作为长三角打造世界级城市群的重要产业支撑,哈电电机举行了世界首台长短叶片白鹤滩百万精品转轮验收仪式

5月9日,在云南省文山市脱贫摘帽进入攻坚阶段的关键时刻,哈电集团党委副书记、总经理吴伟章,到文山市调研脱贫攻坚工作,先后深入哈电集团扶持资金项目了解建设进度及扶贫工作成效,慰问了贫困村建档立卡户,并与云南省文山州委常委、文山市委书记李云龙等市委市政府领导,就进一步推进脱贫攻坚工作往深里走、往实里走交换了意见和建议。

5月29日,由哈电集团哈尔滨电机厂有限责任公司研制的世界单机容量最大100万千瓦水电机组首台长短叶片转轮,在白鹤滩工地的哈电电机转轮加工厂制造成功,并顺利通过项目业主中国长江三峡集团有限公司(简称“中国三峡集团”)的验收。验收结果表明,此台转轮各项关键尺寸及技术参数均符合设计图纸和技术规范要求,达到精品标准。这标志着白鹤滩百万机组研发制造取得了关键性、阶段性胜利。哈电电机继成功产出世界首台单机容量最大水电机组精品座环、水轮机导水机构后,此次以“精品转轮”的研制成果,推动中国水电向世界水电“无人区”又迈进了坚实的一步。

电工电气网】讯

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当日,在白鹤滩现场哈电电机转轮加工厂,在这台外圆8.87米、高3.79米、总重338吨的转轮旁,哈电电机举行了世界首台长短叶片白鹤滩百万精品转轮验收仪式。三峡机电工程技术有限公司、中国三峡建设管理有限公司、中国长江电力股份有限公司、长江三峡设备物资有限公司、长江三峡技术经济发展有限公司,中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,中国葛洲坝集团机电建设有限公司以及哈电电机等各相关方负责同志出席验收仪式。

集成电路、人工智能、生物医药是上海的“三大重点产业”。如果目光从上海宕开去,包含了江浙沪皖三省一市的长三角,也是中国集成电路产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域。

验收仪式上,三峡机电工程技术有限公司有关负责人代表验收组宣布哈电电机研制的世界首台长短叶片转轮各项技术参数均达到精品标准,全面满合同、设计图纸和技术规范要求。中国三峡建设管理有限公司有关负责人表示,一直以来,哈电集团以精益求精的态度、迎难而上的勇气、自主创新的韧性,不断攀登世界水电装备制造的新高峰。哈电集团与中国三峡集团手挽手、肩并肩,共同实现从跟跑者到引领者的跨越,创造和见证了大国水电繁荣发展。双方要认真贯彻落实习近平总书记考察三峡工程和深入推动长江经济带发展座谈会上的重要讲话精神,努力在核心技术和关键技术领域寻求突破,为建设新时代大国重器再立新功。

作为长三角打造世界级城市群的重要产业支撑,包括华虹、中芯等在内的集成电路产业的龙头企业,正在这片区域优化布局。这背后,资本、技术作为重要的推手,也在推动区域间的产业链协同、创新研发协同加速。

转轮是水轮发电机组最关键的部件。哈电电机研制的这台白鹤滩水轮机转采用长短叶片相结合的转轮设计方案,是在综合分析平衡了白鹤滩水轮机稳定性能和综合性能的最优、最高质量的方案,以其“性能最优、结构最优、安全可靠性高”的战绩成功通过此次验收。

聚焦突破

据了解,哈电电机在白鹤滩水轮机转轮研制过程中遇到了许多难题。白鹤滩水电站是中国三峡集团开发的金沙江下游河段梯级的第二级电站,电站装机16台总计1600万千瓦水轮发电机组。哈电电机为其提供右岸电站全部8台水轮发电机组及其附属设备。

3月29日,中芯国际发布致股东的信称:“我们已经完成了28纳米HKC+以及14纳米FinFET技术的研发,并开始相关客户导入的工作。预计于2019年内实现生产。”

