专题

2017年，凤铝在传统建筑型材业务增长约5%的同时，迎来了工业材和高端系统门窗增长400%的高速发展。多年来，凤铝已发展出5千个产品系列、10万种以上的品种，获得专利900余项（专利号:ZL 2015 1 0824028.1、ZL 2013 1 0069762.2、ZL 2016 1 1148244.X），各种创新成果层出不穷。作为中国铝型材领军企业，凤铝如何打造强大的创新引擎，又有哪些最新的创新成果应用于世？让我们走进这家企业，来一探究竟。文、图/李春先、杨博

打造动力电池的“金钟罩”

领域：新能源汽车产业

在新能源汽车领域，作为全球超大动力电池供应商的合作伙伴，凤铝要帮助合作企业想办法提升电池托盘、电机壳的冲击韧性。“以电池托盘为例，如果防撞性好，型材可以借助变形来吸收撞击的能量，达到保护电池安全的作用。否则，断口可能会刺破电池，对安全构成风险。”凤铝研究院万里博士介绍说，凤铝6061合金的强度比国标高10%至20%。特别在伸长率这一指标上，国标要求铝型材断后的伸长率要达到7%以上，而凤铝产品的伸长率达到了12%至16%。令人好奇的是，凤铝究竟如何提升了6061合金的冲击韧性呢？对此，万博士介绍说，主要通过优化工艺、调整合金成分，以提升产品的冲击韧性。从熔铸到热挤压，研发团队反复测试，再根据实验结果反复修正工艺。整个研发过程耗时近四个月，在这段时间里，技术团队的工作可谓是夜以继日地进行。

而对于制造新能源汽车防撞梁的7003合金，材料制造成本和材料内部组织要求都比较高。“对常规的企业来说，形状也许可以做出来，但材料内部组织和性能很难达到同一水平。”万博士表示，合金是由晶粒组成的。相比常规的6000系铝型材表面晶粒比较大、内部晶粒较小（晶粒度在100微米左右），7003合金所有的晶粒都非常小（晶粒度小于20微米），成就了其优良的韧性。此外，7003合金的应力腐蚀敏感值能够控制在小于5%的水准，与耐腐蚀性优良的6000系铝型材相当。他解释说：“这相当于保持了6000系产品的耐腐蚀性，并提高了它的韧性，7003合金变得更加全能。”

创造强度与韧性的“双料王”

领域：医疗器械产业

从整个行业来说，铝型材企业为医疗器械、健身器械提供的多是6000系的常规铝材。其常规加工工艺通常是铝型材企业在完成热挤压工艺后，把产品交给客户企业焊接，随后进行离线淬火处理。经过整形，生产随即进入时效热处理环节。然而，在离线淬火中，产品焊缝容易开裂。“特别是医疗器械和健身器械的产品，十字形或方形的构件很常见，用6000系产品制造这些构件容易变形。”业内人士称，行业中也有变通的做法，在热挤压和焊接完成后，对产品进行时效热处理。然而，这样的操作会让焊缝的强度从260MPa衰减至130MPa，仅达到原材料性能的50%。

然而采用7000系产品要面对的难题是，在经历不可避免的仓储环节后，7000系产品很容易出现断裂。对此，凤铝研究院相关工作负责人分析说：“因为7000系产品在交付客户企业加工前的仓储过程中，会有某种弥散的纳米级颗粒不断析出。这些颗粒会造成7000系产品强度不断变高，韧性却不断降低，经不起弯折。”为了破解这些问题，凤铝专门在对7000系产品完成热挤压后，随即进行特殊工艺处理。这一改变，让产品中那些纳米级颗粒变得稳定下来，提升了后续加工的产品质量。

据介绍，其焊缝的力学性能能够达到原材料的80%以上，强度仅从340MPa衰减至270MPa，高于6000系产品一倍。从加工工艺来说，7000系的产品在完成热挤压和焊接后，就可以直接交付使用，从而省去了包括离线淬火、整形和时效热处理等工艺环节，总体上大大缩短了加工制造的流程。通过创新，凤铝降低了医疗器械型材制造的综合成本。从电动轮椅、担架到共享单车，凤铝的7000系产品得到了广泛应用。

