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天智輕量化：讓高鐵更“鎂” 更輕 更環(huán)保-壓鑄展-鑄造展-2016第十七屆廣州國際壓鑄、鑄造及工業(yè)爐展覽會-中國最受關(guān)注的壓鑄鑄造展會-巨浪展覽-The 17th Guangzhou Die-casting, Foundry & Industry Furnace Exhibition
2015年11月6日 壓鑄展-鑄造展- Die-casting expo-foundry expo |
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隨著環(huán)境、能源壓力的增大，高鐵、城鐵等有軌道列車對“身輕如燕”的需求也日益迫切，成為主要的技術(shù)進步方向。
成都天智輕量化科技有限公司創(chuàng)始人、西南交通大學交通運輸裝備輕量化研究所所長權(quán)高峰教授及其團隊目前正致力于軌道列車輕量化產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)，他們的目標是，用高性價比的鎂合金和鎂基復合材料讓有軌道列車更輕、更快、更省、更健康、更環(huán)保。
用鎂合金為有軌道列車減重
被業(yè)內(nèi)譽為“中國鎂合金運輸裝備應用領(lǐng)域領(lǐng)軍人物”的權(quán)高峰教授及其團隊近年來一直苦心鉆研的正是用鎂合金及鎂復合材料讓高鐵、城地鐵等有軌道列車變得更輕。鎂合金是最輕的金屬工程結(jié)構(gòu)材料，密度僅有1.7，而鋁合金為2.7，鋼是7.8。可見鎂合金具有天然的輕量化優(yōu)勢。在這一研究方向驅(qū)動下，目前他和他的團隊已經(jīng)開發(fā)出兩大類七種產(chǎn)品，包括鎂合金過渡車鉤(城軌列車和高速列車)、鎂合金/鋁合金蜂窩模塊(高速列車)、鎂合金臥鋪(軌道客車、公路客車、船舶客艙)等，用于替有軌道列車和客運裝備“減重瘦身”。
記者在權(quán)高峰教授的辦公室看到，普通的鋼制的過渡車鉤重達84公斤，普通人根本沒有辦法搬動，而天智輕量化團隊利用鎂合金材料制作的過渡車鉤僅有18公斤，減少了66公斤。在減重實現(xiàn)便捷安裝的情況下，據(jù)權(quán)教授介紹，其性能并不輸現(xiàn)有車鉤。而且重量減輕了，車身的負擔就會更小，能耗、排放也會相應降低。“所謂輕量化，就在保證列車的強度和安全性能的前提下，降低列車整備質(zhì)量，從而提高其性能，減少能耗，降低排氣污染排放。”權(quán)教授指出，西方先進經(jīng)驗和我們的研究也證明了，當前我們國家的交通發(fā)展模式是不可持續(xù)的，用軌道交通來逐步替代汽車是一種趨勢，比如用有軌電車代替汽車實現(xiàn)綠色城市交通，是歐洲發(fā)達國家近年來的成功經(jīng)驗。而運用輕量化材料為車身減重降減能耗，也會使得軌道交通更加輕便節(jié)能環(huán)保。
業(yè)內(nèi)人士指出，鎂合金及鎂復合材料是制造工業(yè)中可工業(yè)化使用的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料之一，其性能特點決定了眾多的應用優(yōu)勢：一是不同檔次的鎂合金材料與相對應的鋁合金等材料性能相當，但是同時鎂更輕，而且制造成本也在不斷下降;二是鎂合金材料更環(huán)保，相較于鋼鐵和鋁，鎂對人體無害;三是新一代的鎂合金產(chǎn)品耐腐蝕性更強;四是鎂資源豐富，有數(shù)據(jù)顯示，我國鎂儲量世界第一, 白云石礦和菱鎂礦為提煉金屬鎂的主要原料, 世界白云石菱鎂礦儲量的2/3集中分布在中國，全世界金屬鎂產(chǎn)量的21/32以上由我國提供。在此情況下，鎂合金及鎂復合材料注定要在“中國制造”的減重行動中擔任重要角色。
向整車輕量化出發(fā)
為了將研發(fā)成果早日轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力，將生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，在西南交大的支持下，權(quán)高峰及其團隊注冊成立了成都天智輕量化科技有限公司，并在成都市溫江區(qū)建成了一個試驗中心和生產(chǎn)中心。
