張海博士：創新，讓“科技魏橋”的成色更足

本刊記者 薛璇｜文

創新是企業的靈魂。真正的創新機制是只設科創目標，不設時限，厚積薄發；是真金白銀的巨大投入，反復探索試驗，失敗、改進、再失敗、再改進，最終結得碩果。“科技魏橋”正是得益于此。

2023 年11 月9 日，2023第八屆國際（三亞）鋁產業鏈綠色發展高峰論壇在海南三亞舉辦。論壇期間，在各方領導、嘉賓、鋁行業專家及鋁企業代表的共同見證下，魏橋創業集團一舉推出3大系列、具有獨立自主知識產權并達到國際領先水平的鋁合金新材料。新材料發布會上，魏橋（蘇州）輕量化研究院院長張海對發布的WQAL WHS 340、370、400高強耐腐蝕新型鋁合金，WQAL CHF 110、130抗疲勞鑄造鋁合金，WQAL CHP30 一體壓鑄免熱處理鋁合金作了專業推介。

上述具有高力學性能和高服役性能的系列鋁合金新材料是在魏橋創業集團主導下，由魏橋輕量化研究院、魏橋國科高等技術研究院、新能源汽車中央研究院和魏橋輕量化總公司等多家“魏橋系”機構歷經數年研發、試驗、應用實踐之后而公布的劃時代產品，同時，這場新材料發布會也是魏橋創業集團加快產業鏈轉型升級、邁向“創新魏橋，科技魏橋”的重要標志之一。

為深度還原MADE IN WEIQIAO的系列新材料背后的研發歷程，論壇期間，魏橋（蘇州）輕量化研究院院長張海博士抽出時間接受了本刊記者的專訪。

只設目標 不設時限

作為世界500 強的鋁企業掌門人，魏橋創業集團董事長張波非常了解鋁行業的發展邏輯，他認為，當傳統鋁行業走到“紅海”之時，交通輕量化一定是那片“藍海”，是擴大鋁應用、提升附加值的一片新高地。

在張波的大力推動下，2017年6月30日，魏橋創業集團與蘇州大學聯合成立了魏橋蘇州大學研究院，聘任張海博士擔任院長，專注于輕量化鋁合金新材料的研發。

彼時，張波與張海的一番談話，奠定了魏橋蘇州大學研究院的方向、節奏和步伐。張海回憶說：“當時，張波董事長堅定認為，鋁合金新材料是魏橋創業集團未來的轉型方向。面對國外‘卡脖子’技術的封鎖，他希望我們團隊能在鋁材料新應用上、特別是在交通輕量化領域研發出核心技術，努力打造科技創新的策源地。哪怕是集團馬上用不著這些新材料新工藝，只要國家和行業能用得上，就值。”

科研不是一蹴而就，需要積累，更需要長期的探索與實驗。為此，張波當時明確表態，研發費用由集團來出，團隊安心去搞科研，不需要馬上出成果、出業績，不設時限，不怕失敗。張海十分認可張波給予的“時間容量”，他說：“基礎研究十分重要，當年，我在日本工作時，十年研發出一款新材料就算不錯了。”

2023 年11 月9日，第八屆國際（三亞）鋁產業鏈綠色發展高峰論壇期間舉辦的魏橋新材料發布會上，魏橋（蘇州）輕量化研究院院長張海作專業推介

張波的態度給張海團隊吃了定心丸。沿著這條道路，張海帶領研發團隊一路堅定前行。他回憶說：“早在2015年時，張波董事長就把前衛、大膽的戰略目光瞄向交通輕量化。因為交通輕量化是鋁應用中較大的領域。集團有鋁土礦、氧化鋁、電解鋁、鋁初級加工，都屬于原料領域，沒有走進千家萬戶。而交通輕量化就不同了，涉及鑄造、擠壓、軋制、鍛造四大工藝，我們把鋁做成零部件、車身車架，組裝成汽車，汽車將來報廢后再保級回收廢鋁，這樣一來，集團就打造了綠色循環的閉合產業鏈。縱觀全世界，除了魏橋創業集團，沒有任何一家企業能把上游原材料和下游終端應用全部涵蓋進來。這也就是張波董事長‘鏈式思維’的體現。”

雖然張波沒有給研發團隊設定時限，但張海深知責任重大，時間緊迫，他帶領50余人的博士碩士團隊，星夜兼程，加快推進鋁新材料研發，經歷過無數次的小試、中試、臺架實驗，其間的糾結彷徨，不得而知。

最終，張海團隊沒有辜負魏橋創業集團的信任，取得了豐碩的科研成果。

以“革命性”突破 打造科技創新策源地

“從30多年前我初到日本工作時開始，就一直糾結著鋁合金抗疲勞強度這一性能，經過數年努力，終于研發成功，今天公之于眾，我的心情非常激動。”張海難掩內心的喜悅。

有人曾經分析指出，中國在材料領域與世界先進水平存在較大的差距，主要源于中國在科研投入、創新機制和人才培養等方面的不足。張海慶幸地認為，他適逢魏橋創業集團這樣的優秀鋁企給予團隊的投入機制、包容氛圍。

回憶研發之初，擺在張海面前的是一道物理難題。由于鋁材料的特性，決定了強度和耐蝕性是矛盾的——強度提高，耐蝕性就直線下降，反之亦然。之前，國際上所有的專利、論文、應用都有共同的指向——任何鑄造鋁合金材料都無法突破105MPa的疲勞強度，除非是鍛造鋁合金材料。

