万物皆变,唯变不变。日新月异的时代,科技创新正成为大国博弈的主战场。科技强国建设中铝新篇章如何谱写?

高光时刻

2024年12月,中铝集团在京相继召开第五届科技创新大会、2025年科技工作会两个重量级会议。26个项目、3个团队、32名个人受表彰,奖励总金额达2000余万元。“科技人才得到前所未有的重视,也激发出了前所未有的活力。”全国工程勘察设计大师,中铝集团“科技创新突出贡献者”、首席专家刘文连上台交流经验时动情地说。

值得称道的还有一道道科技大餐:3年来,中铝集团承担多项国家重大科研攻关任务,强化有色金属材料原创技术策源,新增中央企业创新联合体、全国重点实验室、先进铝合金技术创新中心等国家级平台,突破深部资源、绿色低碳、高端材料等关键核心技术问题,主导制定的国家、行业标准数量年均增长超过10%,获国家科技进步奖二等奖2项、中国专利奖8项、国防科技进步奖二等奖1项,平均每年申请专利超3000件,有效专利总量首次突破1万件……

“科研工作因认真而有魅力,因思考而有智慧,因行动而有价值,因激情而有效率。”中铝集团党组书记、董事长段向东向广大科技工作者吐露心声,并在中铝集团2025年科技工作会结束之际诚恳地说,“我愿做科研人员的‘后勤部长’,做好服务工作!”

科技筑基

时针拨回至2023年1月14日,段向东上任后第9天,便召集中铝集团科技创新部、中央研究院人员围绕深化科技体制机制改革进行激烈讨论。

2023年春节后,中铝集团科技创新体系研讨会召开。在随后开展的习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育中,段向东领题调研科技创新,并在多个场合多次强调:“‘新中铝’建设,要将科技锻造成‘基因工程’,要以科技开辟新天地,展现科技含量十足的新气质新面貌。”

中铝集团党组秉持系统思维、体系作战、制度流程支撑、数字化和人工智能赋能的基本思路,坚持把“科技创新特强”作为许党报国、加快“新中铝”建设、塑造全产业链竞争优势的核心基因,重塑“3+4+4+4”科技创新体系,制定“1+8”科技政策体系以及三级攻关队、双月例会、月度报告机制,科学布局“361”科研项目矩阵,持续加大研发投入,重点项目如雨后春笋,科研团队不断壮大,创新生态日益葱茏。

中铝集团首席专家王国军接受记者采访时多次提及“系统思维”这一科研“法宝”。“我们从设计前端就系统考虑到下游应用,借助数据驱动的研发模式,极大缩短了空间装备领域超强高韧抗疲劳厚板、高强耐损伤薄板等铝合金材料的研发周期。”“系统思维”还体现在带团队上。近年来,中铝材料院博士团队奔赴各企业驻厂挂职,与一线科技人员并肩作战,“把科研论文写在产线上”。“通过在企业‘大熔炉’里历练,明显感觉这群年轻人思考更系统、开展工作更接地气、说话也更有底气。”王国军说。

现年37岁的中央企业劳动模范、中铝科学院战略新兴材料创新中心一级研究员莫永达2018年主动从科技管理岗位重返科技研发一线,谈起近年来的变化他感触颇深:“明显感到中铝集团的科技力量更强了,创新资源更集中了,研发经费更充足了,科研项目立项实施更高效了,科研平台建设及‘筑巢引凤’力度越来越大,青年科研人员的活力和创造力越来越强,研究与转化链条更‘丝滑’。”

向“新”攀高

“嘭!”是铸锭开裂的声音,也是西南铝研发团队最不愿意听到的声音。生产航天用圆形铝制锻环时,技术人员全天24小时坚守现场。一旦铸锭开裂,这炉料就报废了,20万元就没了。西南铝投入科研经费上千万元,10年间进行了上百次试验,最终成为国内首家完全掌握生产这一航天锻环技术的企业。

2024年11月30日首飞成功的长征十二号运载火箭就用到了西南铝生产的锻环。锻环就像火箭的骨架一样,好比一个房间的大梁,这个环的大小及性能决定着火箭的直径大小和运载能力,被称为火箭上天的“关键一环”。直径从3.5米到5米再到10米,西南铝“航天用铝合金锻环”科研团队用了近30年时间,解决了运载火箭研制重大技术难题,使我国登月工程有了“关键一环”。

“这个锻环成型极为困难,坯料加热后要在3万吨模锻压机上反复‘墩粗’,就像揉面一样要‘揉透’。3万吨模锻压机全中国只有我们这有,是中国人自己造的。”西南铝负责人、技术专家黎勇介绍说。

一代材料,一代装备。中铝集团立足国家所需竭尽所能,凭借“十年磨一剑”的韧劲全面保障国家“弹箭星船器”材料需要。神舟飞天,嫦娥揽月,天问探火,北斗指路,蛟龙探海……每一件“大国重器”背后,都蕴含着中铝人的智慧和汗水。

向“深”突破

矿产资源是工业的粮食和血液,是国家经济发展的重要物质基础。中铝集团以科技铸剑,“敢采别人采不了的矿,敢吃别人吃不了的矿”,把战略性矿产资源的饭碗牢牢端在自己手中。

