歲末年初,“爾濱”的爆火出圈,掀起一場“南北方特產(chǎn)”大起底。河南“壕”送的培育鉆石,在一眾“萬萬沒想到”的特產(chǎn)中突出重圍,亮出河南省blingbling的超硬材料產(chǎn)業(yè)家底。
河南的超硬材料到底有多“壕”?大膽告訴你,全球每10顆培育鉆石中,就有5顆來自中國;而中國每10顆中,就有8顆產(chǎn)自河南。
從更廣維度來看,作為超硬材料產(chǎn)業(yè)兩大主力的金剛石和立方氮化硼(硬度僅次于金剛石的超硬材料),河南的產(chǎn)量分別占全國的80%和95%。
河南正培育壯大的28條產(chǎn)業(yè)鏈中,超硬材料位居首位。河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)如何優(yōu)勢再造、創(chuàng)新提升?也正是2024年河南省兩會代表委員及場外的熱議點(diǎn)。
源自河南的“超硬”力量
全國超硬材料產(chǎn)業(yè)哪家強(qiáng)?河南絕對榜上有名——人造金剛石和立方氮化硼產(chǎn)量常年占全國的80%、95%,金剛石微粉、復(fù)合超硬材料、培育鉆石產(chǎn)量均占全國的80%左右,形成了“世界超硬材料看中國,中國超硬材料看河南”的發(fā)展格局。
回首產(chǎn)業(yè)誕生之初,正是新中國百廢待興之時。工業(yè)體系的逐步建立,對工業(yè)用金剛石的需求與日俱增。但由于天然金剛石成本高且儲量少,再加上技術(shù)缺失,我國的工業(yè)用金剛石主要依靠進(jìn)口,后因國際環(huán)境變化,國外對中國進(jìn)行封鎖,導(dǎo)致我國工業(yè)用金剛石的來源幾乎被掐斷。要發(fā)展,中國就要去創(chuàng)造自己的金剛石。
1960年10月,當(dāng)時的第一機(jī)械工業(yè)部設(shè)立了代號為“121”的攻關(guān)課題組,鄭州磨料磨具磨削研究所(以下簡稱三磨所)等機(jī)構(gòu)正式開啟了研究人造金剛石的征程。
經(jīng)過老一輩科技工作者失敗、改進(jìn)、再失敗、再改進(jìn)的艱苦探索,1963年終于在兩面頂壓機(jī)上,成功研制出了中國第一顆人造金剛石。
或許正是由于具有特殊含義的艱難起步,此后的60多年間,河南上下協(xié)力、精研探索、接續(xù)創(chuàng)新,逐步形成了以超硬材料及制品為核心、原輔材料和專用裝備為基礎(chǔ)、公共技術(shù)服務(wù)體系為支撐,相對完善的產(chǎn)業(yè)鏈條,并涌現(xiàn)出一批極具特色的產(chǎn)業(yè)集聚地和享譽(yù)全國的龍頭企業(yè)。
鄭州、許昌、南陽,以金剛石合成和制品為主。鄭州三磨所高精密超硬材料制品產(chǎn)量全國第一,鄭鉆公司高精度刀具全球領(lǐng)先;長葛市黃河旋風(fēng)是全國最早的金剛石行業(yè)上市公司,也是國內(nèi)品種最齊全、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的超硬材料供應(yīng)商;方城縣中南鉆石是全球最大的工業(yè)金剛石制造商,產(chǎn)品出口40多個國家和地區(qū)。
商丘柘城縣,是全國最大微粉生產(chǎn)基地,誕生了力量鉆石、惠豐鉆石上市公司“雙子星”。
洛陽、焦作等地,則在超硬材料裝備方面優(yōu)勢明顯。
不僅如此,河南還擁有國內(nèi)唯一的國家級超硬材料產(chǎn)業(yè)基地——國家火炬計劃河南超硬材料產(chǎn)業(yè)基地,有超硬材料行業(yè)的國家級重點(diǎn)實(shí)驗室、企業(yè)技術(shù)中心、工程技術(shù)中心、質(zhì)量檢驗中心、生產(chǎn)力促進(jìn)中心和全國標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會等國家級平臺,鄭州三磨所更是被譽(yù)為中國磨料磨具界的“黃埔軍?!保秽嵵荽髮W(xué)、河南工業(yè)大學(xué)、河南理工大學(xué)、中原工學(xué)院、鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高校也為超硬材料行業(yè)發(fā)展提供了深厚的基礎(chǔ)理論研究,培養(yǎng)和輸送了大量專業(yè)技術(shù)人才。
來自河南省超硬材料協(xié)會的一組數(shù)據(jù)顯示,河南現(xiàn)有規(guī)模以上超硬材料企業(yè)300余家,其中上市公司7家,年銷售收入超億元企業(yè)30家。河南已成為全國超硬材料主產(chǎn)區(qū)和產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心、產(chǎn)業(yè)化基地、技術(shù)人才輻射源。
創(chuàng)新突破的2023年
對于河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)來說,2023年是創(chuàng)新突破年,也是前所未有的機(jī)遇年。
自年初以來,河南省委省政府將超硬材料產(chǎn)業(yè)鏈作為全省重點(diǎn)培育的28個產(chǎn)業(yè)鏈之首,制定出臺了《河南省培育壯大超硬材料產(chǎn)業(yè)行動方案(2023—2025)》和磨具、鉆石、光學(xué)、電子、裝備5個專項攻堅方案,集全省之力加強(qiáng)培育。國家層面也出臺了超硬材料產(chǎn)業(yè)鍛長板、高質(zhì)量發(fā)展等激勵政策,形成了前所未有的政策支持機(jī)遇。