白鹤滩电站机组为中高水头、中低转速、巨型混流式水轮发电机组。机组运行水头高、变幅范围广,且结构外形尺寸巨大。因此,要对水轮机、发电机参数进行单独及整体匹配优化研究,对机组总体结构型式选择、重大部件结构优化、动力响应及机械稳定性进行预估研究,既要考虑改善机组高水头运行的稳定性,又要兼顾低水头超额定出力发电的要求。

而在3月21日举行的2019中国国际半导体技术展会(Semicon China
2019)的先进制造论坛上,上海微电子华力微电子研发副总裁邵华发表演讲时表示,华力微电子今年年底将量产28nmHKC+工艺,明年年底则将量产14nmFinFET工艺。

针对上述难题,哈电电机抽丝剥茧,根据机组运行水头高、承载应力大、含泥沙颗粒细、硬度高等特点,因地制宜地对水轮机转轮进行多轮次优化设计,先后研制了11个转轮模型,经过几十次试验,成功研发出使水轮机飞逸转速及无叶区压力脉动大幅降低,且既能满足高水头稳定性能要求,又在低水头段具有较大超发能力的水轮机转轮。最终,水轮机转轮的同台对比结果表明:哈电电机研发的模型转轮最优效率和加权平均效率均达到了世界先进水平。

作为国内集成电路产业链最完善、产业集中度最高、综合技术能力最强的地区,上海正在集成电路领域取得收获。

在转轮制造过程中,哈电电机秉承“严、细、实”的工作态度,以中国三峡集团“七个零”和“三个一流”工作要求为标准,精细过程、精品结果,将精益化的生产组织覆盖到白鹤滩主件的生产制造全过程。由于白鹤滩机组的部件尺寸大,不便于长途运输,水轮机转轮需在工地现场制造,哈电电机抽调来自各生产单位、技术部门、质量管理部门等近20个单位逾百人的制造团队赶赴白鹤滩转轮加工厂进行工地制造,将公司内部生产组织模式、质量管理系统完全复制到工地现场。经过100余道工序、430天的连续奋战,最终,转轮焊接探伤、加工尺寸和外观、静平衡等全面满足精品标准。

近几年来,随着国家大基金以及上海地方基金陆续投放,上海集成电路产业快速发展。

据悉,白鹤滩水电站首批机组发电时间与建党一百周年这一重大时间节点高度契合,确保2021年7月1日按期发电具有十分重大的意义。哈电电机将深入贯彻落实习近平总书记在考察三峡工程时提出“大国重器必须掌握在我们自己手里”的重要指示精神,在雄厚的技术实力、完备的管理体系和顶级的人才梯队支撑下,在哈电集团的正确领导下,与中国三峡集团一道,将白鹤滩水电站建设成新时代的精品工程典范,推动中国水电装备制造业高质量发展,勇攀世界水电“珠穆朗玛峰”!

现有数据显示,2017年是上海集成电路产业投资增长最大的一年,全年净增投资总额68.22亿美元,净增注册金额68.35亿美元,两者均超过了此前7年(2010年~2016年)的投资总和。

哈电集团研制的世界单机容量最大100万千瓦水电机组首台长短叶片转轮图片 2

上海市集成电路行业协会发布的《2018年上海集成电路产业白皮书》显示,2017年上海集成电路产业实现销售收入1180.62亿元,同比增长12.2%,是继2014年以来连续4年实现两位数增长。

对于集成电路产业的重视,从上海官员对该产业的频繁发声和调研中就可以看出。

4月13日,上海市委书记李强会见了来沪出席“第五届张江·芯谋集成电路产业领袖峰会”的中外集成电路企业家和专家代表。

3月27日,上海推进科技创新中心建设办公室召开第九次全体会议,研究部署今年重点工作安排,推进集成电路产业发展。上海市委副书记、市长应勇指出,要做大做强集成电路产业,加快把上海建设成为具有全球影响力和竞争力的集成电路产业创新高地,为国家作出更大贡献。

