记者观察网山西8月17日电（记者 关俊龙）8月17日下午，中共山西省委宣传部、山西省人民政府新闻办公室举行“转型路上的奋进者”系列第十场记者见面会。中北大学材料科学与工程学院院长、教授、博士生导师王强，山西银光华盛镁业股份有限公司技术中心副主任王小刚，山西华兴铝业有限公司、山西中润铝业有限公司科技创新部负责人杨桐，中科晶电信息材料股份有限公司晶体技术中心负责人高佑君，国电投（山西）铝业有限公司计划经营部主任马志博五位来自新能源金属材料产学研一线的代表，围绕“做强资源优势 打造新能源金属材料产业高地”主题，与记者见面交流。
中北大学材料科学与工程学院院长王强：把“玉米面”做成“白面”，让“山西的材”装上大国重器
王强参加工作近30年，一直从事轻金属材料及变形加工方面的研究。“料要成材、材要成器、器要好用”，他和团队的目标，就是要破解高端材料“卡脖子”瓶颈，把材料制造成高附加值产品。经多年努力，团队不断挑战“更高力学性能、更高成形精度、更复杂形状、更低力能消耗”，在实验室研发出100余种铝镁合金产品，为导弹、卫星、飞机、高铁、汽车等提供了“好用的器”，用上更多“山西的材”。
在回答材料攻关之难时，王强打了一个形象的比方：铝合金就像是白面，既能手擀、又能刀削，还能挤压拉伸，花样繁多；而镁合金就像是玉米面，变形很难，想做成复杂形状更难。“我们在20多年前刚开始做研究时，确实就面临着这团‘玉米面’的难题。当时一压就开裂，这一件合格，下一件就废了，更谈不上成形出形状复杂的零件。”经过多年潜心研究，团队掌握了材料的特殊变形属性，开发了多项专用技术及设备，“把‘玉米面’做到像‘白面’一样，能手擀、能刀削、能挤能拉”，成功开发出性能优异、形状复杂的大型镁合金构件并实现工程化应用。不过他也坦言，镁合金变形加工的成本还较高，这是未来要重点解决的问题。
这些材料应用极为广泛，在风电、光伏、锂电、核电、氢能等新能源产业之外，在国防武器、运载工具等装备制造领域也有迫切需求。高性能铝合金传动行动构件在轮式军用战车上应用，首次实现了以铝代钢，“可以让它跑得更快”；高强耐热镁合金构件实现了以镁代铝，“可以让它飞得更远”。实验室先后开发100余种铝镁合金构件，研制配套5万余件（套），广泛应用于陆海空天装备。最近团队还开发了人形机器人用镁合金零件，“可以使它操作更灵活，电机功耗更小”。镁还可用于固态储氢、镁电池以及人体植入材料如骨钉、心血管支架等。
就在6月份，省委、省政府批准中北大学牵头筹建“新能源金属材料山西省实验室”。王强表示，实验室将主要从三个维度精准赋能：技术攻关“强链”，靶向攻克“绿色加工”卡脖子技术，“推动由‘初级原材料’向‘高端材料、高端产品’转变，把‘按吨卖’变为‘按零件卖’，把利润留下来”；成果转化“增效”，对接宁德时代等头部企业需求，打通中试堵点，加快成果转化落地；人才培育“聚力”，“发展靠创新，创新靠人才”。他认为，山西非煤矿产资源丰富，铝土矿保有资源量15.92亿吨，占全国30.79%，居全国第1位；镁矿（炼镁白云岩）保有资源量11.46亿吨，占全国29.10%，同样居全国第1位。2025年氧化铝产量约占全国近1/4，镁合金产量占1/3，粗镓产量占1/2。“目前的突破点就在于抓住新能源风口，把资源优势转化为技术、产业、经济优势。”
山西银光华盛镁业股份有限公司技术中心副主任王小刚：把白云石变成“天上的翅膀”
王小刚是一名研究镁合金材料和工艺开发的技术人员。他手里拿着的银灰色石头就是白云石。“我们的工作，就是把白云石里的金属镁提炼出来，做成各种轻量化材料，用在高铁、汽车、笔记本电脑、机器人上。从采矿、冶炼到精深加工，一整条链我们都在做。”去年，企业自主研发的ZM60M变形镁合金获得国家级牌号，正式列入国家材料家族谱系。“全球85%的镁是中国产的，山西又是中国的镁都。我们有资源、有技术、有产业链，完全有条件把这件事干成、干大。把地下的石头变成天上的翅膀，是所有镁行业人共同奋斗的事。”
