中材电瓷 领军世界

<<2016年第9期

继高铁、超算、核电和水泥装备这一系列标志性的“中国制造”之后，具有完全自主知识产权的中国“特高压”技术及成套装备再次成为耀眼的“中国名片”。当全球其他国家的电网普遍徘徊在550千伏特及以下等级的时候，多条1100千伏特高压线路已经在中国大地上实现了商业化运营。更高的电压等级，对应着更加强大的输电能力，同时也意味着更加苛刻的质量要求。中材高新10年前进入电瓷研发制造领域,凭借在高技术陶瓷领域的丰厚底蕴,短时间内实现了追赶、比肩以至超越和引领的历史性跨越，在最高电压等级的特高压电瓷领域异军突起、攻城略地，一举赢得了领先的市场地位，也为中国电力事业的发展注入了崭新的活力。“中材电瓷，领军世界”正在成为业界的普遍共识。

2016年5月起，世界首条最高电压等级直流输电工程“昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电线路”各区段相继正式开工，横跨半个中国的绵延工地上，到处是火热的建设景象。“昌吉—古泉±1100千伏特高压直流输电线路工程”西起新疆昌吉，东止安徽古泉，线路途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽6省（区），线路全长3300余公里，输送容量12000兆瓦，相当于12座大型发电厂的发电量。

该工程是国家电网公司在特高压输电领域持续创新的重要里程碑，刷新了世界电网技术的新高度，是全球电压等级最高、输电容量最大、输电距离最远、技术水平最高的“四最”直流输变电工程，是特高压输电技术创新发展的新高峰。工程建成投运后，将极大提高电网大范围资源优化配置能力，对促进特高压电网及全球能源互联网发展都具有重大而深远的意义。

在高压输电系统中，线路两端及沿途的变电站无疑是其中最重要的设备。为了实现对地绝缘，整个电站都要通过棒形支柱瓷绝缘子托举到数十米高的空中。随着电压等级和输送能量的升高，电站的重量直线上升，在昌吉—古泉±1100千伏工程中，单是其中一台变压器的重量就高达800吨之多，远远望去，整个电站俨然是一座造型独特的“空中楼阁”。为了安全可靠地托举起这座硕大的“空中楼阁”，特高压棒形支柱瓷绝缘子自然成为决定系统成败的关键材料。

由于系统对材料的机械强度、耐污能力、抗震性能和电气性能等都有着超越以往的苛刻要求，面对空前的制造难度，国内几家老牌的电瓷供应商纷纷败下阵来，这给年轻的中材电瓷带来了前所未有的机遇。在这个“四最”重大工程中，中材江西电瓷电气有限责任公司凭借鹤立鸡群的技术优势，成功中标其中的棒形支柱瓷绝缘子项目，取得良好经济效益的同时，在特高压电瓷领域的市场地位也得到了进一步强化。

中材高新材料股份有限公司2005年进入电瓷研发制造领域，凭借自己在高技术陶瓷领域的丰厚底蕴和强大的研发制造能力，独具一格地提出特高压电瓷“轻质高强”设计思路，自主研制成功特高压输变电用系列棒形支柱瓷绝缘子，产品成功应用于具有世界领先水平的“昌吉—古泉±1100千伏直流特高压输电工程”“1100KV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程”“锡盟—山东1000kV特高压交流输变电工程”“锦屏—苏南直流800kV输变电工程”等一系列特高压电网，在已经投运的系统中，中材电瓷的产品一直保持着良好的运行状态。

目前，中材电瓷不仅建成了国内技术和规模领先的干法、湿法陶瓷绝缘子生产线，而且进一步成长为电力行业创新标杆企业，交、直流1100kV棒形支柱瓷绝缘子综合技术性能达到国际领先水平，瓷绝缘子生产全过程合格率同样位居行业领先水平。

中材电瓷具备全系列、各品种的棒形支柱瓷绝缘子的生产能力，完成了所有电压等级产品的型式试验和产品鉴定；几十种产品获得了欧洲、美洲、印度、中东等多个国家和地区的准入认证，且为国内唯一通过IEC-130认证的企业。中材电瓷也赢得了市场的广泛认可，国内同类产品市场的占有率达到50%；国际市场销量逐年增长，截至目前，年出口量（含间接出口）占国际市场销量的35%。

