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中经看常州隐形冠军安靠智电为全球特高压传输

  2015年,苏丹麦洛维大坝水电站突发故障,苏丹全国60%地区停电。来自发达国家的厂商无法第一时间抢修。

  紧急时刻,一家来自常州溧阳的民营企业挺身而出,经过四天鏖战,将原本预期一个月的抢修任务顺利完成,赢得国际赞誉。这家企业就是江苏安靠智能输电工程科技股份有限公司。

  成立于2006年的安靠着力突破“超、特高压”部件国产化痛点,打破电缆连接件国际垄断,成为国内唯一500kV以上超高压电缆系统解决方案整体供应商。时至今日,安靠的超、特高压大容量地下输电技术代表了国内最高水平,全球领先。

  2006年,全国特高压电网建设正在如火如荼地进行中。这种长距离、大容量、低损耗的输电模式因能解决我国“西多东少”的能源分布和“东多西少”的能源需求间的矛盾,催生出亿万级庞大市场。

  长期从事电缆采购的陈晓凌亦投身其中。在一片火热的市场中,他却嗅到了一阵“寒意”。“当时的电缆市场低价竞争激烈,利润极薄。但是电缆连接用的一个部件因为全部是进口,利润颇丰。这让我意识到,只有掌握‘高精尖’才能跳出红海厮杀。”后来成为安靠智电总经理的陈晓凌说。

  这个部件就是电缆连接件。它是在特高压传输过程中的关键一环,像一个“花洒”,负责将高压电分流疏导进电器设备和输电线路中。

  为了保证电力安全、高效传输,特高压所需的电缆连接件由多种材料复合制成,涉及电学、热学、力学、工程学、材料科学、智能控制等数十个学科领域。其中最核心的部件应力锥由半导体和绝缘件这两种功能上“水火不容”的材料组成,其制造工艺要求材料既不相互融合,又完全贴合,气孔间隙小于头发丝的几十分之一,制造难度极大。

  “电缆连接件国内的市场规模约60亿。此前70%依赖进口,严重威胁到国家能源安全。发达国家不仅封锁关键技术,也不允许出口相关设备,要想实现国产替代,需要从零开始。”陈晓凌说。

  当年,陈晓凌32岁,缺经验、缺技术、缺团队。愣是凭借一股冲劲,他与同胞兄弟一起发起了对国际特高压输电高精尖制造领域的冲锋。

  为突破国际垄断,安靠大胆探索新材料应用,将一款医用液态硅橡胶作为产品的绝缘材料进行试验。“这款液态硅胶相比之前传统材料有更好的机械和耐老化性能,但只有应用于低电压等级的记录。现在要跨越几个等级并应用在500kV电压上,是对这种新材料的一次大胆尝试。不仅要求硅胶性能大幅提升,还要求其超级纯净和柔软,具备抗老化性能,在高电压、高温环境下保证50年性能不变。”陈晓凌说。

  安靠几位创始人将个人房产悉数抵押,投入上亿元购买试验设备,仅用4个月的时间就建起了彼时国内规模最大的超、特高压电气试验大厅,其中仅一台试验设备就价值1200万元。安靠还自主研发了合模装置等数十套试验设备,用于探索新生产工艺。

  这份决心感染了国外液态硅胶材料厂商。它和安靠形成战略合作伙伴关系,创立了联合技术攻关小组,搭建起一支涵盖材料、电气、机械工程、自动控制、高电压在内的多学科技术研发团队。

  为了让新材料完美贴合到半导体材料中,安靠对生产工艺中的流速、温度、压力等细节进行反复尝试。研发人员连轴试验,每天花16个小时以上搞研发。“当时一次试验仅原料就要6万元,研发人员都不敢做下去。我们几个创始人就与研发人员一道住进了实验室,对研发经费不作限制,不成功就不出来。”负责技术研发的安靠副总经理陈晓鸣说。

