
云南铝箔生产线。

云南铝箔产品在第八届西洽会上展出。供图
0.0045毫米有多小?做个类比,人类头发丝直径的二十分之一,用薄如蝉翼形容毫不夸张。然而就是这方寸之间,曾一度成为制约我国电力装备产业升级“卡脖子”的难题。面对国际技术壁垒,云南有一家企业死磕自主研发,用“不可能”的技术,以流程更短、能耗更少、成本更低的工艺,实现0.0045毫米超薄铝箔量产。云南技术攻克了世界难题,这不仅彻底扭转了我国高端超薄铝箔进口依赖的局面,也为世界材料创新贡献了云南的绿色发展智慧。
绝境突围打破“热轧唯一”行业魔咒
在高端电力装备领域,有一种材料薄如蝉翼、轻若云烟,厚度仅为人类头发丝直径的二十分之一,却承载着高铁、特高压输变电线路核心电容器的关键性能,这就是0.0045毫米超薄铝箔。其因极致轻薄、性能稳定,是高端电力电容器的核心材料,直接决定装备的小型化、轻量化与高可靠性,被誉为衡量铝加工产业技术水平的“皇冠明珠”。
长期以来,国际业界形成固有认知:0.005毫米以下超薄铝箔,唯有通过热轧坯料工艺才能生产。中铝铝箔(云南)有限公司党委书记、董事徐涛介绍,热轧工艺流程长、能耗大,并且核心技术掌握在国外少数企业手中,国内企业只能高价进口坯料或成品,毫无话语权。
21世纪初,我国铝箔产业快速发展,但高端超薄铝箔领域几乎一片空白。“当时国内60%的铝箔用于空调等普通领域,代表技术巅峰的双零箔年产量仅11万吨,0.0045毫米规格产品完全依赖进口,每吨采购成本高达数万元,且供货周期、质量标准全由国外企业说了算。”徐涛坦言,核心技术受制于人,不仅让企业陷入“高价买料、低端加工”的被动局面,更严重制约我国高铁、特高压等产业发展。
中铝铝箔(云南)有限公司(以下简称“云南铝箔”)是中铝高端制造旗下的全资子公司,主要生产铝板带箔产品。“别人不敢走的路,我们就偏要走走看。”面对困境,这家云南企业毅然决定自主研发,并立下军令状:用铸轧坯料替代热轧坯料,攻克超薄铝箔量产技术。
这一决定,在当时国际铝箔行业看来无异于“天方夜谭”,全球从未有企业尝试用铸轧坯料稳定生产0.005毫米以下超薄铝箔。
于是,一场历时10余年、跨越无数失败的技术攻坚战在云南昆明打响……
十年磨剑
五项专利破解极致制造难题
0.0045毫米超薄铝箔,相当于把1毫米的铝片均匀分成222份,每一份的厚度误差不能超过0.0005毫米,比普通纸张薄数十倍,轻轻一碰就可能破损。从6.5毫米铸轧坯料到0.0045毫米成品,轧制压缩比高达1444:1,过程中任何一个微小参数偏差,都会导致产品报废。
“超薄铝箔生产是微米级的极致博弈,每一个环节都容不得半点差错。”研发核心成员介绍,铸轧过程中,铝液温度、流速的微小波动,都会导致坯料内部产生气孔、夹杂等缺陷;对合金成分要求也极致严苛,微量元素含量波动必须控制在±0.01%范围内,否则会导致产品硬度、延展性不均,轧制时出现断带、厚度不均等问题;超薄铝箔表面微米级的杂质,都会影响绝缘性能。
10余年里,研发团队扎根生产一线,累计开展试验5000余次,记录数据10万余组,报废的试验料堆满了车间角落。这些看起来简单的数字背后,是一个又一个不简单的日夜坚守。“经历无数次失败后,我们也曾迷茫过。”团队成员回忆,最艰难时,一次轧制试验连续失败20余次,但大家没有放弃,逐帧分析设备参数、逐段排查工艺细节,最终找到问题症结,实现技术突破。