十年磨一剑，中材电瓷特高压产品通过参与中国主导的全球新一轮特高压输电网络建设，站到了全球特高压输变电用棒形支柱瓷绝缘子产业的制高点上，由此跨入腾飞“高速路”。凭借一流的质量和良好的信誉，公司已经成为国家电网、南方电网、平高电气、泰开股份、长高股份等国内企业和西门子、阿尔斯通、ABB等国外电力行业巨头的全球采购供应商。

鉴于高压电瓷在性能和安全方面的苛刻要求，其生产制造有着很高的行业壁垒。传统上，高端电瓷的生产被几支历史悠久的老牌企业所把持。他们有的与共和国同龄，有的甚至诞生在更早的民国时期，与电力行业本无交集的中材高新要想进入这一壁垒森严的“私有”领地，难度可想而知。

2005年开始进入电力行业的中材高新，在电瓷项目投产后才知道“市场的门槛太高”——面对毫无知名度的品牌和没有明显优势的产品，用户不愿冒风险选择中材，加上2008年金融危机的影响，中材电瓷徘徊几年后“一度准备下马”。

在电力行业，中材高新是名副其实的新手，但在高技术陶瓷领域，却是一名已经耕耘了半个世纪的“老将”。中材高新隶属于中材集团，是我国先进陶瓷材料和人工晶体材料领域集研发设计、产品制造、成套技术与装备和相关工程集成及进出口业务于一体的国家级高新技术企业，承担过百余项国家“863”计划、国家科技攻关、国家自然科学基金和国防军品配套项目，拥有一支以中国工程院院士和国家级专家为核心的人才队伍，多年来服务于我国的航空、航天、兵器、电子、机械、化工、冶金、新能源和节能环保等高新技术领域，先后为我国“载人航天工程”“探月工程”“国家点火工程”等国家重大工程以及“长征”系列运载火箭、，为我国高新技术和国防事业的发展做出了积极贡献。

2009年之后，中材高新自上而下进行了大幅的调整，电瓷项目重新整理体系文件，制定作业标准，从原材料开始重新组织生产。一方面抓质量降成本，一方面狠抓产品认证和市场开发，针对不同用户“对症下药”。与此同时，专门引进和培养的大批专业人才也相继到位，中材电瓷蓄势待发。

2010年，国家电网特高压工程全面启动，所需的交流1100KV超大型棒形支柱绝缘子难住了老牌的厂家。按照设计，一套特高压电站设备有260吨之多，需要用12根总长10米、重3吨多的多节组合绝缘子支柱从地面支撑起来，不仅耐压指标突破常规，更要能耐得住9级烈度的地震。“硬骨头”面前，中材电瓷迎难而上，成功开发出合格产品并顺利通过国家电网的全面测试。因为质量管控到位且供货及时，“SINOMA”品牌也随之在全国电力系统一炮走红。

伴随着特高压建设的全面展开，中材电瓷营业收入连年以超过50％的幅度快速增长，在全球电瓷行业中，中材的高端棒形产品是当之无愧的销量冠军，特高压产品的国内市场占有率更是超过50%，最新中标更高质量要求的直流1100KV项目也是顺理成章。

随着中材电瓷影响力的不断提高，中材的设计也变成了默认的行业常规电压等级的标准，国内特高压电瓷厂家的设计正逐步向“中材标准”靠拢。

中材高新电瓷项目原本只有位于山东的干法生产基地，虽然等静压成型的干法工艺质量优越，但难以生产尺寸较小的制品，成本居高不下。面对市场竞争的态势，中材高新决定在全国著名的电瓷产地江西萍乡上马湿法电瓷生产线。2014年，中材江西电瓷基地顺利建成投产，同时完成超、特高压支柱瓷绝缘子生产技术的转移嫁接，使其在短时间内具备了超特高压支柱绝缘子的生产能力。

高压棒形支柱瓷绝缘子的总长2～15米不等（不同电压等级），必须分段制作。以前采用等静压干法工艺，只能制成上下等径的柱形，而现在采用湿法工艺可以将上部加工成较细的柱形，最终组合成完美的塔形。如此一来，不仅产品的整体重量减轻、成本大幅下降，而且因为产品重心的降低，电站的抗震能力得以大大提高。干、湿法有机结合的生产方式，极大提高了中材电瓷的产品竞争力。