經過多次實驗，張海團隊通過不斷調整合金配方、成型和熱處理工藝，在世界上第一次將彌散相技術應用于鑄造鋁合金，并首次提出了車用變形鋁合金超細亞晶的概念。當材料試制成功之后，與美鋁、神戶制鋼、肯聯等世界先進企業的材料進行性能對比，然后再調整、再測試，周而復始。

終于，在兩年前的某一天，檢測室里傳來歡呼：成功了！經過嚴格的對比，鑄造鋁合金的疲勞強度最高達到了130MPa，并且耐腐蝕強度遠遠超過了世界平均水平！之后，新材料先是經過小試、中試，再經過了嚴格的臺架試驗和路試，并且通過了權威的第三方檢測機構的認證。

基于此，2023年11月9日，張海才有信心在發布會上公開宣布“這是革命性的突破”。在他看來，注冊為WQAL的系列鋁合金材料從跟跑、到并跑、再到領跑，是團隊努力奮進、厚積薄發的必然結果。

“革命性突破”不只是停留在實驗室，而是運用于實際。之后，這些材料被運往位于鄒平的魏橋輕量化基地，被做成汽車車身、車架、零部件，經受住了各種復雜條件下的綜合測試。

所謂的“革命性突破”，就是在鋁合金強度、抗疲勞、耐蝕這些矛盾點中，獲取了共同提升的秘籍，讓之前的“不可能”變為現實。談及此，張海信心滿滿：“我完全負責任地說，我們研發的材料實現了以鑄代鍛，可用于汽車控制臂等關鍵部位。”

2023 年年初，魏橋創業集團收購了北京汽車制造廠，旗下擁有了整車生產資質，為鋁合金新材料的應用實踐提供了廣闊的戰場。張海說：“如果我們一個部件一個部件去和車企對接，認證很慢，戰線很長，現在集團有了自己的車企，把新材料應用到我們自己生產的車上。你看212 越野車在沙漠戈壁里馳騁，這就是實實在在的廣告和示范效益，我們通過這種方式讓各個車企意識到，魏橋的新材料能用、好用、耐用。”

桃李不言，下自成蹊。如今，多種類型的掛車、輕卡貨廂、車架、小型物流車以及我們身邊一些品牌的乘用車車身、車架、轉向節、控制臂等關鍵部位都采用了來自魏橋創業集團的鋁合金新材料。

“大樹式思維”與“終極歸宿”

原本以紡織、鋁業為“兩翼”的魏橋創業集團，如今正在轉向紡織、鋁電、新材料的“三駕馬車”模式。相比于紡織和鋁電，雖說魏橋新材料板塊起步不到10年，卻是最能擴大鋁應用、最具科技含量、最有發展前景的一片新天地。

在蘇州大學的支持下，2023年4月，魏橋（蘇州）輕量化研究院正式成立。作為團隊領頭羊，張海計劃在全球招募150人左右的研發團隊，沿著鋁合金新材料的既定方向加速前行。他介紹說，在分工上，蘇州大學著重做基礎理論研究，魏橋輕量化研究院著重做應用研究，該研究院擁有630 噸的擠壓機、350 噸的壓鑄機、500 公斤的半連續鑄造機、400噸的擠壓鑄造機，完全可以滿足小試中試。待小試中試做完之后，就送往鄒平，在魏橋輕量化基地進行大規模應用。張海說：“魏橋創業集團為我們團隊打造了一套成鏈、成建制的科技創新體系，這一切，都是在為十年之后做足技術儲備和人才儲備。”

倚劍登高臺，豁然放眼開。有了新材料的加持，張波的戰略布局中又添加了“泛輕量化”的思維——不僅深耕當前的汽車輕量化和“雙碳”目標，而且更以一種“大樹式”思維，瞄向航空、海洋以及十年、二十年之后的社會所需和民眾所盼。

談及未來研發方向，張海說：“按照張波董事長的戰略思路，魏橋創業集團的新材料研發不單在汽車輕量化領域，未來還包括三個方面，一是中低空航空器用的超輕超強度鋁材，二是海洋艦船所需的高耐腐蝕鋁材料，三是再生鋁的保級回收、提質再利用。”

2023 年4 月，魏橋（蘇州）輕量化研究院開業

采訪中，張海多次提及一個名詞：鋁材料的“可服役性能”。關于“可服役性能”，張海舉例說：“鋁合金材料的可焊接性是一個共性難題，傳統的鋁材料的焊縫很脆弱、強度不夠，容易開裂。如何既能保持高屈服強度，又能讓鋁材料具有更高的可焊接性？我們團隊計劃用3到5年時間，通過基礎彌散相研究，不斷調整工藝，集中攻關一種高性能可焊接鋁材料，將來這種材料問世之后，運用到陸海空各個領域，讓大眾用得起、用得上、用得放心，讓鋁材料的可服役 性能更高、更安全、更經濟。”

“更高、更安全、更經濟”，正應了張波近期在一次公開場合中講到的：“面對快速變換的需求環境，我們堅持開放創新，主動順應產業變革趨勢，依托科技創新資源，不斷提升鋁合金材料和產品的性能、降低生產成本，最終還將回到一個永恒的話題——擴大鋁應用，這是所有鋁行業同仁的共同出發點和終極歸宿。”