目前其主打產(chǎn)品之一蜂窩模塊已經(jīng)完成小批量生產(chǎn)技術(shù)和裝備開發(fā)，鎂合金過渡車鉤也完成實物樣品制備并送檢，正在進行適合小批量生產(chǎn)的成套裝備、模具設(shè)計制作，年底前將實現(xiàn)銷售。另一款過渡車鉤也完成了模具設(shè)計，正在投料試生產(chǎn)，即將進入測試階段。據(jù)權(quán)高峰介紹，目前其主要客戶為中國中車旗下青島四方機車車輛研究所股份有限公司。預期2至3年內(nèi)的采購量可達約5000萬元人民幣以上。而眾所周知，四方研究所是軌道交通行業(yè)車輛專業(yè)研究所，是軌道車輛關(guān)鍵系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的重要供應商。
但，生產(chǎn)過渡車鉤、蜂窩結(jié)構(gòu)等部件遠不是權(quán)高峰教授及其團隊的主要目標。既然鎂合金及其復合材料優(yōu)勢明顯，他們自然是想把它運用到整車制造中去。
他們團隊的研究數(shù)據(jù)表明，運用鎂相關(guān)材料來制造有軌列車車體及內(nèi)裝部件，將大大降低其重量。以京滬高鐵的客運專線為例，如果將其車身用鎂合金來制造整個車身，整體將減重約13%以上，節(jié)能平均幅度則是8%。以京滬高鐵目前全線運營每天1000多班次的動車組來計算，全部應用鎂合金車體，一天僅直達列車即可節(jié)約用電126萬度、折合減少二氧化碳排放1146噸。而一般節(jié)能幅度超過5%，國家就可能將其提上戰(zhàn)略發(fā)展高度，發(fā)文專門推廣。由此可見，運用鎂合金及復合材料對列車進行減重以后，對于節(jié)能減排意義重大。
據(jù)介紹，目前權(quán)高峰教授及團隊和合作伙伴對鎂合金整車車身的前期研發(fā)包括材料、型材、焊接等基礎(chǔ)研發(fā)已經(jīng)完成，第二階段是技術(shù)系統(tǒng)集成階段，第三個階段則是檢測認證、進入市場。目前他們已經(jīng)進入第二階段即技術(shù)系統(tǒng)集成階段。按照他們的計劃，在2017年將研發(fā)出有軌電車車體的樣車，2018年研發(fā)出道速動車車體的樣車。
獲多項國家政策支持
當下，權(quán)高峰及團隊在城市有軌電車輕量化研發(fā)方面走在了世界的前沿，其團隊擁有專利多項，其中發(fā)明專利21項、實用新型專利8項、國際專利授權(quán)5項。其多項技術(shù)和布局均處于“人無我有”的領(lǐng)先優(yōu)勢中。
作為技術(shù)領(lǐng)軍人物，權(quán)高峰于1994年獲西安交通大學工學博士學位，1999-2006在德國勃蘭登堡工業(yè)大學和德國GKSS研究中心鎂合金中心工作，終日與“鎂”打交道，歸國后，受聘西南交通大學交通運輸裝備輕量化研究所所長，先后承擔過鐵道部、教育部、科技部、遼寧省等多項重點研究項目以及眾多個國際合作項目。可以說，在鎂材料行業(yè)，權(quán)高峰教授是應用技術(shù)領(lǐng)域的頂級專家。
過硬的技術(shù)背景以及廣闊的市場空間，使得其研發(fā)項目獲國家多項政策支持，包括2011-2015國家“十二五”科技支撐計劃項目立項支持、國家自然科學基金2項青年項目支持、2014四川省“千人計劃”項目立項支持及成都市創(chuàng)業(yè)新產(chǎn)品項目支持、雙流縣創(chuàng)業(yè)項目財政支持。
同時，他們也頻頻受到創(chuàng)投機構(gòu)的關(guān)注。早在今年5月份舉辦的“創(chuàng)業(yè)天府·菁蓉匯·雙流”活動中，天智輕量化的項目一出場就受到幾乎所有在場投資機構(gòu)的熱捧，30多家與會投資機構(gòu)悉數(shù)舉牌，當場溢價1000萬元，超過其融資意向5倍。
權(quán)高峰教授表示，天智公司已經(jīng)得到了第一筆VC投資，目前公司正在準備進行新一輪融資計劃，未來他們將攜手資本市場對公司進行管理經(jīng)營、爭取早日做大做強，為中國制造發(fā)力。
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