做六大细分领域的“整合者”

领域：高端系统门窗

仅仅用了一年多的时间，凤铝的系统门窗专卖店在全国开设了200余家，其目标是要做全国最大的高端系统门窗制造商。在生产基地内，凤铝已为此预留了300亩的生产用地。根据不完全统计，全国已有建筑的面积超过了120亿平方米。按照门窗面积占到一栋房子的1/5至1/4来推算，国内已有建筑中，有30亿平方米的门窗需要在20年寿命期之后完成更换。在一些发达国家，系统门窗的市场占有率已达八成。然而，尽管系统门窗从国外引入已有不到十年的时间，但其在国内市场的占有率仍不足5%。门窗市场被大量加工坊和小门店占据，缺少系统的设计、研发与制造，造成产品质量参差不齐。

凤铝借助与供应商建立的战略合作，从设计和研发的环节切入，已经成为高端系统门窗制造的六大细分领域“整合者”。凤铝高端系统门窗事业部有关负责人表示：“我们选择最好的一线品牌来作为供应商，从用户对门窗整体的需求角度，着重对各部件衔接配合的地方创造性地提出标准。”这些领域包括充当门窗骨架的铝材、作为开启核心部件的五金配件、玻璃、配套辅件、密封材料以及纱网。从材质来看，凤铝凭借改变时效的方式方法，令门窗骨架的硬度不但高于国标的要求，而且甚至可以抵抗14级台风的力量，尤其适合沿海地区的需要。

此外，凤铝尤为重视用户需求的痛点，善于从细节处以技术创新来提升用户的体验。对门窗来说，狂风暴雨的恶劣天气条件下，雨水在室外气压的作用下很容易侵入门窗的缝隙中，带来渗漏的难题。特别是老旧的门窗，密封胶在变硬变脆，雨水会很容易地进入到窗扇与窗框之间的腔体。怎样让雨水从腔体排走呢？凤铝的研发团队利用等压原理，从细节处改变了传统腔体的结构，破解了这一长期困扰使用者的问题。实际上，为了提高门窗的水密性，凤铝有更多贴心的个性化设计。例如其G80C隔热内开内倒窗系列，采用多道阻水阻热密封，能够进一步将水源阻挡于室外。

观察

凤铝如何持续打造创新引擎？

早在2004年，凤铝就已着眼于科技创新工作，与中南大学和北京科技大学展开产学研合作，共同成立了新材料、新技术研发中心。2007年至2009年，凤铝新材料新技术研发中心升级为省级工程中心，并诞生了国家企业技术中心、博士后科研工作站和省级企业重点实验室。省级工程中心重在工程化、应用型研究，国家企业技术中心则侧重于应用基础研究。2016年，凤铝整合国家企业技术中心、省级工程中心、省级企业重点实验室、博士后科研工作站、科技特派员工作站、院士工作室等研发创新平台，建立凤铝研究院。 “共享的科研平台更有利于科研资源的优化和凤铝科技创新品牌的推广，提升了企业研发的效率。”凤铝研究院科研管理部负责人陈慧表示，凤铝研究院紧紧围绕增强企业自主创新能力和企业可持续发展的战略需求，始终坚持“企业为主体、市场为导向、产学研用相结合，不断增强自主创新能力”的建设原则，以铝型材加工产业的关键技术、共性技术和应用基础理论研究为主要方向，开展铝合金新材料、新工艺、新技术和新产品的研发，并担负培养高层次科研人才的任务。

此外，凤铝众多创新的背后是一整套完善的人才激励体系。从项目研究成果、申请专利到在国内外核心期刊发表论文，凤铝都有不同层次、详细明确的奖励措施。从2013年开始，凤铝与中南大学、北京科技大学等高校合作，累计培养各类专业技术人才、管理人才380多人。