行業(yè)方面,產(chǎn)學(xué)研金用服的支撐體系加速構(gòu)建。河南省新材料投資集團(tuán)揭牌成立,并牽頭組建河南省新材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,充分發(fā)揮資源整合優(yōu)勢,助推新材料企業(yè)與原材料企業(yè)、下游應(yīng)用企業(yè)緊密合作、利益共享,為構(gòu)建強(qiáng)大的新材料產(chǎn)業(yè)集群賦能助力;河南省超硬材料協(xié)會正式亮相,旨在打造產(chǎn)學(xué)研用金服一體的服務(wù)架構(gòu),推動產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、人才鏈、資金鏈的深度融合;河南省金剛石材料產(chǎn)業(yè)研究院、省超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)研究院、省培育鉆石產(chǎn)業(yè)研究院、省超硬材料及制品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院等“組團(tuán)”成立,為超硬材料產(chǎn)業(yè)培育良好生態(tài)、滋養(yǎng)創(chuàng)新沃土。
事實(shí)證明,企業(yè)的發(fā)展不負(fù)期待。
精工銳意科技(河南)有限公司研發(fā)出功能金剛石高功率微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)生長設(shè)備,填補(bǔ)了國內(nèi)高端裝備空白,可滿足8英寸功能金剛石的生長需求,為我國功能金剛石的發(fā)展提供了關(guān)鍵裝備支撐。
黃河旋風(fēng)推出碳化硅切割專用金剛石線鋸,切割效率、切割質(zhì)量和切割穩(wěn)定性等均優(yōu)于現(xiàn)有砂漿切割水平,性能達(dá)到甚至超過國外同類產(chǎn)品水平。
力量鉆石突破一種寶石級大單晶金剛石多腔體合成結(jié)構(gòu)及其制備方法和應(yīng)用,目前耐高溫金剛石正處在試用階段;還掌握了從0.1克拉至30克拉培育鉆石的批量生產(chǎn)技術(shù),并建立了專門的培育鉆石產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)。
河南省人大代表王來福,是惠豐鉆石的創(chuàng)始人?!敖陙恚捎趪獾募夹g(shù)封鎖,給國內(nèi)第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來一定制約?;葚S鉆石加大自主研發(fā),不斷在碳化硅村底技術(shù)方面尋求突破,目前不僅成功躋身以天科合達(dá)為代表的第三代半導(dǎo)體制造商的供應(yīng)鏈,還在2022年與哈工大鄭州研究院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,重點(diǎn)布局‘終極半導(dǎo)體’。”王來福告訴大河財立方記者,目前半導(dǎo)體行業(yè)帶來的營收占公司全部營收的比重不斷提升,已成為公司收入的主要增長點(diǎn)之一。
“光環(huán)”背后的思考
雖然“光環(huán)籠罩”,但超硬材料產(chǎn)業(yè)長期存在的短板,也引發(fā)行業(yè)的深度思考。尤其是去年,培育鉆石價格劇烈波動,為河南培育鉆石市場帶來較大沖擊,如何提升產(chǎn)業(yè)鏈的韌性與安全,成為行業(yè)考題。
“目前河南省超硬材料企業(yè)中,上游原材料產(chǎn)品居多,高端超硬材料制品及功能化應(yīng)用產(chǎn)品較少,存在上中游產(chǎn)品低價銷往國外,加工成高端產(chǎn)品后高價進(jìn)口國內(nèi)的現(xiàn)象,進(jìn)口價格往往是出口價格的6至20倍。同時,中高檔產(chǎn)品競爭力薄弱,產(chǎn)品專用化程度和精細(xì)化程度不夠,部分中低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩。還存在產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)驗室欠缺或不夠完善、前沿技術(shù)研究薄弱及未來可持續(xù)發(fā)展高端人才支撐不足等問題?!敝袊鴻C(jī)床工具工業(yè)協(xié)會超硬材料分會秘書長孫兆達(dá)告訴大河財立方記者。
從數(shù)據(jù)來看或許更為直觀。目前全國超硬材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)1000億元,而河南省只有400億元左右,切磨鉆削等制品僅占國內(nèi)市場份額的20%。
在培育鉆石領(lǐng)域,目前全球培育鉆石上游原料以中國為主要產(chǎn)地、約占全球的50%,中游加工以印度為中心、約占全球的95%,下游消費(fèi)以美國為中心、約占全球的90%。2022年,河南省生產(chǎn)培育鉆石毛坯約600萬克拉,占全國產(chǎn)量的80%、全球產(chǎn)量的40%,原料優(yōu)勢十分突出,但在打磨、鑒定、銷售等中下游環(huán)節(jié)存在明顯短板,價格體系被國外控制。
河南省超硬材料產(chǎn)業(yè)應(yīng)如何補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈延鏈,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢再造、創(chuàng)新提升?
