卡位高端 创造材料产业“中国时刻”——专访西部超导总经理冯勇

西部超导总经理 冯勇

⊙记者 乔翔 ○编辑 祝建华

“我国在超导材料领域的研究处于国际先进水平，但是跟国际相比，产业化的确是劣势，可以说几乎为‘零’。”谈及公司当初设立的背景，西部超导总经理冯勇如是说。

“恰逢当时我国宣布加入ITER（国际热核聚变实验堆项目）计划，同期，国家启动了新型战机计划，西部超导的前身超导有限也就顺势成立了。”冯勇说，当初设立的宗旨很明确，就是“围绕国家需求，填空白补短板”。

成绩当然有目共睹。从成功打破我国超导产业为零的局面，代表国家完成ITER项目用超导股线供货任务，到自主研发的三种牌号的钛合金材料成为我国航空、航天结构件用主干钛合金，西部超导取得了令人赞叹的成绩。

不过，冯勇直言“并不满足”。他说，通过十几年的努力，公司初步形成了一支成熟的创新团队，技术水平也在持续提升，“目前公司正在努力解决我国高温合金材料领域的‘卡脖子’问题，力争为我国国防事业作出更大的贡献。”

成立16年来，由零开始的西部超导，凭借自主研发的核心技术，一次次填补国内高端材料领域空白，创造着世界材料产业的“中国时刻”。

为“超导”而生

西部超导的成立，与目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目——ITER计划息息相关。

谈及公司成立与ITER计划的渊源，冯勇娓娓道来，ITER计划需要采用低温超导线材NbTi和Nb3Sn制造用以约束核聚变反应的超导磁体核心装置，线材制造任务由各参与国承担。“但在2003年1月，中国政府决定参加ITER计划时，国内尚无企业具备前述超导线材的生产能力。”

在迫切需要开展超导线材产业化的背景下，2003年2月，西部超导的前身——背靠西北有色金属研究院的超导有限正式成立，并开始了NbTi和Nb3Sn超导线材的产业化。

“当时在法国的工程堆需要超导线，订单有几十个亿，我们只拿了其中很小的部分，因为我们不敢接，对方要求的产品当时在国内尚处于实验阶段，并无产业化的先例。”冯勇说，虽然份额小，但任务非常重，我们都明白这件事的重要性，所以必须要抓住这个机会。“更何况，公司当时成立的第一目标就是为我国以正式成员身份参加的ITER计划提供关键主要材料。”

功夫不负有心人。在全体员工齐心协作下，西部超导于2017年完成了ITER项目中国采购包的全部材料订单。“法国这个国际热核聚变实验堆建完，我们就已经掌握了中式规模堆的搭建，下一步我国要建一个规模更大而且更接近实用的工程堆。”冯勇说。

目前，公司已发展成国内唯一的低温超导线材商业化生产企业，同时也是目前全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。这是最让冯勇骄傲的事之一。

随着ITER项目任务完成交付，在超导线材销售收入主要来源出现断层的背景下，公司的低温超导产品如今已完成需求端结构性转型，实现了逐步向MRI（医用核磁共振成像仪）等领域的商业化应用。

冯勇告诉记者：“在成功研制ITER用超导线材的基础上，公司在2013年成功开发出高端MRI专用NbTi超导线，先后通过国际主要MRI制造企业如美国GE、德国SIEMENS的验证。目前，公司已向GE和SIEMENS批量供货。”

“MRI是目前最重要的医疗影像诊断技术之一，但国内MRI市场基本被国外巨头垄断，且价格昂贵。西部超导在这一方面的布局不仅是在低温超导产业线上的延伸，更是响应国家号召，为MRI设备逐步国产化奋斗。”谈及此，冯勇异常激动。

除了MRI领域，公司还相继突破并掌握了全套的大型超导磁体绕制等国内空白技术，研发出特种磁体制备新技术并实现产业化。

公司自主研发且实现批量出口的磁控直拉单晶硅（MCZ）磁体就是一个很好的例子。“采用超导磁体提供5000Gs稳定磁场的MCZ技术是目前国际上生产300mm以上大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法，既能降低能耗，又能提高成品率，对促进我国单晶硅行业的产业技术升级非常关键。”冯勇说。

以高端为本

2005年以来，随着我国新型战机计划启动，更高的战机性能对航空用结构钛合金提出了苛刻的技术要求。在NbTi合金制备技术上深度钻研的西部超导，再一次承担起服务国家战略的重任。

