2016年上半年,就走访了多家企业,调研了多个项目,广做“加法”,进行优势产业的强强联合,是企业快速做大做强的法宝之一。

“我们目前已与多家业内优秀的企业和高校展开全面深入合作,他们在各自的材料领域均处于领先地位,这样的优势结合给天宇带来快速发展。”段总告诉记者。

石墨烯产业。石墨烯是目前自然界最薄、强度最高的材料,新天宇瞄准了这一市场前景巨大的新材料市场,经过认真严格筛选和考察,最终决定与在石墨烯及石墨烯下游产品应用领域处于国内领先位置的唐山建华实业集团合作。目前双方已签署了全面战略合作协议,在石墨烯重防腐涂料、石墨烯润滑油及石墨烯材料3个方面开展具体合作应用。

碳化硅领域。基于天宇在军工方面的资质和相关优势,经过考察,天宇一致认定碳化硅的广阔市场前景,选择在碳化硅、氮化硼等新材料领域与青岛华泰精密陶瓷科技有限公司进行全面合作,在防弹衣、坦克装甲、硬密封件、航空用刹车片、高端轴承等领域进行联合开发应用。华泰科技拥有碳化硅精细制粉、碳化硅无压烧结两大世界领先技术。

橡胶密封领域。国外在这一领域的高端应用一直对我国进行封锁,基于这种现状,也为了打破国外垄断,天宇要通过合作取得相关技术突破。天宇在坦克履带挂胶领域与北海密封开展全面合作,使用新材料与新工艺实现了对橡胶性能指标的大幅提升,大幅增加了坦克及其他作战车辆的野外转场能力。

高分子复合材料领域。段英奇总经理介绍到,中北大学在高分子复合材料研究领域处于国际领先地位。天宇在玄武岩棉、玄武岩复合建材、防红外涂料、电磁屏蔽领域与中北大学复合材料中心开展了全面合作,联合研发军用防红外阻燃屏蔽复合布料,用于军用帐篷及军用伪装等领域,前途广阔。

化工、能源、复合材料领域。哈尔滨工业大学材料科学专业已进入全球1‰的研究机构行列,其所在的化工学院在复合材料领域处于国际绝对领先地位。目前,双方将在高强度复合纤维(PBO)、新型电池、高分子复合材料领域开展合作。公司还联合哈尔滨工业大学化工学院与黑龙江省大庆市政府进行洽谈,旨在推进新型复合材料在大庆市环保建设油泥分离项目中的具体应用。

斯特林电机,颠覆传统的“永动机”。青岛斯特林电机制造有限公司拥有超过90项专利,发明专利25项,拥有自主知识产权。斯特林电机可用于光热发电、快速制冷两大领域。最新的斯特林发电机属于自由活塞式电机,是斯特林的二代机型。作为动力源时,斯特林电机的最高综合转换效率可达85%以上,而传统内燃机只有40%;作为制冷源时,2m in可达-50℃,10m in达到-100℃,20m in内可达-120℃,最低温度可达-230℃(真空环境下)。同时,斯特林电机节能达30%以上,节能环保,寿命长,20年免维护。目前,斯特林电机的应用前景十分巨大,包括斯特林高温超导滤波器、军用便携式深冷冰箱、高温医疗器械、无人值守发电机、超低温风洞试验、工业高温余热发电、分布式热电联产等领域均有十分广阔的应用。

An Interview with General Manager Duan Yingqi and His Team

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