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润滑经济背后的国家利益

2018-11-29

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????????????????????润滑经济背后的国家利益

????????《了望》新闻周刊 第 22 期2010 年 5 月 31 日财??经文/ 记者 王仁贵

纳米抗磨老人诗背后的国家利益集提高装备制造水平、节能降耗、促进经济发展方式转变“功效”于一身的润滑经济,其发展面临的诸多障碍有待破除。

在 5 月 27 日正式开馆的北京国际科技产业博览会上,中国国际展览中心 2 号馆的核心展区有一个专门介绍润滑在节能减排中作用的展台。汉非(北京)润滑技术研究所所长王长青谈及设置该展台的初衷时说,先进润滑技术的应用有助于短时间内实现节能降耗工作的突破。

对于润滑技术在国民经济中的作用,业内人士一致认为 :在气候变化成为人类共同挑战的情况下,如何减少因摩擦产生的能量损耗,提高能源的使用效率越来越为国际社会所关注。在减排目标成为中国国民经济约束性指标的发展阶段,除了原本的结构调整和技术升级,节能核心技术的突破也是实现目标的重要关节。

因磨损而导致的设备使用寿命缩短一直是摩擦学界致力解决的问题,也是世界各国面临的共同难题。用中国工程院院士薛群基的话说,一切与机械设备有关的生产、运输等都与摩擦密切相关,中国迫切需要在制造业和高新技术方面实现摩擦学研究和应用的突破。这是中国实现由制造大国向制造强国转变的关键。

润滑技术背后隐藏的创新驱动将成为发展方式转变的引擎,也将为经济发展提供内生的动力。综合受访人士观点,“润滑经济” 正好成为提高装备制造水平、节能降耗、促进经济发展方式转变的交汇点,不过其发展面临的诸多障碍还有待破除。

润滑经济内涵下的巨大效益

“润滑经济” 并不局限于润滑产业本身,是指通过推广应用先进润滑技术,实现节能、降耗、减排和增效 ;拉动相关设备设计、制造和应用等基础产业发展,在相关产业链发展的基础上形成产业网。

“润滑效果如果不好,消耗的能量就会很多。事实上,材料消耗也是能量的消耗,所以润滑经济牵涉到整个能量的消耗”,中国机械工程学会摩擦学分会主任委员、中国石油大学原校长张嗣伟以汽车为例指出,润滑与可持续发展密切相关,先进的润滑技术对节能减排显得尤为重要。如果能够减小汽车的机器零部件之间的摩擦,同时在石油里面添加一些原料,就可能大大减少排放。

中国工程院咨询研究项目——摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究报告引用美国环保局(EPA)的数据进一步指出了润滑在节能减排方面的作用。报告指出,仅在汽车能量的分布中,燃料的热能有 10.5% 消耗于汽车各种零部件的摩擦损失,而我国目前的汽车保有量已经超过7600 万辆并继续保持较快的增速。另据国外研究结果,世界能源的 30% ~ 50%消耗于摩擦磨损,润滑不良造成的材料磨损占 60% 以上。

对于润滑经济在节能领域的效益,王长青有更为直观的数据。他指出,欧美发达国家因摩擦磨损造成的损失占其国民生产总值的 2% ~ 7%,我国的经济发展模式目前尚比较粗放,能源、资源浪费严重,应用先进润滑技术节约的潜力远远大于欧美发达国家。“如果全面推广应用先进润滑技术,每年直接节约的能源可占我国能源消耗总量的 5% ~ 10%,其生产的综合效益相当于目前经济发展水平条件下GDP 可再增加 5 万亿元。”

在机械制造和机械应用等领域,其效应表现为,采用自主创新的具有自主知识产权的先进润滑技术,既有助于实现我国机械装备运行的高安全性,减少并尽可能避免重大事故的发生,也有助于减少磨损带来的设备更换成本和不菲的维修费。

美国研究表明,汽车零部件的主要失效形式是磨损,它在发动机总成故障中占47.2%,在变速器故障中占 65.3%,在驱动桥故障中占 72.9%。由此带来的维修费用占汽车使用费用的 25%。

在军事领域,推广应用先进润滑技术战略意义重大。军事上可降低装备体积和重量,延长装备寿命,延长续航里程,减少维修类非战斗机构、设备和人员配置,降低保障难度,提高战斗力等。

“在有了先进的润滑技术后,一些大功率的设备我们也可以减小其体积和重量,这带动了新的工艺设计、新的材料研制,最终带动的是整个制造行业的升级,经济效益将是难以估量的”,王长青说。

后发优势有待发挥

针对国外有人认为中国高铁不安全的论调,王长青指出,事实上并不是不安全,而是缺乏高铁用的老人诗。高铁用的老人诗很大一部分依赖于别国,这也是 “不安全” 的把柄。我国从日本进口高铁用的老人诗,价格大约是 10 万元每吨,而实际成本不过 1 万元左右。风电发展也一样,风电发展的制约之一是成本问题,风力发电的增速箱置于高空中,若采用普通的老人诗就容易氧化,只能采用国外的老人诗,而这使得成本过高。