一系列的调研,都指向一个目标:上海要打造集成电路产业高地,着力加强关键核心技术攻关,着力培育龙头骨干企业,着力推进重大产业项目,着力打造功能载体,着力营造良好发展环境,加快建设具有国际竞争力的综合性产业集群,为助推国之重器实现新突破作出更大贡献。

龙头企业加紧布局

如果目光从上海宕开去,包含了江浙沪皖三省一市的长三角,也是中国集成电路产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域。

从产业规模看,2017年全国集成电路行业销售额达5411亿元,其中长三角占了半壁江山。

为了达成“到2020年长三角地区基本形成世界级城市群框架,基本形成创新引领的区域产业体系和协同创新体系”的目标,《长三角地区一体化发展三年行动计划(2018-2020年)》(下称“三年行动计划”)提出,在集成电路领域,要支持龙头企业在长三角优化布局,规划建设8条12英寸生产线、6条8英寸生产线。

与此同时,近年来龙头企业在长三角的优化布局正在展开,长三角区域间的产业链协同、合作已取得实质性进展:

1月19日,浙江省绍兴市与紫光展锐集团签订集成电路产业链项目合作协议,该项目计划投资50亿元以上,紫光展锐将重点在绍兴优先导入先进集成电路设计及配套项目。

2018年5月18日,中芯集成电路制造项目正式开工,该项目总投资58.8亿元,将建设一条集成电路8寸芯片制造生产线和一条模组封装生产线,计划于2020年1月正式投产。投产后,将形成芯片年出货51万片和模组年出货19.95亿颗的产业规模,预计年销售收入将达到40亿元人民币。

更早一些的2018年3月2日,总投资逾100亿美元的华虹无锡集成电路研发和制造基地开工,这是无锡历史上单体投资规模最大的项目,也是华虹集团在上海市域以外布局的第一个制造业项目。该项目将分期建设数条12英寸集成电路生产线。

同时,2019年,江浙沪皖各自在集成电路产业领域也一系列的布局和投资。

根据“2019年上海市重大建设项目清单”,在14个先进制造业项目中,有4项是集成电路产业,分别是:和辉光电第六代AMOLED生产线建设、华力微电子12英寸先进生产线建设、中芯国际12英寸芯片SN1项目、积塔半导体特色工艺生产线项目。涉及科创中心的10个项目中,还有“上海集成电路产业研发与转化功能性平台”。

江苏省2019年的重大项目投资计划中,也涉及集成电路的生产、封装测试、设计等产业领域,具体项目包括无锡华虹集成电路、无锡SK海力士半导体二工厂、南京台积电12英寸晶圆等集成电路产业旗舰项目。同时新增安排无锡华润上华、南京华天等芯片制造、封测项目,以及邳州鲁汶刻蚀机、徐州中科院天科合达碳化硅晶片等集成电路装备、材料项目,以进一步提升产业集聚度,促进产业链向上下游延伸。

浙江的重大项目则包括中芯宁波特种工艺N2项目、中晶半导体有限公司年产480万片12英寸硅片项目等。

长三角对集成电路产业的大力布局,也吸引了该领域各路企业的关注。

Semicon China 2019期间,全球500强企业贺利氏电子业务领域总裁施蒂茨(Frank
Stietz)告诉第一财经记者:“长三角地区是一个拥有2亿多人口的巨大市场,在电子和半导体产业拥有大量的企业,并且与这一产业相关的投资还在快速增加。这对我们来说是很大的商机,可以找到更多的客户和合作伙伴。”他认为,随着长三角一体化的推进,半导体产业链上的企业将会合作得更加紧密。

目前,贺利氏已经在江苏常熟建立了电子材料制造工厂,并于2018年10月在上海成立了贺利氏电子业务的创新中心。

贺利氏电子还在继续扩大在华投资,包括考虑开设新的工厂。施蒂茨说,接下来不管是制造还是研发,都会加大对中国尤其是长三角地区的投入。以往自己每两个月来中国一次的行程也将变得更加忙碌和频繁。

