省零件軋制成形技術研究重點實驗室：“小零件”撬動“大產能” 產學研融合加速科技創新

■ 記者 劉曉燕

2011年，浙江省零件軋制成形技術研究重點實驗室（以下簡稱“實驗室”）獲批籌建，依托寧波大學和浙大寧波理工學院建設，旨在解決零件軋制技術中的關鍵技術難題。十余年來，實驗室堅持科技創新發展，圍繞核心基礎零部件先進成形與制造，在研發攻關、技術迭代和成果轉化上精益求精，創新驅動發展成效顯著。其零件軋制成形技術得到廣泛推廣，已被應用到汽車、航天等多個領域，有力推動了浙江裝備制造業的發展。

“創”不停息，“新”不止步

提出錐形端坯料抑制軋件端部凹心新構思，將材料利用率提高至95%以上，實現了汽車軸類件楔橫軋近凈成形；發明了大長徑比薄壁管件三輥柔性減徑與端部擠壓增厚一體化整體成形方法與設備，減徑精度小于0.2毫米，增厚比最大300%，實現薄壁管件減徑與增厚短流程整體成形……細節決定成敗，實驗室專注在“小零件”上做文章，在精準度和效能上尋突破，下好發展“先手棋”。

“當前，浙江作為中國汽車及汽車零部件制造的主力軍，正打造世界級汽車產業集群。實現軸類件高效、高精度、高性能、低成本制造，對汽車制造業十分關鍵。”實驗室相關負責人介紹，“為此，我們專門開展了由2011年與2015年兩個國家基金項目集成的‘汽車軸類件楔橫軋多維協同精準成形技術及裝備’項目研究，從材料利用率、成形質量、內部缺陷，到模具和裝備壽命的多維協同精準成形技術研究，構建了楔橫軋汽車軸類件由近凈成形、精確成形到精準成形遞進的多維理論新體系。”

目前，該項目已通過了項目驗收，并榮獲浙江省2021年技術發明獎二等獎。其技術成果已被應用到濟南市金辰傳動科技有限公司、寧波東力傳動設備有限公司、南昌江鈴集團等多家企業，實現了汽車軸類件楔橫軋多維協同精準成形技術及裝備自主創新，為提高我國汽車軸類件高性能低成本精準軋制成形發揮了突出作用。據不完全統計，近三年為企業增加銷售收入16.9億元、新增利潤2.4億元，取得了顯著的經濟效益。

實驗室主任束學道與研發團隊開展討論

除了在汽車領域深耕，實驗室還加快向航天領域拓展。實驗室與西安博賽旋壓科技有限公司、山東泰金精鍛股份有限公司等航空件制造企業開展合作研究，構建了航空薄壁空心件局部精確塑性成形理論新體系，形成了完整體系的薄壁空心件形性調控自主知識產權。

博觀而約取，厚積而薄發。十余年來，由實驗室研發、企業投產的軸類、球類零件品種多達60余種，在河北、山東、安徽、浙江、四川、河南、江西等地已得到推廣。最具代表性的汽車變速箱軸類件無料頭近凈成形技術，已被應用在吉利、長城與比亞迪等汽車的變速箱中；板式楔橫軋與系列化鋼球成套的軋制技術及裝備出口到白俄羅斯、哈薩克斯坦等國家。

“科”不容緩，“技”不可失

“小零件”深藏“大作為”。超級電容器，是既具有電容器快速充放電特性又具有電池儲能特性的一種新型儲能裝置，在軍工、民用等多領域都有重要應用，但超級電容器的核心制備技術一直被國外壟斷。實驗室積極響應國家和省里號召，組織團隊開展持續攻關，最終打破國外技術壁壘，實現超級電容器在器件、系統等研發上的突破，破解了針對超級電容器領域功率密度提高所急需解決的電子阻抗與離子阻抗大幅度降低的關鍵共性技術難題。“超高功率超級電容器的關鍵技術及應用”獲浙江省2021年技術發明獎一等獎。

“超級電容器的能量密度比傳統電容器高得多，功率密度又比電池大得多，兼具了電容器和電池的優點，而且工作溫度范圍廣、使用壽命長，是一種具有重要戰略意義的新型儲能裝備。”該項目負責人阮殿波介紹，“在超高功率超級電容器的關鍵技術及應用項目中，我們實現了三個突破，首創體相孔/低電子阻抗碳氣凝膠的新技術，首創小離子體積電解質的一步法合成技術，創新碳氣凝膠顆粒間的低阻抗工藝技術。這些技術的成功突破，也為超級電容器在電極材料升級換代、單體間能量轉換速率提升、項目成果產業化等方面起到了至關重要的推動作用。”

零件軋制成形設備

目前，研發成果已實現產業化，相關產品已銷售至全國多個地區，并成功出口至馬其頓、奧地利、馬來西亞等國家，在公共運輸、港口機械等領域得到廣泛應用，并創造了十分可觀的經濟效益。

“未來，我們仍將堅持創新，除了繼續深耕超級電容器領域，還會不斷在高功率鋰離子電池、鈉離子電池等領域發力。我們已經針對這些領域開始推進研發計劃，力求早日實現相關技術的創新突破和產業化，為寧波、浙江乃至全國儲能產業的發展注入更強勁的科創動能。”阮殿波說。

實驗室自成立以來，不斷探索體制機制創新，加快人才集聚，推動項目啟動實施，取得了實質性成效。打造“高精尖”團隊“蓄水池”，聚集一批優秀的科研人才，培養“省中青年專家帶頭人培養對象”1人、“甬江學者”2人，入選“中國高被引學者榜單”2人。瞄準前沿項目心系“卡脖子”技術，近五年共獲得國家級課題22項，發表高水平學術論文200余篇，撰寫專著4部，國內發明專利授權45項、轉化/轉讓14項。獲得浙江省科學技術獎、高等學校科學研究優秀成果獎（科學技術）、寧波市科學技術進步獎等省部級獎勵10項。

“我們希望能給人才創造更好、更高效的平臺，也希望能產出更精準、更實效的成果，提升產學研融合，加速科技創新。”實驗室相關負責人表示。