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高分子材料在“风”中绽放

日期:2022-12-14    来源:《风能》杂志  作者:王芳

国际风力发电网

2022
12/14
17:24
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关键词: 风电产业 风电附件 风电市场

尼龙扎带、电缆隔环、涡流发生器、防雷系统……这些类似塑料、尼龙材质的辅材藏身于庞大的机组中,虽然成本低,不显眼,却蕴含着多个学科的前沿技术,对机组的安全稳定运行作用不可小觑。上海新泷元电子科技有限公司创始人高文霞,带领公司历经10年,倾力研发、打磨产品、系统服务,在繁茂的风电产业链高分子材料的枝桠上,开出“小而美”的花朵。

打造国内自己的品牌

德国的海尔曼太通(HellermannTyton)是欧洲五百强企业,它与美国的泛达(Panduit)、通贝(Thomas&Betts)是全球电气附件的三大主要供应商。2010年,英语专业毕业的高文霞加入海尔曼太通,负责风电附件的销售工作。

在中国的风电市场发展初期,这家实力雄厚的外企优势明显,产品覆盖面广,目录涉及6万多种型号。但随后几年,未能很好地实现本地化。“由于风电机组的工作环境严苛,温差大、雷暴盐雾多、紫外线强等,产品不配套,客户需要迅速研发出适应风电场环境的定制化产品,但外资企业研发流程长,售后服务僵化,常常要求客户根据自己的节奏来。这与中国如火如荼的风电产业发展浪潮相比,显然有些‘水土不服’。”

国内风电蓬勃发展,进口产品却无法满足国内市场的需求。作为销售代表,高文霞将客户的焦虑记在心里,“只有研发、设计、售后,形成自己的品牌,才能更好地服务客户。”

2013年,高文霞在上海创立了自己的公司??上海新泷元电子科技有限公司(下称“新泷元”),主营风电行业高分子材料的电气产品,并在扬州设立工厂。在经营中,高文霞重视研发开拓,紧密联系市场,不断培养专业人才,积累40多项专利产品,企业也不断斩获佳绩:2015年,完成耐寒扎带的研发,目前已有3万台风电机组在使用;2016年,主导涡流发生器的开发和设计;2018年,做成偏航系统隔环,已应用在2万多台风电机组上;2019年,耐寒产品进入金风科技、三一重能的供应目录;2021年,研发防雷系统,今年开始批量使用。此外,扬州工厂被列为国家高新技术企业,荣获江苏省双创企业、扬州市创新企业等多项奖励。

为企业植入研发的种子

对于风电领域中产值并不高的高分子材料来说,其研发费用高、见效慢,一般企业都不愿意投入,但高文霞却将技术研发视为企业生存的第一要素。

2014年,一台位于内蒙古的风电机组因瞬时风力过大,转速过高,偏航电缆扭在一起,造成机组短路。要知道,偏航系统周围有端子连接设备,使用大量机油设备,如果出现高温,电缆操作极易引发火灾。“千丈之堤,以蝼蚁之穴溃”,这可不是小事。经过反复研判,新泷元研发人员前后设计了多种方案,使偏航系统隔环既要保证不与电缆产生摩擦,又要达到一定的强度,延长使用寿命。为此,企业开了7套模具,投入200多万元进行测试。最终,一套由400多个零部件组成,采用圆盘结构、钢珠润滑防磨损、可拆卸的产品诞生了。

新泷元严谨认真的负责态度很快赢得客户的青睐。2014年,该公司为远景能源配套研发耐寒扎带。这是因为温度一旦低于-20℃,材料中分子运动慢,含水率低于1%,普通尼龙扎带就会发生批量脆化断裂。在材料供应商的配合下,新泷元的研发人员采用耐寒材料,反复测试,用了近一年时间,使产品的韧性、阻燃、耐寒、耐热等各项性能达到设计要求。产品可持续在-45~85℃的环境中使用。值得一提的是,新泷元的技术规范和产品标准也被远景能源采纳,自2014年开始,远景能源新增装机所用的大部分扎带产品均由新泷元供应。

