省零件轧制成形技术研究重点实验室：“小零件”撬动“大产能” 产学研融合加速科技创新

■ 记者 刘晓燕

2011年，浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室（以下简称“实验室”）获批筹建，依托宁波大学和浙大宁波理工学院建设，旨在解决零件轧制技术中的关键技术难题。十余年来，实验室坚持科技创新发展，围绕核心基础零部件先进成形与制造，在研发攻关、技术迭代和成果转化上精益求精，创新驱动发展成效显著。其零件轧制成形技术得到广泛推广，已被应用到汽车、航天等多个领域，有力推动了浙江装备制造业的发展。

“创”不停息，“新”不止步

提出锥形端坯料抑制轧件端部凹心新构思，将材料利用率提高至95%以上，实现了汽车轴类件楔横轧近净成形；发明了大长径比薄壁管件三辊柔性减径与端部挤压增厚一体化整体成形方法与设备，减径精度小于0.2毫米，增厚比最大300%，实现薄壁管件减径与增厚短流程整体成形……细节决定成败，实验室专注在“小零件”上做文章，在精准度和效能上寻突破，下好发展“先手棋”。

“当前，浙江作为中国汽车及汽车零部件制造的主力军，正打造世界级汽车产业集群。实现轴类件高效、高精度、高性能、低成本制造，对汽车制造业十分关键。”实验室相关负责人介绍，“为此，我们专门开展了由2011年与2015年两个国家基金项目集成的‘汽车轴类件楔横轧多维协同精准成形技术及装备’项目研究，从材料利用率、成形质量、内部缺陷，到模具和装备寿命的多维协同精准成形技术研究，构建了楔横轧汽车轴类件由近净成形、精确成形到精准成形递进的多维理论新体系。”

目前，该项目已通过了项目验收，并荣获浙江省2021年技术发明奖二等奖。其技术成果已被应用到济南市金辰传动科技有限公司、宁波东力传动设备有限公司、南昌江铃集团等多家企业，实现了汽车轴类件楔横轧多维协同精准成形技术及装备自主创新，为提高我国汽车轴类件高性能低成本精准轧制成形发挥了突出作用。据不完全统计，近三年为企业增加销售收入16.9亿元、新增利润2.4亿元，取得了显著的经济效益。

实验室主任束学道与研发团队开展讨论

除了在汽车领域深耕，实验室还加快向航天领域拓展。实验室与西安博赛旋压科技有限公司、山东泰金精锻股份有限公司等航空件制造企业开展合作研究，构建了航空薄壁空心件局部精确塑性成形理论新体系，形成了完整体系的薄壁空心件形性调控自主知识产权。

博观而约取，厚积而薄发。十余年来，由实验室研发、企业投产的轴类、球类零件品种多达60余种，在河北、山东、安徽、浙江、四川、河南、江西等地已得到推广。最具代表性的汽车变速箱轴类件无料头近净成形技术，已被应用在吉利、长城与比亚迪等汽车的变速箱中；板式楔横轧与系列化钢球成套的轧制技术及装备出口到白俄罗斯、哈萨克斯坦等国家。

“科”不容缓，“技”不可失

“小零件”深藏“大作为”。超级电容器，是既具有电容器快速充放电特性又具有电池储能特性的一种新型储能装置，在军工、民用等多领域都有重要应用，但超级电容器的核心制备技术一直被国外垄断。实验室积极响应国家和省里号召，组织团队开展持续攻关，最终打破国外技术壁垒，实现超级电容器在器件、系统等研发上的突破，破解了针对超级电容器领域功率密度提高所急需解决的电子阻抗与离子阻抗大幅度降低的关键共性技术难题。“超高功率超级电容器的关键技术及应用”获浙江省2021年技术发明奖一等奖。

“超级电容器的能量密度比传统电容器高得多，功率密度又比电池大得多，兼具了电容器和电池的优点，而且工作温度范围广、使用寿命长，是一种具有重要战略意义的新型储能装备。”该项目负责人阮殿波介绍，“在超高功率超级电容器的关键技术及应用项目中，我们实现了三个突破，首创体相孔/低电子阻抗碳气凝胶的新技术，首创小离子体积电解质的一步法合成技术，创新碳气凝胶颗粒间的低阻抗工艺技术。这些技术的成功突破，也为超级电容器在电极材料升级换代、单体间能量转换速率提升、项目成果产业化等方面起到了至关重要的推动作用。”

零件轧制成形设备

目前，研发成果已实现产业化，相关产品已销售至全国多个地区，并成功出口至马其顿、奥地利、马来西亚等国家，在公共运输、港口机械等领域得到广泛应用，并创造了十分可观的经济效益。

“未来，我们仍将坚持创新，除了继续深耕超级电容器领域，还会不断在高功率锂离子电池、钠离子电池等领域发力。我们已经针对这些领域开始推进研发计划，力求早日实现相关技术的创新突破和产业化，为宁波、浙江乃至全国储能产业的发展注入更强劲的科创动能。”阮殿波说。

实验室自成立以来，不断探索体制机制创新，加快人才集聚，推动项目启动实施，取得了实质性成效。打造“高精尖”团队“蓄水池”，聚集一批优秀的科研人才，培养“省中青年专家带头人培养对象”1人、“甬江学者”2人，入选“中国高被引学者榜单”2人。瞄准前沿项目心系“卡脖子”技术，近五年共获得国家级课题22项，发表高水平学术论文200余篇，撰写专著4部，国内发明专利授权45项、转化/转让14项。获得浙江省科学技术奖、高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）、宁波市科学技术进步奖等省部级奖励10项。

“我们希望能给人才创造更好、更高效的平台，也希望能产出更精准、更实效的成果，提升产学研融合，加速科技创新。”实验室相关负责人表示。