谈到材料突破的难点，王小刚认为真正的难题往往是原理上“看不清”、工艺上“做不出”的双重夹击。镁合金生产中用到的镁锆中间合金成本很高，一吨十几万元，但传统工艺里锆元素容易抱团，“就像面粉和水搅不匀，全是疙瘩”，这种“疙瘩”会“遗传”到最终的镁合金产品上。团队从材料冶金基础原理入手，创新采用超声辅助分散复合工艺，“相当于把中间合金里的‘疙瘩’彻底打散，让‘遗传基因’变好了”，原料利用率直接提升30%以上，每年光这一项就节约成本近500万元。
在应用场景上，王小刚分享了三个熟悉的地方。高铁“复兴号”每节车厢的行李架，过去用铝合金一个12公斤，换成镁合金后一个只有6公斤。“16节车厢320个行李架，总重从近4吨降到1.92吨，相当于车上少坐了三十多个成年人，跑起来更省电、更环保。”企业的高铁镁合金行李架占了国内90%以上的市场，已用在1000多列高铁和地铁上。在汽车轮毂方面，企业建成了国内第三条锻造镁合金轮毂生产线，18寸轮毂最轻能做到5.2公斤，“比同样大小的铝轮毂轻了将近三分之一”。笔记本电脑外壳很多也是镁合金做的，“因为镁够轻，笔记本要随身带，越轻越好；镁强度也够，抗摔、抗压；镁散热性还好”。团队开发的YGB21材料实现了常温冲压成形，是国内第一家突破这项技术的，产品已打入国际知名品牌供应链，单品年销售额超过三千万元。
下一步，作为链主企业，银光华盛方向明确：横向拓赛道、纵向深加工、生态聚合力。“没有哪个企业能靠出售原材料活100年。”企业已建成7条深加工产线，从矿山到终端产品全链贯通，人形机器人是重点布局的方向，还要在高端板材、精密型材、高阻燃、高导热等功能性镁合金上持续深耕。
山西华兴铝业有限公司、山西中润铝业有限公司科技创新部负责人杨桐：攻克金属镓核心工艺，打出“绿电烙印”
杨桐负责科技创新工作。多年来，企业立足新能源金属与半导体材料领域，攻克了从氧化铝生产过程中母液里提取金属镓的核心工艺。作为铝镁精深加工产业链链主企业，直接带动9户下游铝材深加工企业集群发展，“真正做到了‘铝水不落地、直接变产品’”。他展示的小瓶子里装着的银色金属叫金属镓，“它是电子工业的脊梁。用手一握或放入30℃以上的水中，就能化为液体”。山西镓产能占全国一半以上。
在回应材料攻关之难时，杨桐谈到高品质产品开发和绿色转型是“很难啃的‘硬骨头’”。以低钠氧化铝为例，“降钠的工艺技术我们完全能够实现”，但把钠指标降下来生产成本随之抬升，高品位氧化铝在市场上却卖不出对应的高价，“这就不属于原理上的‘不知道’，也不是工艺上的‘做不出’，而是工程化落地之后市场价值不匹配，典型的‘用不上’困境。”今年企业采取两条措施：持续开展技术攻关把成本压缩下来，同时推行优质优价机制，“让高品位材料拿到合理的市场溢价”。
企业还是全省绿电直连的先行者，规划建设绿电直连项目600MW风电，建成后年发电量可达12亿度，“相当于一个中等县城40万户全年用电量。届时，所有外销产品均可打上‘绿电烙印’。”下一步，企业重点抓好三件事：做实绿色化，全速推进600MW绿电直连风电项目落地，同步配套储能设施；做优智能化，依托智能化决策系统实现过程精准调控；做强高端化，加快高导铝合金、6N以上高纯镓工艺试验与新材料研发。“我们将持续依靠科技创新突破关键核心技术，把山西资源优势实实在在转化为产业核心竞争优势。”
中科晶电信息材料股份有限公司晶体技术中心负责人高佑君：6英寸“镜子”背后的半导体突破
