不久前，知名氫燃料電池生產(chǎn)企業(yè)北京億華通科技股份有限公司傳來消息，公司生產(chǎn)的氫燃料汽車通過行程15000公里實驗，經(jīng)測定其性能趕超國外先進技術(shù)水平。
億華通方面表示，氫燃料汽車采用石家莊金士頓軸承科技有限公司自主研發(fā)的無油空壓機作為氣源裝置主體。公司計劃再訂購40臺金士頓空壓機，以其作為核心部件生產(chǎn)氫燃料公交車，供2022年冬奧會使用。
金士頓是誰？它為何能獲得億華通這樣知名高科技企業(yè)的青睞？
夾縫之中尋商機
“人家還在賣軸承的時候，我們的精軋機軸承生產(chǎn)線已經(jīng)開始批量生產(chǎn)了；人家開始做傳統(tǒng)軸承的時候，我們就一頭扎進動壓空氣軸承領(lǐng)域……”石家莊金士頓軸承科技有限公司總經(jīng)理王紅的一席話揭開了謎底。
多年來，金士頓通過不懈攻關(guān)創(chuàng)新，掌握了領(lǐng)先于世界的動壓空氣軸承技術(shù)，改寫了世界機械傳動領(lǐng)域一直采用滾動軸承、油膜軸承的歷史，實現(xiàn)了低功耗、高轉(zhuǎn)速、無油排放的高效傳動，使機器做功達到高效、節(jié)能、環(huán)保的有機統(tǒng)一。
2007年，子承父業(yè)售賣農(nóng)機軸承的王紅第一次試水，籌資建立了石家莊金士頓軸承科技有限公司。多年的銷售經(jīng)驗告訴他，唯有選準全行業(yè)最緊俏的產(chǎn)品重點開發(fā)，才能獲得市場“準入證”，推動企業(yè)做大。
“公司成立之初，民營鋼鐵業(yè)風(fēng)頭正勁，精軋機需求量激增。這種精軋機對于高速、重載軸承的可靠性要求極高。當(dāng)時，這類產(chǎn)品一直被德國西馬克、美國摩根所壟斷，價格居高不下。于是，我們有了一個大膽的想法，要不自己做做試試？”
“初出茅廬”便琢磨著叫板行業(yè)“老大”，金士頓的膽子當(dāng)真不小。
當(dāng)時，金士頓在產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、關(guān)鍵技術(shù)上都沒有優(yōu)勢，拜訪國內(nèi)專家又頻頻遭拒，怎么辦？王紅的犟脾氣上來了，“既然沒人幫，我就自己學(xué)”。于是，他一邊在國內(nèi)同行業(yè)中搜集有限的數(shù)據(jù)、資料，一邊招募敢想敢試的技術(shù)團隊，在車間一線一點點摸索、一遍遍打磨。
石家莊金士頓軸承科技有限公司工藝總工程師王冬梅就是當(dāng)年那個創(chuàng)新團隊的技術(shù)骨干，全程參與了精軋機軸承的研發(fā)。“國內(nèi)同類產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊，所以我們的產(chǎn)品要做得更精、性能更可靠，才能跳出同質(zhì)化的競爭。”王冬梅說。
由于沒有可借鑒、可復(fù)制的成功經(jīng)驗，王冬梅等人只能比對相關(guān)技術(shù)參數(shù)開展自主研發(fā)。王冬梅坦言：“我們做了多少次試驗，自己都不記得了。只記得每次都失敗，然后推倒重來，以至于最終成熟產(chǎn)品開發(fā)出來的時候，大家都以為自己在做夢。”
好消息是，這不是夢。這個名不見經(jīng)傳的小團隊竟然真的拿出了一系列成熟產(chǎn)品。經(jīng)測算，與傳統(tǒng)軸承相比，金士頓精軋機軸承不僅尺寸更小，而且承載能力提升了數(shù)十倍，散熱性能和耐高溫、耐疲勞性也大幅提升。此外，由于摩擦系數(shù)被嚴格控制在0.001至0.005之間，損耗驟降，軸承使用壽命延長到15年之久。
憑借穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品性能，金士頓的精軋機軸承實現(xiàn)了國外同類產(chǎn)品的完全替代，企業(yè)先后與哈飛、西飛等127家鋼廠達成合作。
“這一產(chǎn)品的最大貢獻是將我國冶金行業(yè)高速線材噸鋼軋制成本降低了0.5元，以客戶年消耗鋼材5000萬噸計算，每年可幫助鋼廠節(jié)約生產(chǎn)成本2500萬元。”
瞄準尖端創(chuàng)奇跡
面對成功的喜悅，不走尋常路的金士頓并沒有“消停”下來，而是迅速將目光轉(zhuǎn)向更加高端的動壓空氣軸承。
