冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

編者按:本文來自微信公眾號 立方知造局(ID:m3zhizaoju),作者:夏諾,編輯:小C,創業邦經授權發佈。

2月16日,7塊金牌。北京冬奧會上中國再度刷新了金牌數量記錄。

賽場上,支撐中國運動員表現的一股力量,是中國冰雪裝備產業升級。

立方知造局看到了一條進化軌跡—— 從產學研突破,逐步實現國產替代。比如原材料依靠進口的冰刀,已在冰面上滑出Made in China的圓滿弧線;中國自研的“人體高速彈射裝置”運用到了運動員速滑的訓練中,彎道超車,以技術換時間。

本期榜單,立方將從競賽裝備器材、輔助訓練裝備、辦賽裝備器材、維護保障設備四個維度,尋找中國冰雪裝備產業鏈的追逐與奮進身影。

航空科技湧入競賽裝備器材A. 用火箭材料造冰刀

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

腳穿國產冰刀鞋的中國運動員慶祝勝利  圖源:新華網

鋼製刀狀物在冰面上摩擦,像魔鬼的步伐。旋轉、跳躍、着地,每一次冰與鋼的磨合,是鋼材的耗損。

速滑,中國的冬奧優勢項目,這種優勢曾經難以延續到冰刀製造上——高端鋼材需要依靠德國、瑞典進口,國產傳統鋁合金材料無法滿足性能要求。

國產冰刀材料突破的重任,被交給一家位於齊齊哈爾市的專精特新隱形冠軍企業——黑龍國際。儘管註冊資本只有3000萬元,黑龍國際有着70年左右的經營歷史,是國內老牌的冰雪裝備製造企業。

2020年,黑龍國際牽頭承接“科技冬奧”項目,聯合北京科技大學等7家高校科研機構,研製高端賽級冰刀。

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

冬奧冰雪產業鏈專精特新企業  數據來源:企查查

中國的傳統鋁合金冰刀無法提供給滑冰運動員足夠的回彈韌性,黑龍國際需要找到一種新材料。突破來自於鈦合金——航天火箭中重量佔比在5%-30%的重要素材。

鈦合金比鋁合金更輕,能讓冰刀減重10%。同時,黑龍國際首創冰刀導管結構,在增加回彈性的同時,提高了冰刀刀刃的持冰時間和力的傳導效率,再度提高了滑行速度。

如今,黑龍國際最新研發的冰刀已跟隨奧運健兒進入賽場。它出現在冬奧冠軍高亭宇的腳下。

B.“胖五”團隊參與設計的滑雪頭盔

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

大連理工大學科研團隊研發的新款滑雪頭盔  圖源:新華網

“牛頓的棺材板要壓不住了!” 2月15日,中國選手蘇翊鳴在冬奧會單板滑雪男子大跳台獲得金牌時,BBC體育做出評價。

讓英國人發酸的,不只有中國運動員的表現,還有他們配置的裝備——比如中國自主研發的滑雪頭盔,防護性能比歐洲標準高出至少20%。

這款滑雪頭盔由大連理工大學科研團隊研發,還獲得了“胖五”團隊的技術支持。是的,就是那個為中國體積最大火箭“長征5號”進行減重工作的團隊。

科研團隊運用了航天薄壁結構設計,並使用曲線加筋變剛度技術,儘管頭盔重量只有700克,但能在輕裝上陣的大前提下,大幅提升頭盔的抗衝擊變形能力,為運動員提供高安全防護級別。

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

冬奧冰雪裝備A股上市公司  數據來源:同花順iFinD

輔助訓練裝備:中國首創的“彎道超車”神器

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

創造冬奧會男子速滑500米新記錄的高亭宇  圖源:央視網

34秒32,高亭宇創造了冬奧會男子速滑500米新記錄。成績背後,除了有運動員全力付出,還有一項中國製造的“神器——輔助訓練裝備。

“彎道超車”是速滑運動中的制勝要點,也是滑行技術技的重中之重。以往訓練中,運動員需要自己助跑、加速、進入彎道,消耗着體力和訓練時間。

在這樣的背景下,由北京理工大學牽頭聯合14家高校科研機構,自主研發的“人體高速彈射裝置”登上了前台。

“人體高速彈射裝置”的首台裝置於2019年4月研製成功,可使運動員的滑離速度最高達每秒20米。

有了這款神器協助,運動員無需耗費體力助跑進入彎道,只需幾秒鐘時間,就能從靜止狀態達到指定速度,一氣呵成調節姿態、入彎訓練。

這套裝備為中國首創,形成了冬奧運動員與中國製造的一種微妙耦合——訓練中積累技巧,研發中形成know-how。

辦賽裝備器材的中國突圍A. 第三個能自主生產壓雪機的國家

它不是最顯耀的存在,卻能將滑雪場一切雜亂無序痕跡,規整如新——壓雪機。

曾經,世界上只有兩個國家能自主生產壓雪機。這種先發優勢下,讓德國的凱斯鮑爾和意大利的普瑞諾特兩家公司,以接近85%的市場份額壟斷了全球高端壓雪車市場。

國產壓雪車的開發製造雖然在2016年已開啓,在很長一段時間裏,大功率高端壓雪車尚屬空白。

填補這片虛空的,是位於北京冬奧會分會場張家口的一家工程機械骨幹企業——河鋼宣工。2017年初,河鋼宣工立項SG400壓雪車項目,並在當年年末完成樣機的製造與研發。

