在科技革命和產業(yè)變革的浪潮中，科技創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展融合不斷加深，催生出信息技術、新材料、新能源、新科技、生物技術等新的產業(yè)方向。
作為我國重要的能源原材料基地，山西省近年來高度重視未來產業(yè)的發(fā)展，將之當作推動產業(yè)轉型升級、培育新的經濟增長點的重要舉措，并在新能源、新材料、新裝備等領域取得了一批有影響的創(chuàng)新成果。
新能源優(yōu)中培精加速直道沖刺
近日，在我國重要的煤焦基地山西省呂梁市孝義，3輛滿載“烏金”的第二代氫能重卡從這里出發(fā)，順利抵達天津南疆中部貨場，卸貨后再從天津港裝載貨物返回山西，發(fā)運里程1500余公里，全程僅需三次補能。這是氫能重卡商業(yè)化運營的一次探索。
2020年以來，隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略的實施，山西充分發(fā)揮自身資源優(yōu)勢，大力發(fā)展清潔能源。山西以煤為基，依托汾河東西兩岸的晉中和呂梁兩市，延伸產業(yè)鏈條，從“灰醇”“灰氫”入手，開啟了“左手向醇，右手向氫”的能源變革之路。
呂梁市依托氫能產業(yè)鏈企業(yè)，持續(xù)深化布局“氣—站—運—車—用”氫能全產業(yè)鏈條，建立起氫能產業(yè)協同創(chuàng)新中心、氫能科技成果轉化示范基地等平臺，帶動氫能重卡車輛性能不斷升級。“與第一代相比，第二代氫燃料電池電堆靜音、節(jié)能、功率增大。”氫能重卡司機郭超會說。
為了推動氫能產業(yè)鏈發(fā)展，呂梁市持續(xù)完善相關政策支持體系，建立產業(yè)基金。呂梁市市長張廣勇說，力爭到2025年全市的制氫能力達到20萬噸以上，建成加氫站50座，產業(yè)鏈總產值超過200億元。
新能源產業(yè)在山西不斷涌現并非憑空而來，而是不斷發(fā)掘能源稟賦，延伸產業(yè)鏈，向“綠色”要生產力的結果。
甲醇是一種化工原料，但在晉中市，發(fā)展甲醇能源已經有40多年探索，晉中市也是國內較早進行甲醇汽車探索的地區(qū)。在不斷突破甲醇能源汽車低溫啟動、腐蝕性等難題后，甲醇汽車被廣泛應用在貨物運輸以及乘用等領域。
“發(fā)展甲醇能源不是另起爐灶，而是延伸煤炭產業(yè)鏈，通過技術突破讓老產品煥發(fā)新動能。”晉中市委書記常書銘說。
在位于山西省晉中市的吉利遠程新能源商用車集團甲醇重卡總裝車間，工人李晉龍正在對車輛底盤進行校正。“現在甲醇汽車的接受度越來越高，我們的生產一直是滿負荷運行。”李晉龍說。
近年來，晉中市把發(fā)展甲醇經濟作為實現“雙碳”目標、促進產業(yè)轉型升級的重要載體。自2022年全國首條年產1萬臺甲醇重卡生產線投產以來，晉中市已累計推廣甲醇重卡3000余輛，并銷往全國各地，晉中市生產的甲醇汽車成為行業(yè)引領者。
目前，晉中市正持續(xù)擴大甲醇汽車及相關領域發(fā)展場景，力爭到2025年實現年生產10萬輛甲醇乘用車、年制備100萬噸甲醇、建成100座以上甲醇加注站、年生產5萬輛甲醇重卡、建成5個甲醇經濟小鎮(zhèn)的目標，建設“車、醇、運、站、捕”全鏈條的經濟生態(tài)。
新材料有中育新推進彎道超車
“折疊屏”手機之所以可以實現彎曲折疊，是因為一種特別的新材料——手撕鋼。這種新材料既扛得起不停折疊的磨損，又薄如蟬翼符合手機輕薄的需求。“手撕鋼”學名叫“不銹鋼精密箔材”，厚度僅有0.015毫米，也就是一張報紙的七分之一，廣泛應用在航空航天、精密儀器等高端設備制造行業(yè)。
過去，由于不掌握手撕鋼技術，國內相關材料需求常常陷入“無米下鍋”的境地。2016年，中國寶武太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司(以下簡稱太鋼精密帶鋼公司)“手撕鋼”研發(fā)團隊成立。
研發(fā)團隊在鋼鐵上下足了“繡花功”。“研發(fā)的一千多天里，我們經歷了711次實驗失敗，攻克了452個工藝難題、175個技術難題。”太鋼精密帶鋼公司首席箔材工藝工程師廖席說。
