当前,我国铝用碳素行业正处于绿色低碳转型与产业链协同提质的关键阶段。在“双碳”战略深化与环保管控趋严的背景下,铝用碳素作为电解铝的核心配套,其品质与能耗直接决定了产业链的能效水平。然而,传统工艺中装备能耗偏高、混捏均质度不足等痛点,已成为制约行业升级的瓶颈。在新能源(850101)与新材料产业高速发展的浪潮下,上游核心装备的自主化与智能化,正成为保障产业链安全的关键一环。深耕行业二十余年的山东华鹏精机集团股份有限公司(以下简称“华鹏精机”),凭借在双温混捏冷却系统领域的持续突破,不仅实现了对德国隐形冠军EIRICH爱立许的全面国产替代,更成功从单一装备制造企业蜕变为“新材料生产解决方案供应商”。
跨界突围:从石油能源到碳素材料
华鹏精机前身为烟台华鹏机械有限公司,成立于2003年,曾是中国石油(601857)天然气(885430)股份有限公司的一级网络供应商。2001年,公司董事长、中国有色金属(1B0819)工业协会铝用炭素分会副主任委员王毅敏锐洞察到碳素材料行业的广阔前景,决定跨界入局。“石油装备行业虽利润丰厚但已趋成熟,而碳素材料行业正处于高速增长期,凭借好技术与好质量便能大有可为。”王毅回忆道。
王毅表示,当初做出跨界决定的勇气,源于对行业痛点的深刻认知——国内碳素装备长期依赖进口,价格高昂且售后服务滞后,严重制约了产业链的自主可控能力。
初入碳素领域时,国内装备技术相对落后,关键工艺长期被欧美垄断,且面临价格昂贵、服务欠缺及技术封锁等困境。经过数年攻关,华鹏精机对标国际先进技术,立足国内产业配套基础,自主研发出高效干料预热、强化混捏及糊料分散冷却三大核心技术。这三项技术共同构成的高效预热混捏冷却系统,成功替代了德国隐形冠军EIRICH爱立许的产品,实现了高端装备(885427)的国产化突围。
核心突破:高端装备实现全面国产替代
碳素材料是支撑新能源(850101)、半导体(881121)及航空航天等战略新兴产业的基础,而预热混捏冷却系统则是决定产品理化性能的核心装备。针对进口设备的技术瓶颈与安全隐患,华鹏精机从原理层面切入,自主研发导热油加热方式,大幅提升加热效率与安全性。在机械结构上,企业创新增大新型搅刀加热面积,降低物料荷载与颗粒破碎率;独特的叶片曲面设计使糊料受力更均匀,彻底解决粘刀问题;非喷水冷却设计则避免了液体残留。
王毅介绍,该系统实现了预热、混捏、冷却一体化集成,可节约沥青用量0.2%至0.5%,糊料混捏均质性达到国际领先水平。此外,针对成型工序的短板,华鹏精机历时3年、投入数千万元,对标国际先进企业Outotec奥图泰,成功开发出国内首创的新能源汽车(885431)负极材料石墨化抽真空振动成型技术。该技术投入运行后一次性成功,单振台产能达25块/小时,焙烧品一级品率超95%,年均为客户创造数百至上千万元经济效益,为新能源(850101)产业发展提供了关键支撑。
值得一提的是,该技术在开发过程中攻克了真空密封、振动参数优化等多项技术难关,最终实现单振台产能从15块/小时跃升至25块/小时,焙烧品一级品率稳定在95%以上,节约沥青用量0.2%至1%,充分展现了华鹏精机在核心装备领域的自主研发实力。
目前,华鹏精机的系列化产品已在新能源汽车(885431)动力电池负极材料、半导体(881121)石墨模具、航空航天火箭喷嘴及核能核石墨等高精尖领域实现对进口设备的完全替代,成为产业链安全的重要保障。
智造升级:数字化赋能新材料产线
早在2010年,华鹏精机便开启了数字化转型的探索。王毅在考察德国博世、奔驰等企业后,深刻认识到工业4.0的价值,回国后创建了华鹏精机工业互联网(885783)平台,将数字化深度融入产品与服务体系。
这一前瞻性布局,使华鹏精机在行业数字化转型浪潮中始终走在前列,也为后续智能化产品的开发奠定了坚实基础。
碳素材料生产中的碳块清理工作繁重且危险,单条产线年清理量约15万吨,且伴随高温、粉尘等风险,加之人口老龄化加剧,用工难成为行业共性痛点。为此,华鹏精机自主研发了人工智能(885728)碳块清理机器人,集成AI视觉识别、机器人自动控制及专用刀具系统三大核心技术,精准解决碳块定位难、打磨自动化及刀具高磨损等问题。“这项技术不仅消除了工伤风险,提升了生产效率,还实现了粉尘与噪音的环保达标,彰显了企业的社会责任。”王毅表示。
依托工业互联网(885783)平台,华鹏精机实现了远程运维、质量管控及全流程可追溯。正如王毅所言:“市场需要什么,我们提供什么。”企业已从“卖设备”向“卖服务、卖方案”转型,为用户提供“装备+工艺+数智化”的新能源(850101)材料智能产线一体化解决方案,真正做到了“拿来即用,问题一次性解决”。
深耕战略新兴产业:加速全球化布局
华鹏精机的快速发展得益于清晰的战略规划。企业引入TRIZ萃智创新方法论,建立了系统化的研发管理体系。2016年,公司制定新能源(850101)材料成套核心装备战略,相继推出高抽真空振动成型、液压挤压成型等系统,用户涵盖中国铝业(601600)、宝武集团、韩国浦项制铁及日本三菱等国内外知名企业。
此外,企业还相继推出了高效预热混捏冷却系统、液压破碎系统等系列产品,用户进一步拓展至紫宸科技、合盛硅业(603260)、方大炭素(600516)等新能源(850101)材料领域知名企业。
当前,华鹏精机聚焦新能源(850101)材料智能产线、人工智能(885728)应用及出海业务三大方向。随着新能源汽车(885431)产业的爆发,负极材料已成为增长最快的板块。在国际化方面,企业出海步伐显著加快,业务覆盖非洲、欧洲、中东及东南亚等地,全程负责安装调试与运行保障。“今年海外项目特别多且量大,预计出口额将接近甚至超过上年全年总营收。”王毅透露,展望未来,华鹏精机正积极培养具备全球视野的国际化团队,将中国制造的技术优势转化为全球竞争优势。随着全球新能源(850101)与新材料产业的持续扩容,以及人工智能(885728)、工业互联网(885783)等新技术与工业的深度融合,华鹏精机正以“新材料生产解决方案供应商”的全新姿态,在推动中国碳素材料产业自主可控的同时,加速向全球价值链高端迈进。(记者杨秀峰)
