走進位于山東濱州市鄒平市的山東魏橋創(chuàng)業(yè)集團有限公司（以下簡稱“魏橋集團”）輕量化基地展廳，一塊浮在水面上的材料引起了記者的注意。“這是我們自主研發(fā)的泡沫鋁產(chǎn)品，密度不及水的一半，壓縮強度卻是碳鋼的5倍，是一款具有吸音、隔熱、防磁、防爆等特性的新型功能性材料，可廣泛應用于公路交通、建筑家居等領域。”魏橋集團旗下山東宏和輕量化科技有限公司副總經(jīng)理程健說。

作為中國鋁產(chǎn)業(yè)的排頭兵，魏橋集團讓傳統(tǒng)鋁制品實現(xiàn)了“七十二變”，不斷推動鋁產(chǎn)業(yè)走向高端化、智能化、綠色化。集團目前已擁有2家國家級智能制造示范工廠、4家國家級綠色工廠。

闖出新發(fā)展路徑

魏橋集團自2001年進入鋁業(yè)領域以來，堅持上下游業(yè)務一體化發(fā)展，逐步構筑起“熱電—采礦—氧化鋁—原鋁—鋁深加工”產(chǎn)業(yè)鏈，已發(fā)展為全球最大的鋁材生產(chǎn)商之一。

近年來，魏橋集團乘勢而上，深耕鋁業(yè)領域，逐步構建起從鋁土礦、氧化鋁、原鋁、鋁型材到鋁精深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈條。魏橋集團所在的濱州市被科技部認定為國家高端鋁材高新技術產(chǎn)業(yè)化基地。

“魏橋集團從事的是傳統(tǒng)制造業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、轉(zhuǎn)型難度也大，但是我們?nèi)砸隆霭l(fā)、向‘新’而行。”魏橋集團董事長張波說，近幾年，集團主要瞄準高端化、智能化、綠色化發(fā)展方向，推動高質(zhì)量發(fā)展。

“我們提出‘再造一個新魏橋’，但并不是比拼規(guī)模經(jīng)濟，而是打破路徑依賴，從上游鋁業(yè)向下游應用領域延伸，實現(xiàn)從‘創(chuàng)業(yè)魏橋’向‘創(chuàng)新魏橋’‘科技魏橋’的轉(zhuǎn)變，闖出一條新舊動能轉(zhuǎn)換、高質(zhì)量發(fā)展的新路。”張波說。

自2019年以來，魏橋集團加快輕量化基地建設，以新能源汽車用系列高強高韌新型鋁合金材料開發(fā)為核心，專注提供汽車輕量化系統(tǒng)解決方案，努力打造技術水平領先的全流程輕量化研發(fā)、試驗、制造基地。

攻關輕量化難題

在魏橋集團輕量化全車身總成車間，生產(chǎn)線上高精準、柔性化的機器人正在進行精準焊接工作，僅12分鐘，一臺全鋁車身便組裝下線。

魏橋集團旗下的山東宏奧汽車輕量化科技有限公司設備總工程師高儀康告訴記者：“通過高溫熔融摩擦焊接等工藝，生產(chǎn)線將不同材料一次連接成型。與傳統(tǒng)的鋼車身點焊工藝生產(chǎn)線相比，采用多種連接工藝不僅能在保證強度的情況下減少焊接變形，還能充分保證產(chǎn)品質(zhì)量?！?/p>

“我們生產(chǎn)的全鋁車身較傳統(tǒng)鋼車身減重約40%，搭載于純電動車型上可提升3%至5%的續(xù)航里程，搭載于燃油車型上每百公里可降低約0.6升油耗，每公里減少5克二氧化碳排放。”山東宏奧汽車輕量化科技有限公司副總監(jiān)李曙光介紹。

“實現(xiàn)輕量化最有效、最經(jīng)濟的途徑之一就是用鋁合金來替代鋼鐵。加快向價值鏈高端延伸，持續(xù)抓好鋁的精深加工是當務之急?！睆埐ㄕf。

近年來，不少新能源車企力求在設計制造車身環(huán)節(jié)盡可能多地使用鋁合金零部件，進一步減輕車身重量，提升續(xù)航里程。魏橋集團搶抓交通裝備輕量化市場新機遇，創(chuàng)新研發(fā)鋁合金新材料，全力推動鋁合金在汽車產(chǎn)業(yè)中的廣泛應用。集團與蘇州大學攜手，成立了魏橋蘇州大學研究院、魏橋（蘇州）輕量化研究院，在全球招募研發(fā)團隊，專門研發(fā)輕量化鋁合金新材料。