2018年底，研發(fā)團隊成功研發(fā)出厚0.02毫米、寬600毫米的寬幅“手撕鋼”;2020年又成功研發(fā)出厚0.015毫米、寬600毫米的“手撕鋼”，打破了紀錄，突破了“鋼鐵極限”。近年來，太鋼精密帶鋼公司在“超平、超薄、超硬”領域持續(xù)深耕，在“手撕鋼”的基礎上不斷突破技術天花板。
在新材料方面，山西聚焦前沿材料的研發(fā)和產業(yè)化，通過加強產學研合作，培育了一批具有核心競爭力的新材料企業(yè)，推動了新材料產業(yè)的集群化發(fā)展。這些新材料的應用，不僅提升了山西省傳統(tǒng)產業(yè)的競爭力，也為新興產業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。
在位于山西省清徐縣的山西中科美錦碳材料有限公司，潔白的玉米淀粉經過攪拌、碳化、活化、純化等一系列工序后，變成了新材料——超級電容炭，這種材料主要被應用在超級電容器領域。
超級電容器是傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，它的儲能量是傳統(tǒng)電容器的數萬倍，具有功率大、循環(huán)壽命長等優(yōu)點。“比如我們現在手機用的鋰電池，充滿電需要1個小時左右，但是超級電容器在1分鐘以內就可以充滿，而且不論嚴寒酷暑性能基本不打折扣。”中科美錦總經理朱慶華說。
2015年起，中國科學院山西煤炭化學研究所投身于電容炭國產化技術的攻關。他們嘗試過上百種原材料，最終找到了最理想的原材料——玉米淀粉。
目前，電容炭生產已成功將產品從實驗室搬進了量產工廠。超級電容器在各領域應用前景充滿無限可能，已經應用于軌道交通、城市公交、智能電網、消費電子等重要領域和環(huán)節(jié)，電容炭也將迎來廣闊的市場。
新裝備新中求變助力換道領跑
走進山西潞安化工機械集團的生產車間，可以看到一個身高約30米、體重500多噸、腰圍5米左右、名叫“晉華爐3.0”的大氣化爐。它能將煤炭“變成”氣體，從而讓黑色的煤炭變成清澈的汽油、甲醇、氫等清潔能源產物，實現煤炭的清潔化利用。
潞安化工機械集團晉華爐設計負責人賈雷說，這個大家伙“不挑食”，高灰分、高灰熔點、高硫的煤它都能消化，解決了煤氣化產業(yè)一直以來的痛難點，并且能將燃燒反應產生的蒸汽進行回收再利用，十分高效且節(jié)能。
中國煤化工市場曾長期被國外煤氣化技術和裝置占據。2001年起，潞安化工機械集團與清華大學合作，并于2006年研發(fā)了第一代晉華爐。2011年“晉華爐2.0”投產使用，相比第一代，檢修成本大幅降低，裝置運行更加穩(wěn)定，煤種適應性也更廣泛。后來又將氣化反應后的余熱利用起來，于是“晉華爐3.0”應運而生。
在高端裝備制造領域，山西省近些年重點發(fā)展智能制造裝備、軌道交通裝備、新能源汽車等，形成了從原材料、研發(fā)設計、零部件制造、車輛及工程車制造到檢修以及運營維保完整體系，占領了高端裝備研發(fā)制造高地，推動裝備制造業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展。
在位于內蒙古霍林郭勒的南露天煤礦，干凈明亮的遠程駕駛室內，6塊高清屏幕上實時顯示著煤礦開采場景，采掘司機王永勝緩緩推動手柄，數公里外的一臺大型挖掘機挖煤、裝車，半分鐘就能完成一次采掘循環(huán)。
這臺挖掘機一鏟斗的容量相當于一節(jié)多火車車廂的容量，高度相當于8層樓高，體量比一個籃球場還要大，總重量近2000噸。這臺“巨無霸”是由太重集團研制。
“我們研發(fā)的5G遠程操作大型礦用挖掘機，實現完全的無人操作，制造出擁有‘智慧大腦’和‘強健體魄’的電鏟機器人，推動我國‘智慧礦山’的建設。”太重集團智能采礦裝備技術全國重點實驗室智能化所所長岳海峰說。
通過科技創(chuàng)新引領產業(yè)創(chuàng)新，智能化還促進了重型設備之間的互聯互通，使其能夠更好地協同工作，優(yōu)化生產流程和資源配置。在山西，這種智能化變革正在焦化、鋼鐵、鑄造等傳統(tǒng)行業(yè)上演。(經濟參考報記者 張 磊)
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