在电力行业站稳脚跟之后，依托母公司中材高新雄厚的技术底蕴和在高性能先进陶瓷领域的丰富经验，以及国家工业陶瓷工程技术研究中心所拥有的各种现代化实验及检测分析设备的支撑，中材电瓷在特高压电瓷领域充分发挥后发优势，在短短几年内取得了一批令行业瞩目的高技术成果，占领了创新发展的技术制高点。

与传统生产不同，中材电瓷在技术上独具特色，采用具有自主知识产权的专利配方，通过一系列工艺参数及加工器具方面的改良，解决了超大制品的加工难题，并进一步增强了产品的化学稳定性、机械强度、热稳定性和防污秽能力，以较低的烧成温度制备出具有良好力学和电气性能的铝质高强度电瓷材料。同时，中材电瓷在成本控制方面也处于行业领先地位：通过持续研究开发新的制造工艺和技术，提高生产效率，缩短制造周期，实现产耗节能；通过提高生产工艺自动化装备水平，优化工艺制造流程，提高劳动效率，降低人工成本；通过配方体系的不断创新，提高资源综合利用率……多管齐下，实现了生产成本的持续降低。面对中材带来的巨大压力，一些对手惊呼：“没法干了！”

占领了市场的制高点之后，中材电瓷乘胜前进，继续向技术的高峰进发，引领着电瓷行业的技术发展。

“污闪”是长期困扰全球电力行业的难题——在雾霾等不利气象条件时，线路及绝缘子上积累的污垢被高压击穿，进而引发大面积跳闸。中国的超高压输电线路近30年来发生过多次大面积污闪事故，严重影响着输电安全。为了防止污闪的发生，传统上，一方面加强线路的定期清扫，另一方面通过在绝缘子表面喷涂有机憎水材料来减少积垢。这些有机涂料的寿命有限，每隔2～3年就要重新喷涂，不仅作业效率低下，效果也不可靠。

中材高新进入电力行业后，创造性地提出通过对绝缘子釉层改性的方式，一劳永逸地解决“污闪”顽疾。2013年，中材高新联合全球著名应用研究机构合作进行防污闪无机憎水涂层制备技术的研究。涂层采用的憎水性无机材料，具有纳米尺度的多孔荷叶结构，可减少灰尘和多孔膜表面之间的接触面积，降低其表面能，使水分子形成不连续的水珠，进而达到自洁的目的。与有机涂层相比，经高温硬化后的无机陶瓷涂层具有较高的耐磨性能和抗老化性能，使用寿命更长，可以使绝缘子具备长期可靠的防污效果。该项目前期研究开发工作已基本结束，样品检测效果令人振奋，现已进入工程化阶段，市场前景广阔。

2015年，中材电瓷研发中心建成并投入使用。中心可完成原料物理性能、化学成分、矿物组成检测和分析，不仅可满足日常生产的检测需要，还为坯釉料配方研发试验提供了有力的技术保障。研发中心的各种实验装置一应俱全，足不出户即可完成电瓷产品的绝大多数检验项目，不仅可以提高中材高新的技术控制能力，保持核心竞争力，同时还可为产业聚集度很高的萍乡市其他工业陶瓷生产企业提供检测服务，带动地方产业的发展。

千军易得，一将难求。中材电瓷之所以能够在短时间内实现“弯道超车”，一举成为业界领袖，与领军人物的个人魅力和领导水平密不可分。

阎法强，毕业于武汉工业大学，历任山东工业陶瓷研究院院长、中材高新股份有限公司总裁、党委书记等职务，作为工业陶瓷领域的热工和工艺专家，主持设计过多条代表最新技术水平的工业陶瓷、建筑卫生陶瓷和新型建筑材料生产线，对高技术陶瓷的发展有着敏锐的判断和细致入微的独到见解；进入电瓷制造领域后，作为时任中材电瓷董事长，他又以多年积累的丰富经验，规划和主导了公司的高起点发展战略，为中材电瓷后来的脱颖而出奠定了坚实的全方位基础。

2012年，中材高新决定在江西萍乡的芦溪县投资建设超特高压瓷绝缘子产业基地，阎法强受命主持。芦溪是国内最具历史的电瓷生产基地之一，有电瓷制造“百年芦溪”之称，但产业基础大而不强、工艺原始、效率低下、观念落后，产品也很自然地缺乏竞争能力。中材入住萍乡之后，阎法强力排众议坚持高起点设计、高标准建设，大胆引进智能化、自动化生产装备，坚决淘汰落后的手工作坊式生产方式，从建设之初就建立健全各项规章制度，以制度管人，以流程管事，一切按照管理体系去做事。