高佑君所在企业利用金属镓向下游延伸加工，生产砷化镓晶体和衬底产品。砷化镓是进行光电信号转化的关键材料，主要用于红外探测、卫星雷达、国防军工、通信等领域。他打了一个生动的比方：“我们现在汽车上用的智驾，就是利用砷化镓制造的雷达系统，可以快速感应周边200米以内的路况和物体，智能系统迅速做出分析判断，指挥车辆行驶安全路线。”
他手里拿的是一片6英寸砷化镓衬底，“看起来它像一面镜子，但它的粗糙度比镜子要好得多”。它由纯度超过99.999%以上的镓和砷合成，主要性能由其中掺杂的万分之几甚至百万分之一的微量掺杂元素决定，“任何微量杂质引入或者晶体缺陷都会导致产品参数的巨大变化”。“每一片这样的衬底可以制作几百到几十万颗芯片。同样的，每一片不合格的衬底都会对应相应芯片的损失，价值相当大。”为稳定产品性能，团队持续开展上千次试验，不断优化生产设备、生产环境、生产工艺，最终实现了对产品质量的稳定控制。
在日常生活中，砷化镓衬底制作的产品广泛应用于手机、电脑、移动通讯、光纤通讯、机器人、国防军事电子装备等。手机里的功率放大器（PA）“主要负责放大发出的信号，没有它，你的信息就很难发出去”；低噪声放大器（LNA）“主要负责接收信息，没有它，你就收不到清晰的信号”。“从2G到5G，手机的信号传输越来越快，用到的砷化镓芯片也越来越多。”汽车尾灯、刹车灯、转向灯以及各类仪表的红黄色指示灯都是砷化镓芯片制作的，汽车里的3D人脸识别模组等也包含砷化镓芯片。“现在我们的国产材料，可以帮生产厂家更好地批量化生产各类器件，推动相应的产品更多地走向大众。”
国电投（山西）铝业有限公司计划经营部主任马志博：从“三种面粉”到“大海捞针”的突破
马志博专注氧化铝产业链相关产品开发。山西铝土矿保有量位居全国第一，氧化铝产量位居全国第二。“氧化铝是我们身边的‘隐形冠军’”，手机屏幕挡住钥匙划痕、电动汽车安心快充、战机冲上云霄并精准返航，“它不争C位却在每个关键节点卡住C位”。
他展示的三款外观近似面粉的产品，都是从铝土矿中提取出来的“兄弟姐妹”。第一个是拟薄水铝石，“如果把1克拟薄水铝石的内表面积展开，足以覆盖一个篮球场”，是催化剂载体的核心原料。第二个是高白微粉氢氧化铝，白度超97%，加热到200℃左右会分解释放水蒸气，“通常被添加到电缆外皮、电子设备外壳之中，是当之无愧的‘防火卫士’”。第三个是碳酸锂，是从氧化铝生产溶液中提取出来的。
在攻坚时刻，印象最深的是从氧化铝溶液里“提锂”，“那里的锂浓度比传统盐湖卤水还低十倍，难度真可以说是‘大海捞针’。”团队专门打造了一种耐强碱、耐高温的“超级捕手”，专用锂吸附剂，并把技术变成了“嵌入式”系统，能直接嫁接到现有生产线上。“这一突破，让锂回收率冲到了75%以上。这不仅让我们变废为宝，更补齐了山西铝土矿综合利用和锂资源产业的关键短板！”
马志博认为，外贸“新三样”，新能源汽车、锂电池、太阳能电池，“它们的命脉都紧紧握在‘碳酸锂’手中。可以说，碳酸锂既是筑牢技术壁垒的基石，更是国家能源战略的核心资产。”“如果没有碳酸锂，我们今天习以为常的‘充电五分钟，通话两小时’的美好生活，可能还只是一个遥不可及的梦想！”下一步，企业正全力冲刺两条转型赛道：抓智能制造，关键岗位已实现无人化值守，“以前两个工人忙活半小时的活儿，现在一分钟就能搞定”；抓全链条融合，深挖氧化铝生产过程中的伴生资源价值，把“废”变“宝”。
省委宣传部新闻发布处处长靳然在总结时表示：“一材一世界，一业一乾坤。新能源金属材料，既是工业的‘粮食’，更是发展新质生产力、做强高端制造的重要基石。从实验室微观技术攻坚，到生产线全链条布局，从矿石绿色采选，到精密晶体制造，一批绿色创新、品质高端的新材料，正持续为我省转型发展夯基固本。”她诚挚邀请国内外的企业走进山西、投资山西，携手共建新能源金属材料产业集群。