這一次“探險”同樣驚心動魄。“用空氣替代油作為軸承的潤滑介質(zhì)，這在當(dāng)時簡直就是天方夜譚。”王紅說，當(dāng)年自己第一次學(xué)習(xí)洛陽軸承研究所空氣軸承研究室主任王云飛所著的《氣體潤滑理論與氣體軸承設(shè)計》一書，全程就一個表情——蒙圈。但隨著對相關(guān)原理的理解，王紅越來越堅定了研發(fā)動壓空氣軸承的決心。
動壓空氣軸承是一種用氣體作為潤滑介質(zhì)的軸承，與傳統(tǒng)滾珠軸承相比具有節(jié)能、高效、壽命長等優(yōu)點。數(shù)據(jù)顯示，動壓空氣軸承最高轉(zhuǎn)速可達180000轉(zhuǎn)/分鐘，功耗僅為傳統(tǒng)滾動軸承的十分之一，且具有良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于高速和超高速流體機械等工業(yè)制造中。
為獲得權(quán)威專家指點，王紅跑遍了沈陽、哈爾濱、西安、北京、天津等地的一流高校，吃了無數(shù)次閉門羹后，最終由朋友推薦，見到了王云飛。
“做這個可是要燒錢的，而且很可能血本無歸。你做好準備了嗎？”
“300萬元夠不夠？”王紅拿出了自己剛剛積累起來的，還沒“捂熱”的“家底”，“不夠我再想辦法”。
王紅的倔強感動了78歲高齡的王云飛。那一次徹夜長談后，王云飛夫婦舉家搬遷到緊鄰金士頓的河北省辛集市范家莊村，與王紅的技術(shù)團隊一起投入到動壓空氣軸承的研發(fā)中。
“王老總是念叨，要讓轉(zhuǎn)子在幾秒鐘的時間內(nèi)浮起來，產(chǎn)生穩(wěn)定的氣膜力，這是決定空氣軸承成功與否的關(guān)鍵。哪怕一個微小的誤差，都會與成功失之千里。”王紅回憶說，針對這一技術(shù)難點，王云飛帶領(lǐng)6人技術(shù)小組在900多個日日夜夜反復(fù)試驗。
實驗的艱難遠超預(yù)期，科研經(jīng)費也由最初預(yù)想的300萬元增加到800萬元、1700萬元、3000萬元……企業(yè)已經(jīng)被逼進了“不成功便成仁”的生死絕境。放棄嗎？之前的一切努力和孤注一擲押上的“老本”就會化為泡影；走下去？前途依舊兇險無比，茫茫不可期。
就在金士頓躊躇不決的時候，一位省委領(lǐng)導(dǎo)來辛集市蹲點調(diào)研。在金士頓的實驗臺前，王紅拿著“燒”了3000萬元研制出來的動壓空氣軸承向其作了詳細介紹。幸運的是，這位領(lǐng)導(dǎo)是從哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程系畢業(yè)的，堪稱“內(nèi)行”。當(dāng)他了解到金士頓的動壓空氣軸承在關(guān)鍵技術(shù)方面已經(jīng)實現(xiàn)突破時，非常興奮。為幫助企業(yè)順利渡過難關(guān)，填補國內(nèi)在動壓空氣軸承工業(yè)化應(yīng)用方面的空白，他連夜召集省科技廳、發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化廳等部門共同研究對策，并通過爭取省級科技項目扶助專項資金幫助金士頓籌措到450萬元科研經(jīng)費。
2012年的一個深夜，實驗室里終于傳出好消息——成功浮起來的動壓空氣軸承徑向承載力遠遠超過5公斤的預(yù)定目標，一舉實現(xiàn)了17公斤的承載力。此后，金士頓一發(fā)不可收拾，20公斤、30公斤、200公斤……如今，金士頓已經(jīng)能讓直徑10厘米的動壓空氣軸承產(chǎn)生能夠穩(wěn)穩(wěn)托起3個成年人體重的氣膜力，成為世界上極少掌握這一核心技術(shù)的軸承生產(chǎn)企業(yè)。
2017年7月13日，一臺小型渦噴發(fā)動機在位于河北廊坊的中國科學(xué)院工程熱物理研究所輕型動力實驗基地成功點火，科學(xué)家稱這是我國航空發(fā)動機研發(fā)領(lǐng)域再次取得的重大突破。專家們表示，正是由于發(fā)動機傳動部分采用了金士頓的動壓空氣軸承，此項實驗才取得了關(guān)鍵性突破。經(jīng)測算，空氣軸承可以使航空發(fā)動機重量減輕15%，成本減少20%，壽命增加10倍，維護費用降低50%。這無疑代表著空氣軸承在高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用獲得了成功。