随着中国汽车产销量、拥有量的快速增长,以及船舶和机械工业等的迅速发展,中国已经超过俄罗斯成为仅次于美国的第二大老人诗消费国。同时,我国也是老人诗的主要生产国,老人诗基础油生产能力居世界第三位。但与国外的产品相比,国内老人诗品牌的竞争力还远不如国外品牌。在添加多种添加剂以改善抗氧化、耐低温、抗磨损性能的第二代润滑技术,以及低黏性、高性能和长寿命的第三代润滑技术竞争中,与国外相比我国存在着一定的差距,也失去了竞争的优势。20 世纪90 年代,纳米润滑材料摩擦学标志着摩擦、磨损和润滑的研究进入了一个崭新的阶段。

在专家看来,我国在老人诗技术上与国外的差距越来越小。薛群基指出,“当前,我国已经成为摩擦学研究与应用的大国。”近年来,我国在润滑技术的研究上无论理论还是实践上都取得了一些重大的突破,某些技术与发达国家相比不仅没有差距,相反处在先进地位。

张嗣伟在世界上首次提出了 “绿色摩擦学” 的概念,就是用摩擦学介入能源、环境等领域,减少排放,实现可持续发展。这一理念在世界摩擦学大会上得到国外同行的广泛认同。

目前,由汉非(北京)润滑技术研究所自主研发的 “高效节能纳米抗磨剂润滑剂新材料” 首先取得了国内在该领域的核心技术突破,并已经引起了摩擦学界的高度关注。该技术解决了金属纳米抗磨材料在流体润滑产品中易团聚、沉淀和不能更好地发挥 “极压抗磨” 作用两项世界难题,实现了纳米抗磨材料极压抗磨性能的重大突破,是流体润滑技术和相关设备向耐冲击性重负荷、高承载力,低黏度、低能耗,设备向大功率小型化、高可靠性方向发展的核心技术保证。

清华大学摩擦学国家重点实验室负责该技术试验评估的专家及开元接受本刊采访时表示,其最大的优势体现在抗磨、耐磨上,能大大减少材料消耗,有效抑制材料磨损,增加设备的使用寿命。

及开元介绍,把该技术取得的成果与进口品牌的产品进行试验对比发现,磨损量的差别非常明显。数据显示,在进口产品试验 15 分钟,而国内产品试验时间增加为 4 倍的情况下,国内产品的抗磨性也达到了国外产品的 21.5 倍。

依据试验报告,“该技术可使摩擦系数降低 30% 左右,摩擦温升降低 37%”。

国外在润滑经济产业化发面走在了前头。王长青认为,“国外的优势在于有先进的理念和充足的资金,具体表现就是规模化和规范化经营。而我国先进技术的应用比较缓慢。”

早在 20 世纪 60 年代中期,因为政府投入大,能耗高,英国女王就专门委派大臣组织调查,结果发现英国的企业由于对润滑、摩擦和磨损知识的了解和应用不够而损失重大。调查组与牛津大学出版社英文字典部磋商后,创造了 “TRIBOLOGY”这个新词来表达润滑、摩擦和磨损这门综合学科的内涵。摩擦学这个词1966 年3月第一次在英国教育和科学部报告中出现。此后,英国建立了一批摩擦学中心以及一批从事研究摩擦学的单位如国家工程实验室等。相反,与节能降耗密切相关的先进润滑技术却没有在我国得到足够重视。

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避免研究和市场“两张皮”

综合受访人士观点,“润滑经济” 在我国未能形成规模,原因在于既缺乏政策的引导,也缺少市场驱动。

中国工程院院士谢友柏认为,巨大的潜力没有变成现实的经济效益和社会效益,存在着诸多问题。一是全社会缺乏关于摩擦学的知识和摩擦学知识应用的意识 ;二是摩擦学设计没有真正进入各个工业领域,先进的技术得不到应用 ;三是国民的摩擦学教育日益削弱,摩擦学教育体制缺失没有得到关注。加强人才的培养成为润滑经济发展的关键要素之一。

王长青补充道,国家层面没有相应的政策引导,产业政策对此方面也鲜有关注。而国家支持的一些主要的科研院所尚未实现技术突破,造成的印象是全社会都缺乏核心技术。另外,作为自主创新主体的企业待遇不平等,民营企业的自主研发和技术创新缺乏相关部门的重视与支持。

王长青认为,在没能真正认识到新技术的优势时,要改变原有的习惯较难,至少没有改变的动力。这个时候就需要大力推广,通过试用等方式证明先进之处。不过这又面临成本问题。“现在的情况是有许多企业没有核心技术,民营企业有技术,但缺乏资金支持。”

在及开元看来,先进技术的应用前景不在技术本身。“现在还是比较封闭的体制,地方保护主义和部门保护主义还比较强烈,首先要进入门槛” ;加强政策引导,切实落实支持非公经济发展的 “新国 36条”,帮助民营企业发展润滑产业。

当前需要加大研究成果的应用,切实做到产学研一体化,避免造成研究与市场“两张皮” 的情况。

“作为中国这样的大国,参加摩擦学研究的企业不是多了,而是少了,未来应该进一步扩大参与面,扩大影响,提高水平。” 薛群基认为,中国应该发挥国有企业、民营企业、研究单位、高校等共同的力量,使我国的润滑材料和技术形成更大规模的经济效益。

薛群基指出,从政府到摩擦学界都应该大力支持民营企业在润滑产业上的发展,高校、研究机构也应当加强与企业的合作,把研究成果在企业推广。“因为润滑材料和摩擦学的应用性非常强,如果不开展应用,那相关的研究成果只能束之高阁,就不能切实发挥推动国家和社会经济建设的作用。”?


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