功夫不负有心人。2024年,云南铝箔铸轧坯料生产0.0045毫米超薄铝箔工艺实现稳定批量生产。炉底连续低吹高纯氩气技术,从源头杜绝坯料内部缺陷;合金窄幅精准控制技术,实现成分丝毫不差;铸嘴分流装置结构技术、轧制油洁净处理技术,保障铝箔表面极致纯净;专属退火工艺技术,平衡“轻薄与强韧”,彻底解决“薄而脆”的行业难题。五大核心技术形成完整自主知识产权体系,颠覆了全球沿用数十年的热轧坯料传统工艺路线。
经中国有色金属工业协会评定,该技术达到“世界首创、国际领先”水平。这一突破,彻底扭转我国高端超薄铝箔进口依赖局面,并且填补了世界工业材料领域的一项关键空白。
颠覆革新
绿色制造重塑行业竞争格局
相较于传统热轧工艺,云南铝箔创新铸轧超薄铝箔生产技术,实现流程、能耗、成本、价值四大维度的颠覆性突破。
流程精简,效率倍增。传统热轧工艺需经过铝扁锭铸造、加热、多道热轧、冷却、剪切等10余道工序,生产周期长、设备投入多。铸轧工艺仅需铸轧—冷轧—精轧—退火4道核心工序,流程压缩60%以上,生产效率提升3倍,大幅缩短产品交付周期。
能耗减半,绿色低碳。传统热轧工艺需将300—600毫米厚铝扁锭加热至500℃以上,能耗极高。铸轧工艺直接采用6.5毫米薄坯料,无须高温加热,整体能耗仅为传统工艺的50%,每吨产品可节电800千瓦时,显著降低碳排放。
占地锐减,成本可控。传统热轧生产线占地面积大,同等产能下,热轧工艺厂区面积是铸轧工艺的5倍以上,土地与设备投入成本高昂。铸轧工艺设备紧凑、布局高效,大幅降低固定资产投资,同时简化生产管理,综合生产成本降低40%以上。
性能优异,价值倍增。量产的0.0045毫米超薄铝箔,厚度均匀性、表面质量、力学性能均达到国际领先水平,完全满足高端电力电容器的严苛要求。产品附加值较普通铝箔提升7倍;企业20%的超薄铝箔产量,贡献了40%的经营利润,经济效益显著。
技术突破,让产品也获得了市场认可。2025年,云南铝箔0.0045毫米至0.005毫米规格超薄铝箔量产规模达2000吨,产品凭借优异性能,成功打入全球高端市场,稳定供货给瑞典ABB、美国通用电气、美国库柏、德国西门子等全球顶尖输变电、工业设备龙头企业,打破国外企业长期在高端市场的垄断地位。
深耕科研
增强我国铝产业全球竞争力
从“卡脖子”到“全球领跑”,云南铝箔的创新之路,是我国有色金属行业突破核心技术、实现自主可控的生动缩影,彰显了央企“科技自立自强、产业报国担当”的使命初心。
从6.5毫米铸轧坯料到0.0045毫米超薄铝箔,从技术空白到全球领先,这不仅是材料厚度的跨越,更是我国工业制造能力的跨越。
在全球科技竞争日趋激烈的今天,云南铝箔以自主创新打破垄断,以绿色高效引领转型,用极致工艺铸就“中国铝箔”金字招牌。“铸轧坯料生产超薄铝箔技术的突破,不是终点,而是新的起点。”徐涛表示,未来企业将持续深耕超薄铝箔领域,加大研发投入力度,进一步优化工艺参数,提升产品性能稳定性,拓展在新能源汽车、光伏、航空航天等领域的应用场景。同时,将发挥龙头带动作用,推动产业链协同创新,带动上下游企业共同提升技术水平,完善高端铝加工产业链供应链,增强我国铝产业全球竞争力,为我国战略性新兴产业高质量发展注入强劲动力,为世界材料创新贡献中国智慧、中国方案。(昆明日报 记者吴洁 通讯员王秀晶)