通常來說，在鋁合金材料中，高強度、高韌性和高服役性三者存在矛盾。強度提高了，韌性和防腐蝕性就會降低，同時產(chǎn)品的服役性能就會變差。為了解決這個問題，魏橋（蘇州）輕量化研究院院長張海帶領50多人的研發(fā)團隊潛心攻關。

歷時6年多，科研團隊推出6款鋁合金新材料，突破了材料越硬越脆、越薄越脆的難題，同時提高了鋁合金材料中的高強度、高韌性和高服役性。研究院基礎研究部部長秦簡說，這6款鋁合金新材料如能應用到汽車生產(chǎn)中，可以在保證安全性和成本控制的條件下，比現(xiàn)有鋁制車身減重20%左右，燃油車每百公里油耗將再降低1升左右，電動汽車續(xù)航里程增加近20%。

魏橋集團堅持把科技創(chuàng)新作為動能轉(zhuǎn)換的核心動力，用科技賦能產(chǎn)業(yè)鏈再造和價值鏈提升。集團研發(fā)投入占銷售收入的比重連續(xù)多年超過3%，2023年達3.74%。集團1800多項創(chuàng)新成果獲得專利，參與制定修訂國家、地方、行業(yè)標準上百項。

多年來，魏橋集團相繼打通交通裝備輕量化從基礎研究到批量生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，不斷推動科技創(chuàng)新成果推廣應用。“今年以來，魏橋集團加大投資合作力度，以示范帶動推廣，目前，已與國內(nèi)外20多家汽車生產(chǎn)商達成輕量化戰(zhàn)略合作?！睆埐ㄕf。

實現(xiàn)綠色化生產(chǎn)

近年來，魏橋集團瞄準綠色化發(fā)展，加速推進鋁加工綠色低碳轉(zhuǎn)型，取得一系列顯著成效。

張波介紹，鋁電解槽是鋁電解生產(chǎn)的主體設備，而其中的復合陰極作為核心導電裝置，直接影響鋁電解槽的使用壽命及生產(chǎn)指標。國際上通常以鋼棒為原料，能耗高、污染大，而節(jié)能環(huán)保的鋁電解槽陰極材料成為電解鋁行業(yè)實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的關鍵因素之一。

魏橋集團創(chuàng)新采用“鋁水不落地”生產(chǎn)模式，將鋁水直接轉(zhuǎn)換成零部件，減少了二次熔煉的過程。通過這種方式，大幅減少了加工企業(yè)鑄造環(huán)節(jié)的排放和能耗，也大幅降低了噸鋁能耗和排放。

集團自主研發(fā)的600千安電解槽技術裝備是全球首條實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的最大型電解槽，噸鋁能耗最低、自動化程度高，煙氣凈化效率達到99.8%以上，清潔能源占比超過三分之一。

圍繞國家“雙碳”目標和高能耗產(chǎn)業(yè)政策的要求，魏橋集團深入踐行綠色低碳發(fā)展理念，在600千安特大型陽極預焙電解槽上試驗推廣“鋁電解一體化銅炭復合陰極技術”，每生產(chǎn)1噸鋁可降低電耗約600多千瓦時，增加經(jīng)濟效益約800元，槽齡由2480天延長到4360天，達到國際領先水平。全系列600千安特大型陽極預焙電解槽投產(chǎn)近10年來，整體技術一直保持國際領先水平，被評為“國家節(jié)能標準化示范項目”。

此外，魏橋集團累計投資100多億元，在行業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)了熱電、氧化鋁、電解鋁的超低排放，電解槽煙塵顆粒度、二氧化硫遠低于國家標準。

從“一塊鋁”到“一輛車”，魏橋集團逐綠而行，不斷以制造含綠量提升發(fā)展含金量，奮力書寫“創(chuàng)新魏橋”新篇章。