“金属钛性能优越，应用领域非常广泛，毫不夸张地说，钛工业的发展水平是衡量一个国家综合实力的重要标志。”冯勇说，当时此类钛合金材料尚属于国内空白产品，公司的钛合金业务正是源于自身具备的NbTi合金制备技术，这恰好因应了国家新型战机对高端钛合金的迫切需求。

然而，与冯勇云淡风轻的表述截然相反的是，高端钛材行业的壁垒实则很高。

首先，从钛工业产业链分支来看，公司隶属分支即为高端支线——钛材加工，“从钛铁矿和金红石采选开始，制造海绵钛，然后制成各种金属产品，最终应用于航天航空、舰船兵器等领域。”冯勇介绍。

其次，对进入军品供应链的企业而言，行业壁垒无形又增加不少。由于航空航天等高端钛材主要是“以销定产”，如果没有强大的研发能力和质量保障，根本无法在巨量订单以及较短的加工期下完成交付。

“取得相应的军工资质本身就是一大难关。”冯勇告诉记者，以航空钛材为例，对于国家急需的新材料，在国家立项之前就要自筹资金进行预研，从预研到成为合格供应商不下六七年时间，这期间的投入更是可想而知。

在掌握NbTi合金制备技术的基础上，公司先后为若干新型号战机成功提供了结构钛合金，打破了美欧等国的技术封锁和禁运。之后，由于新型战机对高性能结构钛合金的需求，因此钛合金业务逐渐成为公司的主要收入来源。

招股书显示，2016至2018年，西部超导高端钛合金材料营业收入稳步上升，由2016年的7.4亿元升至2018年的9.13亿元，占总营收比例也由77.6%升至85.9%。2018年，公司高端钛合金材料毛利为3.63亿元，为公司贡献毛利超过90%。

公司的高端钛材达到何种水平？“钛合金材料在航空器上的运用，主要是看它的抗疲劳性能。”冯勇跟记者分享了一个数据：公司所提供的高性能结构钛合金可以让我国新型战机的飞行寿命从2000小时直线提升至8000小时。

“西部超导不仅要做新东西，更要做解决‘卡脖子’问题的关键性东西！”冯勇情绪颇为激动。

随着航空发动机使用温度的提高，对高温合金的抗疲劳性能和高可靠性能的要求也越来越高。正是基于此，在高端钛合金产业站稳脚跟的西部超导，凭借扎实的技术积淀加速进军高温合金产业。

冯勇告诉记者：“我们的目的非常明确，从2014年开始研究高温合金，就是为了打破国外对我国高温合金产业的技术封锁，实现航空发动机、燃气轮机等高端领域中高温合金材料的国产化。”

据冯勇介绍，公司在西安某产业园内专门投建了“两机”重大专项用高性能镍基高温合金项目，主要用于制造航空发动机和燃气轮机压气机、涡轮等盘类锻件以及叶片等转动部件。“子公司聚能装备在2017年就已经完成主型设备的验收工作，并完成多个牌号高温合金的首批棒材试制。”

靠研发腾飞

“与一些高科技企业相比，我们的研发模式有些特殊。”冯勇笑了笑说。

按照一般的理解，科研人员大多都是在实验室里工作，但西部超导的科研人员是长期驻守在生产一线的。也因此，西部超导每个车间技术主任几乎都是博士，既懂科研又是实践能手。

“西部超导的一个重要理念，就是培养有创造生产力的博士。我们希望技术人员和生产人员能够打成一片，这样的企业才会有前途。”冯勇说。

据介绍，西部超导这种研发机制的益处是：一方面，研发人员长期工作于生产一线，能够在生产过程中发现问题并提出课题；另一方面，公司依托国家、省、市级课题或自主立项课题，以国家型号或客户需求作为课题研发，研发新产品、新工艺。

冯勇进一步解释道，公司研发成果直接应用于或指导生产，可以减少科研成果转化环节，大大缩短新产品的开发、生产周期，迅速占领市场。

正如冯勇所言，西部超导的确用“优秀人才一线奋斗”创造出了优异的科技成果。目前，西部超导已是我国高端钛合金棒丝材、锻坯主要研发生产基地之一，同时也是我国新型飞机用钛合金材料的主要供应商之一。

“我们在研发方面的长远发展目标，就是希望产品在国内甚至国际上处于技术领先，具体来讲就是做到‘生产一代，开发一代，储备一代’。”冯勇表示，这体现了公司在研发方面的前瞻性。

冯勇介绍，比如在高端钛合金领域，公司与航空主机设计所、主机生产厂等单位建立了长期、友好的合作关系，预先开展研究工作；同时，大量选派技术人员赴国外进行学术交流，了解国际动态，做到公司研发的超前性。