项目建设初期，身为董事长的阎法强住在工业园附近村民家里，带领公司团队日夜奋战，抢抓建设工期，采购设备、组装生产线，事事亲力亲为，当年建设、当年投资、当年见效，成为萍乡历史上建设进展最快、建设周期最短的重点项目之一，创造了轰动芦溪的“中材电瓷速度”。

江西基地投产后，一切如阎法强所期，生产效率提高70%，直接生产成本降低5%，人工成本从行业普遍的30%～40%降到了12%以下，产品质量更是一跃达到了全球电瓷行业的顶级水平。面对活生生的事实，一些当初怀疑观望的人士也不由对阎法强竖起了大拇哥。在中材电瓷的员工眼中，“阎总就是我们电瓷的伟人，没有阎总就没有今天的中材电瓷。”

中材电瓷不仅实现了自身的跨越式发展，还神奇地为百年萍乡注入了全新的活力，让当地政府欣喜不已——中材入驻之前，当地有大大小小百余家电瓷企业，虽然大家都是低水平竞争，但总体相安无事；入驻之后，鹤立鸡群的中材陡然为当地企业带来了巨大的生存压力，“鲶鱼效应”之下，促使当地企业随即展开了求变图存的自我革命，从发展理念、管理思维、生产技术和市场定位等方面全方位更新，不过几年时间，萍乡当地的电瓷企业已经焕然一新。

此外，中材江西电瓷并购湿法生产企业，改造现有生产线优化生产工艺，不断带动当地电瓷产业的结构升级。在中材“头羊效应”影响下，芦溪本土企业的产品从传统的中高压电瓷向超高压、特高压跨越，芦溪电瓷的产业结构从根本上得以改变，不仅以往大而不强、群龙无首的局面已然不在，芦溪电瓷的“名片效应”更是吸引了一大批上下游相关企业入驻，形成了产业集群发展的良性态势。在中材的带动和影响下，，中国电瓷看芦溪”正在成为现实。

随着国内电瓷制造水平的不断提高、成本不断降低以及电网技术和电气装备制造业的发展，中国电瓷产业在国际上的竞争力日益提高，国际绝缘子产品的采购市场逐渐向中国转移，其中，国际电气巨头ABB、西门子、阿尔斯通已将大部分采购份额给了中国企业。同时，这些国际电气巨头在采购过程中逐渐建立起与供应商战略合作的模式，这对于在技术、资金、品种、质量及供货能力等方面更为优越的中材电瓷产业无疑是良好发展机遇。

一条地理上著名的“黑河—腾冲线”，将中国分成了东西两大板块，约占国土面积36%的东部地区密集地居住着全国96%的人口，而其余64%面积的西部却只有4%的人口。与人口的分布恰好相反，中国的煤炭、石油、天然气乃至风、水、光等能源大多分布在西部地区。独特而巨大的中国式能源需求，决定了特高压输电必将有着更大的发展。放眼世界版图，无论是巴西、印度这类“金砖国家”的蓄势待发，还是“”伴生的跨国能源输送，都预示着这项由国家电网主导的、中国独有的特高压输电技术和装备将极大地改变全球能源输送和配置的格局。

除受益于特高压输电网络建设外，高速铁路和城市轨道交通的高速发展，也使包括陶瓷绝缘子在内的输变电设备及相关产品的需求处于持续增长期。其中，高铁发展战略是国家级战略，中国已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家，高速铁路的持续大规模建设将极大拉动铁道棒形瓷绝缘子需求的高速增长。

近40年的改革开放，中国不仅在经济上实现了巨大的跨越，在高技术领域也开始了从“引进来”向“走出去”的重大转变。中国科技人正在撑起中国作为世界大国的脊梁。作为活力四射的业内骨干企业，中材电瓷也将伴随着这场革命的东风，实现更为高远的腾飞。

本刊记者/侯伟华

《中国建材》杂志创刊于1980年，是中国建筑材料联合会主管主办的、建材行业唯一国内外公开发行的综合性月刊，中文核心期刊、中国期刊方阵双效期刊，大16开本，彩色精印，每月初出版。

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