“鑒于當(dāng)前省內(nèi)超硬材料發(fā)展內(nèi)卷嚴(yán)重,建議省政府能從省級層面統(tǒng)籌超硬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,依托當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)既有優(yōu)勢,聚焦超硬材料各關(guān)鍵環(huán)節(jié),推動錯位發(fā)展,打造各具競爭力的特色產(chǎn)業(yè)。同時建議制訂培育鉆石產(chǎn)業(yè)綠電優(yōu)先使用方案,釋放用電優(yōu)惠政策,在降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上,也能夠為培育鉆石貼上綠色標(biāo)簽,助推培育鉆石企業(yè)參與綠色能源產(chǎn)品的國際競爭?!焙幽鲜∪舜蟠?、柘城縣縣長余化敏告訴大河財立方記者。
“就金剛石微粉行業(yè)來看,最關(guān)鍵的還是技術(shù)和應(yīng)用的創(chuàng)新。目前行業(yè)運(yùn)用的主流技術(shù)相對落后,雖說運(yùn)用了一些新的設(shè)備,但是核心的破碎、分級等技術(shù)并沒有取得核心的突破。這并非企業(yè)一家之力可以完成,希望政策層面高位推動,發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用合力,共同實(shí)現(xiàn)技術(shù)和應(yīng)用上的突破與創(chuàng)新?!蓖鮼砀Uf。
河南工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院教授,河南工大高新產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院首席科學(xué)家、名譽(yù)院長栗正新提出了五點(diǎn)建議:一是“專精特新”模式發(fā)展亟須加強(qiáng);二是產(chǎn)學(xué)研用政金要有效協(xié)作,以市場為導(dǎo)向、以技術(shù)為驅(qū)動、以資本為紐帶,采用新機(jī)制、新方式,開展高精密加工金剛石制品、功能金剛石等重大項目研究開發(fā);三是加快龍頭企業(yè)培育,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展;四是大力支持新型研發(fā)機(jī)構(gòu)建設(shè)和創(chuàng)新項目實(shí)施,實(shí)現(xiàn)技術(shù)大面積突破;五是政府引導(dǎo),協(xié)會、聯(lián)盟發(fā)力,規(guī)范市場、避免同質(zhì)惡意競爭,保護(hù)行業(yè)合理利潤,實(shí)現(xiàn)協(xié)同、高質(zhì)量發(fā)展。
欣喜的是,成立剛滿3個月的河南省新材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,已經(jīng)開啟了“融群入鏈”的創(chuàng)新探索。“自聯(lián)盟成立以來,不斷發(fā)揮連心橋、領(lǐng)頭雁、試金石、護(hù)林員、創(chuàng)新體的功能作用,完成了五個方面的重點(diǎn)工作。如不斷豐富完善服務(wù)工具箱,新材料集團(tuán)利用自身資源鏈接優(yōu)勢,引入新材料在線、國家技術(shù)轉(zhuǎn)移鄭州中心等機(jī)構(gòu),增強(qiáng)聯(lián)盟在知識產(chǎn)權(quán)、金融服務(wù)等方面的服務(wù)能力;舉辦產(chǎn)銷融研學(xué)對接活動,聯(lián)盟廣泛邀請浙江大學(xué)、哈工大鄭州研究院、國開行、國開證券等科研機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)參加,為成員企業(yè)推介科技創(chuàng)新成果、宣講金融產(chǎn)品等,聯(lián)盟服務(wù)產(chǎn)業(yè)的深度與實(shí)效逐步加深?!焙幽鲜⌒虏牧袭a(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長、省新材料產(chǎn)業(yè)投資集團(tuán)董事長吳國學(xué)表示。據(jù)悉,目前聯(lián)盟成員單位已擴(kuò)容至190家。