在乌蒙深井,悬臂式掘进机蓄势而动、掘齿轰鸣,硬岩秒变碎渣!会泽矿业首创并成功应用深井短流程非爆连续采矿工艺,开创了深井破岩新革命,实现深井巷道围岩本质化安全,连续作业使生产效率提升2.5倍,为深井智能化采掘奠定了坚实基础。该工艺也因此荣获中国有色金属工业科学技术奖一等奖,“1500米以深铅锌深地开采技术应用场景”入选中央企业科技成果应用拓展工程首批项目清单。

驰宏锌锗低品位锗物料回收技术研发团队赓续“0.3克锗”精神,自主研发的低品位锗物料回收原创技术解决了低品位含锗物料难处理、回收率低的棘手问题,实现加工成本领跑锗行业,为中铝集团掌控战略性关键金属资源——锗提供了核心技术支撑。“要相信,才能看见。有梦想,才会有持续奋斗的激情和勇闯‘无人区’、锻造‘杀手锏’的勇气。”中铝集团“科技创新标兵”、驰宏锌锗正高级工程师戴兴征这样说。

近年来,中铝集团重点突破深地、高寒、超高海拔资源高效开发利用与生态保护、低品位复杂资源高效利用以及铝、铜、铅锌新材料开发与应用等新技术,有力保障国家战略性矿产资源安全;唤醒低品位铝土矿、氧化铅锌矿等“沉睡的资源”,为全球有色金属产业低品位矿综合利用提供了“中铝方案”。

向“绿”而行

绿水青山,就是金山银山。中铝集团以突破性科技成果,助力有色金属生产更绿色、资源循环利用更高效、产业数智化升级更富活力,以科技创新勇攀高质量发展最高线,让绿色低碳守护“新中铝”最美色。

“金乌上碧空,电行光伏中。风车悠悠转,昂首傲苍穹。”

无论是在风光资源充裕的祖国北疆内蒙古达茂旗,还是在“国家绿色能源基地”云南昆明,中铝集团率先研发投用光伏直流电柔性直接接入铝电解生产新技术,系统部署源网荷储一体化新能源项目,电解铝清洁能源使用占比达45%;铝电解直流电耗“12300”成套技术在集团内全面推广,吨铝节电400千瓦时以上,深度节能技术“2.0版”直流电耗实现“12000”以下;成功研发的500/600千安超大型铝电解槽成套装备技术、铝电解深度节能系列技术等,在行业广泛推广应用并已输出海外,引领全球铝电解行业重大技术革新;重点突破的氧化铝节能成套技术、高效连续炼铜技术、绿色锌冶炼技术等,树立了中铝集团绿色冶炼全球行业标杆。

通过持续技术攻关,中铝集团铜铅锌冶炼伴生有价元素回收31种、实现100%回收利用,把资源“吃干榨尽”;破解铝工业最大的固体废弃物——赤泥综合利用世界性难题,3年间,赤泥综合利用率由不足5%提升到20%,技术水平国际领先,把赤泥“变废为宝”;铝电解危废全量资源化利用技术实现产业化,把“危废变固废”“固废变宝贝”。

用数智化赋能“新中铝”,犹如给会飞的金属加装智慧大脑。中铝集团积极拥抱数字化、智能化浪潮,全力推动传统产业高级化、产业链现代化:建立铝铜冶炼数字化模型1.0版,突破铝板带加工热处理工序“黑灯工厂”核心技术及装备,打造广西华昇、内蒙古华云、云铝文山、中铝特材等智能制造示范工厂,中铝国际自主研发的系列节能环保型装备和技术已出口至欧美、亚洲等多个国家和地区,开发汽车铝板质量预报大数据模型,上线材料数字化研发平台,持续变革铝、铜先进合金新材料研发模式,示范引领行业转型升级。

向“心”扎根

炎炎夏日,当拔出铝电解槽的残极,尤其是近900摄氏度的电解质裸露时,站在炉膛边操作的换极工体感温度超70摄氏度。换完两三组残极,后背已完全湿透,工作服干了以后,全是白花花的盐渍。

“当我拿铲子扒残极掉下来的炭块时,虽然距离还有两三米远,但我感觉脸上的汗毛都快要冒烟了。”包头铝业装备保障中心数智化业务部专业工程师薛成记忆犹新。这样的换极作业却是铝电解工人的日常。

2019年,包头铝业党委将电解铝智能化换极列为重点攻关项目,项目团队开始了漫长而艰难的探索。在铝行业毫无先例的情况下,仅实现天车自动行走,项目团队就花了两年多时间。

“电解厂以‘四高’著称,其中仅高磁场一项就让人‘抓狂’,很多铁质装备对它毫无办法,我们进行了反反复复的摸索和试验。”在中铝集团2025年科技工作会年度科技创新成果发布环节,包头铝业科技管理部副部长李浩介绍说,2024年6月,项目团队终于迎来胜利的曙光,9号天车成功实现一键自动、稳定换极,预计全面推广后,可优化人员40%,实现作业本质安全。

“希望通过我们的努力,未来真正实现智能无人换极,年轻一代会觉得这是稀松平常的事情,艰苦的人工换极将不复存在。”薛成说。

科学和技术的交响,在神州大地上翻涌;科技特强“新中铝”的弦音,在智慧与汗水中流淌。行者方致远,奋斗路正长,用梦想牵引相信的力量,中铝人正奋力将滚烫的科研论文写在祖国大地上,为加快推进高水平科技自立自强、锻造国家战略科技力量凝神铸剑、奋勇追光。