“人才的培养必须下大力度，不惜成本！”冯勇毫不避讳地说，每年公司的出国人次都在百人以上，包括参加最新产业动态的学术讨论会，以及每年派精英研发人员参加国际技术培训。

在研发方面长期保持高投入，也是冯勇引以为傲的一点。最近三年，公司研发投入分别为6384.32万元、8798.18万元和9051.29万元，占当期营收的比例分别为6.53%、9.10%和8.32%。“持续高水平的研发投入是公司保持技术领先性的基础。”冯勇说，未来，公司还将持续加大研发经费的投入力度。

■快问快答

上证报：什么是超导材料？

冯勇：超导材料，是指在一定条件下，具有直流电阻为零和完全抗磁性的材料。

上证报：超导材料产品主要应用于哪些领域？

冯勇：公司生产的超导产品，包括铌钛锭棒、铌钛超导线材、铌三锡超导线材和超导磁体等，主要用于包括磁共振成像仪、磁控直拉单晶硅、核聚变实验堆、核磁共振谱仪、质子/重粒子加速器、磁悬浮列车、智能电网装备等先进装备制造领域。

上证报：公司超导业务“两个唯一”的含金量有多高？

冯勇：由于NbTi线材中超导芯丝最终要被拉伸至5微米，且Nb和Ti的熔点相差较大，因此如何把Nb和Ti很好地熔炼并且加工成棒材，这是一项很难的技术，而且要实现具备合理性价比的商业化生产，更需要强大的技术支撑。

上证报：自ITER项目完成交付后，公司超导材料产品已逐渐向商业应用转型。未来3年，公司超导材料市场预期将如何发展？

冯勇：MRI用超导材料已成为超导材料目前最重要的商业应用领域之一，未来需求将保持增长。此外，中国已成为全球增长速度最快的单晶硅生产和消费国家，其中磁控直拉单晶硅（MCZ）产品占总产量的70%至80%，目前国际上300毫米以上大尺寸单晶硅片已成为主流。近年来，在半导体产业的拉动下单晶硅炉产量直线上升，为单晶硅生产用MCZ磁体奠定良好的市场基础。

上证报：中国钛材需求发展趋势怎样？

冯勇：目前我国民用中低端钛材产能严重过剩，但航空用高端钛材供不应求。从全球范围来看，航空航天和军工对钛材的需求始终占钛材总需求的50%左右，而国内的比例仅为16.3%。经测算，未来10年，国内航空航天用钛材需求量预计约为21.86万吨。

上证报：公司高端钛合金材料产品的竞争力如何？

冯勇：公司高端钛合金材料产品瞄准的是我国军用、民用飞机和航空发动机等领域的高端市场，众多产品填补了国内空白，广泛应用于国家多项军工重大装备，客户包括中航工业、中国航发、中船重工、中国兵器工业等众多知名军工集团。

上证报：钛合金是否有面临新型材料替代的风险？

冯勇：随着复合材料、铝锂合金等轻质材料发展，钛合金的未来推广应用将逐步遇到一定挑战。但公司一直重视钛合金基础研究，同时持续加强新型钛合金研发和应用研究。这对于降低钛合金加工成本、扩大高端钛合金的应用领域、提升航空航天用钛合金的性能水平和应用水平等均具有重要意义。

上证报：目前公司高温合金业务发展情况如何？

冯勇：高温合金从诞生起就用于航空发动机，在现代航空发动机中，高温合金材料的用量占发动机总重量的40%至60%。公司自2014年切入该领域，并投建了“两机”专项用高性能高温合金棒材项目，该项目于2017年5月开始热试车，2018年进入试生产阶段。

上证报：公司近几年研发投入情况怎样？

冯勇：2016至2018年，公司研发投入分别为6384.32万元、8798.18万元和9051.29万元，占当期营业收入的比例分别为6.53%、9.10%和8.32%。

上证报：相较珠三角、长三角地区，如何看待公司所处地理区位的人才培养？

冯勇：近年间，公司所在的陕西正在从科技大省向科技强省转变，陕西的科技创新取得了许多值得骄傲的成就。公司依托特种钛合金材料制备技术国家地方联合工程实验室、超导材料制备国家工程实验室、国家企业技术中心、博士后科研工作站等创新研发平台，与国内外知名高校、研究单位和企业建立了密切合作关系。截至2018年末，公司员工中有30名博士，169名硕士，硕士及以上学历占比近三成。