“梅花香自苦寒来”,耐寒扎带解决了行业中普遍存在的技术难题,成为新泷元的拳头产品,新泷元也由此成为三一重能、金风科技的核心供应商,产品遍布“三北”地区。目前,该款扎带产量可达10万根/天,产能的增加迅速拉低了成本。

重视研发的种子一旦埋下,便一脉相承。聚焦塔筒电缆夹、偏航系统隔环、涡流发生器等,新泷元每年都要研发十几款新品。

与市场“如胶似漆”

在竞争激烈的市场环境中,高文霞深刻认识到,只是做产品、卖产品,很难在制造产业中立足。市场需要上下游的集成配合,在整体能力上进行突破,为客户提供系统的解决方案。“客户有时甚至对需求不明确,换句话说,你要比客户更了解市场,提供可选的解决方案,不断升级创新,探索唯一的最优解,并根据不同风电场、不同客户,在售后服务上做客户的老师。”

如何更了解、更贴近市场?

“到一线去!”高文霞回答得简短而有力。

“我当业务员时,经常去现场爬机组、装样品,向驻地人员请教风电的技术。在上面待得久了,对设备运行的环境、风电企业就都熟悉了。作为经营者,如果只考虑利润的话,是很难走得远的,所以必须紧紧跟随客户,跟随市场。”

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,直到今天,这一理念一直贯穿于新泷元的经营管理之中。高文霞向记者强调,研发人员、运维人员不能只停留在产线、设备上,或者停留在办公室,听现场人员的反馈意见,因为风电场情况是很复杂的。高文霞要求研发和运维人员每个季度都要去现场跟进,不得脱离生产和运行环境,从而不断细化市场需求。例如甘肃和内蒙古同样属于北方干燥地区,但由于温度和紫外线的影响不同,扎带的寿命也不一样。

贴近市场的第二原则是贴近现实。产品研发、结构设计不仅要考虑到强度、硬度、使用环境等客观因素,还要考虑到批量生产后的工艺、效率、成本等。高文霞强调要先定结构,再选材料,结构和功能要结合起来。功能实现了,如果结构复杂、冗余过多,增加成本和重量,也不符合市场要求。

“技术与风电发展、应用环境紧密结合;研发与生产紧密结合,并经过长时间验证获取经验;从问题出发,将问题反馈到研发设计环节以优化产品,不断增强技术创新能力,抓住市场机会。”总结十年来的工作心得,高文霞向记者说道。

从细节发力,钻深钻透

随着双碳目标的提出,风电迎来更大的市场发展空间,但降低成本的压力也迅速传导至零部件企业。面对机遇与挑战,对于生长于产业链中上游的中小企业的未来发展,高文霞有着清晰的思路。

一是紧跟头部企业,选择技术研发能力强的客户,与他们一起跟上市场发展的脚步。一些技术含量较低,或长时间无法迭代的产品,要主动放弃;以牺牲产品安全性和经济性为代价,一味追求降低成本,或者减少原料的客户,也要果断舍弃。

二是努力钻研新材料、新技术、新产品。在低价竞争格局下,整个风电产业研发的脚步都有所放缓。高分子材料在风电行业中的应用仍然有不少尚未完全吃透的技术。例如新研发的防雷系统,对高分子材料的性能、工艺要求都非常高。电缆护套、电机与布线管控、防磨损等仍有优化空间。对于产品的不同需求,要尽可能合并同类项,争取拿到更多订单。

三是做好产品的标准化。力求把单个客户的产品变成行业中的标准件,通过磨合验证,将其打造成精品,提高产品的市场竞争力。这是因为一方面,其性能经过验证,安全性有保证;另一方面,固定投资已经基本摊销完,可进一步降低成本。

我国高分子材料行业起步晚、底子薄,创新能力不足,人才团队缺乏,但其应用领域广泛。对于执着于风电领域的高文霞来说,她并不想开拓更多的领域,而是从细处着眼,小处发力,努力汲取营养,力求在风电的“大树”上开花结果。

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