  凭借破釜沉舟的韧劲,仅一年时间,安靠先后攻克了电场、材料、试验、工程、安装等方面数百个行业难题,成功研发出500kV电缆连接件,各项指标达到国际电工委员会(IEC)标准,成功打破国际垄断,一经推出就将国际市场价格拉低65%。

  截至目前,安靠是国内少数能生产500kV以上电缆连接件的企业之一,是细分领域中的冠军企业,全国市场占有率达70%。

  产品研发成功并不意味着市场的成功。对于年轻的安靠来说,怎么让市场接受自己的产品,怎么不断迎合市场需求创新求变,成为迫切需要解决的两大难题。

  “那个时候,市场还是习惯性认可进口产品,一些单位甚至看都不看就把我们的材料丢进垃圾桶。我们决定‘从低做起’,在实战中完善产品和服务,逐步积累市场对国产产品的信任,寻求企业发展的跳板。”陈晓凌说。

  电缆连接件关系到整个电网的安全运营。以国家电网为代表的“国家队”为降低风险,在招标时往往不会将所有标交给同一家企业,这给了安靠机会。

  有两年时间,陈晓凌还有他的团队在全国各地找项目合作,一年出差280天以上,终于在2009年找到了第一个施展拳脚的地方——山西同华电力轩岗电厂。

  该项目需要500kV电缆线路连接件,因为体量较小,两次国际招标都无人投标。一家日企愿意接标,但计划耗时一年半,会给电厂带来十亿多元损失。安靠抓住机会,提出了自己的设计方案。

  “一开始我们计划只提供连接件,但客户提出要享受‘交钥匙工程’,需要安靠负责设计、安装、调试,直至验收合格,这对安靠是一大挑战。”陈晓鸣说。

  安靠迅速组织项目团队进驻电站,在短时间内完成了从现场勘测到方案设计的全过程。同时组建起自己的安装团队,探索从现场施工、试验、运维的全过程闭环。

  “电缆连接件的安装需要洁净的环境,我们借鉴国际经验,在现场部署防尘设施,并在具体安装前进行反复演练,确保万无一失。”陈晓鸣说。

  最终,整个项目仅耗时半年,以不到国外企业三分之一的价格顺利建成。至今保持安全运营。

  同华轩岗电厂项目的顺利完成让安靠拿到了打开市场大门的钥匙。2010年,安靠抓住三峡集团希望实现中国电力装备完全国产化这一目标的战略机会,参与金沙江向家坝水电站500kV项目建设,为世界首台单机容量800MW水电机组电源送出进行配套。

  此前只有火电项目配套经验的安靠为此组建了专门的试验线路,开展产品工程设计、安装施工、运行维护、智能控制的各类研究工作。该工程于2012年竣工,安全运行至今。

  有了国企和重大项目背书,安靠步入发展快车道。2010—2016年,安靠作为国内唯一系统方案供应商拿下国内近80%的500kV电缆输电项目,用国产技术设备保障了国家500kV能源大动脉的安全。

  2012年至2016年,安靠营业收入从19354.3万元增长到32384.4万元,年均增长13.7%。2017年,安靠在深交所挂牌上市。

  技术是企业核心竞争力。凭借可靠的产品质量,安靠的电缆连接件业务始终保持着50%左右的高毛利,帮助企业熬过初创期每年2000万左右的亏损,也让安靠保证较高的研发投入。安靠坚持苦练内功和巧借外力双轮驱动,夯实企业净化增利。

  “在我看来,企业研发最重要的是时间和资金。溧阳这样的县域经济体对行业顶尖专家缺乏吸引力,但要是舍得投入时间和精力,依然可以成功。”陈晓凌说。

  每年,安靠至少拿出营业收入的5%用于研发,对认准的研发项目坚持不设经费限制。在研发团队组建上,极其看重吃苦耐劳精神,提倡核心管理层“身先士卒”,和研发人员同甘共苦。时至今日,每当有特殊研发项目时,安靠管理层还会同以前一样住进实验室,与研发人员一同攻关。