產(chǎn)線轉(zhuǎn)化出效益
“在檢驗科技成果是否取得成功的眾多標準中，最關(guān)鍵的一條是能否真正投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。”——這是金士頓決策者最深的感觸。
金士頓研發(fā)、生產(chǎn)的動壓空氣軸承能夠在比傳統(tǒng)軸承轉(zhuǎn)速高出10倍以上的前提下，壽命提高數(shù)十倍，功耗只有原來的10%，而且沒有污染，可以說是機械傳動領(lǐng)域創(chuàng)造出的革命性成果，因此受到了眾多科學(xué)界人士的熱捧。
然而，酒香也怕巷子深。為打響知名度，金士頓決定向應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)起沖鋒，一場科技成果轉(zhuǎn)化戰(zhàn)就此打響。
“這是我們公司推出的一款高速永磁電機，功率為225千瓦。以往，這么大功率的電機起碼要占6平方米至8平方米的面積，我們的產(chǎn)品連1平方米都用不了。”石家莊金士頓軸承科技有限公司副總經(jīng)理王青峰介紹說，金士頓的高速永磁電機除了體積小，還具備噪聲低、效率高、節(jié)能性好等優(yōu)良特性，被中國高科技產(chǎn)業(yè)化研究會評價委員會認定“達到國際先進水平”。
以動壓空氣軸承為核心技術(shù)的高速電機是金士頓用4年時間，克服了數(shù)個技術(shù)瓶頸后，首個攻破的產(chǎn)業(yè)化新高地。時至今日，公司廠房外還堆滿了當(dāng)年因?qū)嶒炇龎牡碾姍C。
2012年，公司研發(fā)的200HP高速電機通過測試。隨后，10余個不同功率、不同型號的高速電機一一問世。此后，金士頓又在高效高精度葉輪、系統(tǒng)自動化控制領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，并綜合各項技術(shù)成果，研發(fā)出領(lǐng)先于世界的空氣懸浮鼓風(fēng)機。
作為首批受益者，辛集市海洋污水廠負責(zé)人孟永給記者算了一筆賬：“我們一共安裝了3臺金士頓的空浮風(fēng)機，目前已運行兩年多，效果特別好，光電費一項已經(jīng)為企業(yè)節(jié)省了近百萬元的開支。”孟永說，與傳統(tǒng)羅茨鼓風(fēng)機相比，金士頓的空浮風(fēng)機每輸送1立方米氣體可節(jié)能37.71%。與國外進口同類風(fēng)機相比，金士頓產(chǎn)品還有壽命更長、噪聲更低等優(yōu)點。
如今，金士頓依舊在創(chuàng)新之路上堅定前行著。他們當(dāng)前的研發(fā)重點已轉(zhuǎn)移到氫燃料電池用無油空壓機上。在該領(lǐng)域，金士頓再一次成為先行者、探路人。通過千百次實驗，公司終于成功生產(chǎn)出不含一絲油分子的氫燃料電池空氣壓縮機，躋身行業(yè)最前沿，并成為穩(wěn)居中國氫燃料汽車生產(chǎn)第一梯隊的億華通公司的重要合作伙伴。
“莫道前路無知己，天下誰人不識君。”今天的金士頓已經(jīng)憑借強大的創(chuàng)新能力成為“強磁場”，包括中科院、清華大學(xué)、西安交大等在內(nèi)的多家科研院所、機構(gòu)紛紛向其拋出“橄欖枝”，在這里設(shè)立實驗共享平臺，聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)。中國工程院院士唐任遠、俄羅斯宇航科學(xué)院院士劉暾等“大咖”也在這里建立了院士工作站。
“2018年是金士頓跨越發(fā)展的豐收年，企業(yè)新型產(chǎn)品銷售額突破1億元，對企業(yè)總產(chǎn)值的貢獻率達到80%以上。”王紅說，1億元的銷售收入對于大型企業(yè)集團來說也許不值一提，但卻是金士頓創(chuàng)新掘金邁出的第一步。
“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。隨著一大批科技精英加入，我們必將在科研道路上走得更快更穩(wěn)。隨著美譽度的提升，企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展前景光明。”王紅說：“有‘硬核技術(shù)’作后盾，金士頓這棵小草終有一天會長成參天大樹。”
摘自《經(jīng)濟日報》