如同中國製造業從未停下的突圍腳步——從樣紙到實物只是起步,最終的任務是攻克關鍵零部件,實現完全自主生產。

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

中國自主研發的壓雪機  圖源:央視網

2019年起,河鋼宣工SG400壓雪機項目的重心是關鍵部件產業化攻關,單單2021年,河鋼宣工的技術人員便對SG400壓雪機進行19個部件的109項改進設計,16項重點項目技術攻關。

比如,為應對極寒天氣,壓雪車設計工作環境為-40℃,河鋼宣工使用大量耐低温材料改良雪犁,以符合中國雪場實際情況。

同時,技術人員對壓雪車車架及核心部件進行輕量化設計,車架減重2/3-4/5,以適應鬆軟雪地環境。

SG400還運用智能化控制系統,通過全車傳感器、動作控制手柄、電子踏板的反饋信號,擁有一組由金屬、數據、信號連接而成的神經和大腦。

就這樣,中國成為全球第三個能自主生產大功率高端壓雪車的國家,如今SG400也運用到了冬奧滑雪賽場中。

突圍故事中,從不缺席的味道,是中國製造的成本優勢。SG400壓雪車量產後,價格也僅是進口壓雪車的2/3,後期維保費用也將節約1/3左右。

那片被德國和意大利壟斷的壓雪機市場,即將被低價精緻的中國製造打破。

B. 雪蠟車:中國首創、世界一流、完全國產

雪蠟車的故事與壓雪機有着相似的波紋——從0到1不斷突破,只為實現國產自主生產,在市場沃土中插上紅黃色的路標。

你可能會對雪蠟車感到陌生,但它是滑雪運動中的必要裝備——給滑雪板打蠟的專用車輛。就是這樣一輛車,代表着一個國家綜合工業實力的體現,成為全球稀缺品。曾經,中國冰雪運動員參加比賽時,需要租用國外車輛或使用集裝箱式板房。

中國雪蠟車突圍,始於2020年11月,這個由山東省牽頭的攻關項目融合了山東製造的力矩——中國重汽、泰山體育、海爾、海信等多家企業,涵蓋多個領域。

2021年10月27日,中國第一輛國產雪蠟車交付——“黃河”。

立方發現,中國製造突圍,從來都不是為了完成歷史、政治任務。要做就做得更好,是“黃河”帶來的例證。它不僅證明了中國具備完全自主生產雪蠟車的能力,還將國產雪蠟車的地位提升至“中國首創、世界一流、完全國產”。

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

中國首款雪蠟車是個35平方米的形體,能伸展成為一個92.5平方米的空間。雪蠟車主車的擴展區內,設有雪蠟台、雪板櫃、乾濕分離的衞生間,以及運動員休息區、熱身區等,6個雪蠟台枱面可同時進行打蠟。  圖源:新華網

國產雪蠟車關鍵標籤是智能、綠色。一塊32寸的顯示屏,是雪蠟車的智能控制中樞。車內數百個傳感器,實時監測和控制車廂內的温度、濕度,為打蠟師提供蠟型選擇參考。

國產雪蠟車除了搭載油電混動系統外,還配置了氫燃料電池,保證低温環境之下長距離轉場的能力。於是,世界上第一台搭載氫燃料電池的雪蠟車誕生在了中國。

交付以來,“黃河”往返北京、新疆、上海多地,馳騁1萬多公里,帶着中國製造突圍後的某種灑脱寓意。

維護保障設備數控冰刀磨牀:從毫米級到微米級

冬奧冰雪裝備的6箇中國突破

華中數控和佳時特聯合研製的數控冰刀磨牀  圖源:華中數控官網

中國工業母機曾創下世界第一,但更多時候有着不甘心——當定義機牀產品的形容詞轉化為高精度、數控等時,意味着中國機牀行業仍需要向高端進擊。

冬奧會期間,中國機牀領域的一塊沙地,被種上植被——用於加工、研磨變鈍冰刀的數控冰刀磨牀。中國在冰刀研磨領域的研究有着歷史時延,對應機牀產品技術含量低,自動化程度不高,加上研磨者的熟練程度不夠,冰刀研磨的質量和效率未及預期。數控冰刀磨牀更是稀缺。

兩股分別來自湖北和江西的風交融在一起,最終吹散了產業沉寂的塵埃——華中數控、佳時特在2020年底聯合研製數控冰刀磨牀。

這款機牀搭載三大系統——高精度線激光測量系統、數控冰刀磨牀專用數控系統、數控冰刀磨牀專用夾具系統,可對冰刀弧度進行在線自動測量和數據採集,也可根據運動員量身定製合適的冰刀輪廓曲線,實現了冰刀磨削精度從毫米級到微米級的跨越。

尾聲

冬奧會之下,中國冰雪裝備轉型升級的軌跡中,立方看到中國製造的兩種寓意——

中國製造的突圍升級,從來不只是將圖紙化為現實,而是漸進地不斷突破,實現全國產替代;

中國製造謀求的不是打壓與自封,而是以低價優勢作為切入口,以共贏的姿態推廣至全球。

專精特新企業、隱形冠軍、行業巨頭拼接成中國製造業的星圖。

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