  安靠先后投入3 亿元搭建各类试验设备。为了提高实验设备的利用率,也为更好服务行业发展,安靠打开实验室大门,与国家电网、南方电网等国内知名企业和西安交大等科研院校开展系列合作。

  走进安靠超高压实验大厅,近15米高的串联谐振系统颇为壮观,这是国内最具规模的实验设备之一,能产生1500kV以上的特高压,正承担着与国家电网公司共同合作的实验项目。

  安靠现拥有国家战略性新兴产业研发平台——超特高压地下输电研究中心和4个省级研发平台,先后承担国家级火炬计划6项,承担省级重大科技成果转化项目1项。

  “这些平台为技术和市场搭建起沟通桥梁,让安靠的研发紧跟客户需求。安靠现有39个产品被评为国家和省级高新技术产品,有3个系列,7个产品填补国内空白,2个产品属世界首创。”陈晓鸣说。

  安靠参与起草了代表电缆附件行业最高水平的500kV电力电缆及附件国家标准和水电行业110—500kV电缆工程设计规范标准。拍摄的《超高压电缆系统施工工艺与规范》视频教材,成为国家电网、南方电网、三峡集团等知名企业内部培训的“必修课”。

  2015年,在多家国际公司没有应标的情况下,安靠承接全球最大落差462米竖井超高压电缆系统工程——厄瓜多尔美纳斯水电站项目,仅耗时1周就完成方案设计,建成后安全运行至今,为全球特高压传输贡献出中国方案。

  登高才能眺远。在特高压电缆连接件卖得最好的时候,陈晓凌的目光已经盯上了一个更大的市场。

  “现在超、特高压电网大多走架空线。但随着经济发展与特大型城市建设对能源需求的持续提升,这种办法一不美观,二占土地。发达国家已经把超、特高压地下输电技术研发作为目前的主攻领域。安靠长期深耕特高压输电领域积累了丰富的技术和经验,具备与世界先进角逐的实力。”陈晓凌说。

  传统地下输电依靠电缆,电压如果过高,绝缘材料就会燃烧。探索GIL输电技术(气体绝缘输电线路),提升输电容量,降低线路损耗成为安靠攻关方向。其中,确保GIL用管道的密封性是核心难题。

  安靠将上市募集到的资金大部分用于建设国内最具规模的国家战略新兴产业重点研发平台——超、特高压地下输电研发中心。电缆输电方面,建设有一回500kV电缆线路户外实验场,运行环境分布在隧道、沟道、桥梁及水下,为地下电缆输电模拟各种场景,验证可靠性;GIL方面,建设了国内最先进的GIL特高压试验大厅,专门用于 110kV至 1000kV GIL的可靠性研究。

  此外,安靠加大制造工艺探索力度。自主研制了世界上最先进的折圆机,圆度误差不超过千分之一。采用航天领域最先进的“搅拌摩擦焊技术”,确保焊接过程中不产生气孔和裂纹。安靠可一次生产18米长的GIL用管道,远高于世界同行水平。其GIL产品建成后,负荷量是传统电缆的4到5倍。

  目前,安靠是国内唯一能生产全系列电压等级(110kV—1100kV)GIL产品的企业,其220kV三相共箱GIL/1100kV GIL产品获得全球第一个型式试验报告,填补了国际空白,代表了我国超、特高压大容量地下输电技术最高水平。

  安靠现已总包建设了华能集团济宁电厂、江苏中关村产业园、大连市区星海湾金融商务区、无锡荣巷等GIL工程项目,均取得成功。一个万亿级的新市场大门正在打开。

  “尽管特高压电网投资增速处于下行周期,但GIL给了我们爆发式增长的机遇。下一步我们计划打造GIL项目超级工厂,引入智能制造技术,提升生产效率和良品率。”陈晓凌说。(朱程)

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