国际半导体产业协会中国办公室市场总监姚钢对第一财经记者表示,近些年SEMICON
China展商数量、采购商数量不断增加,也是中国半导体行业发展趋势的呈现。近年来,全球半导体产业重心继续向中国转移。中国大力发展半导体产业,以期在自主可控的前提下提高芯片自给率。

“根据SEMI的报告,中国的Fab厂产能预计将从2015年的每月230万片到2020年的400万片,每年12%的复合年增长率,比其他所有地区增长都要快。”姚钢说。

贺利氏电子业务中国销售负责人表示,随着国内5G技术的发展,贺利氏电子近年来推出的部分创新产品销售额每年以十倍的速度增长,利润也非常可观。

法国半导体公司、全球第一大硅基和非硅基优化衬底供应商Soitec,近来在中国动作不断:2月22日,Soitec与上海新傲科技股份有限公司联合宣布将加强合作关系,扩大后者位于上海制造工厂的200mm绝缘硅晶圆产量,从年产18万片倍增至36万片;3月18日,Soitec宣布在中国构建销售团队,直接面向中国客户提供技术支持。

Soitec首席执行官保罗·邦德雷(Paul
Boudre)对第一财经记者表示,未来会进一步抓住机会在中国投资。“我们要寻求更多的合作,在中国打造一个更好的全产业链生态系统。”而长三角不仅拥有成熟的集成电路产业链,也拥有5G应用的众多场景。

目前Soitec的300mm绝缘硅晶圆是在法国和新加坡的生产基地生产的,保罗·邦德雷说,未来根据中国市场的技术路线选择和使用需求,也希望把300mm的生产引入中国。

资金与技术的合力

近年来,国内诸多地方响应国家战略,大力投资与发展集成电路产业,在以北京为核心的京津冀、以上海为核心的长三角、以深圳为核心的珠三角及以武汉、西安、成都为代表的中西部,逐步形成集成电路产业的四大集聚区,呈现出群雄并起的竞争态势。

上海科技创业投资有限公司总经理、上海集成电路产业投资基金管理有限公司董事长沈伟国对第一财经记者表示,长三角地区要在日趋激烈的产业竞争中脱颖而出,必须通过区域之间的产业合作、联动发展,来获得更多的经济要素、占领更大的市场和实现产业更快的技术升级,从而提升整个区域的整体产业竞争力。

集成电路包含设计、制造、封测等主要环节,是一个高技术含量、高投入的复杂产业体系。为应对日益激烈的竞争格局,集成电路产业逐步呈现出分工合作、资金密集、合作研发等趋势。

“投资建设一座能维持盈亏平衡的先进芯片制造厂,至少需要100亿美元以上的投资,区域间资金的协同,可以很好的分摊投资成本。”沈伟国说。

从产业分布来看,沈伟国认为,上海的全产业链、江苏的封测、安徽的制造、浙江的设计各有侧重,可以形成很好的产业互补,也完全具备推进集成电路区域分工协作、产业联动的有利条件。

2018年6月27日下午,长三角集成电路领域科技创新一体化发展规划启动会在上海召开,上海市科委牵头苏浙皖三省科技部门专题研讨启动长三角地区集成电路领域科技创新一体化发展规划。

作为该规划的主要参与者,上海集成电路研发中心总裁陈寿面对第一财经记者表示,我国集成电路拥有巨大的市场空间,但是制造工艺技术仍落后国际主流3代。

“目前国内量产工艺是28nm,当前国际上已经达到7nm。”不仅如此,陈寿面说,我国的主要装备、原材料仍依赖进口;EDA工具和核心IP核长期依赖国外供应商。

在5nm~3nm技术研发中,三星、英特尔等都公布了明确的时间表,而我国2018年新成立的国家集成电路创新中心,目标是研发5nm及以下CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺共性技术。同时,由于先进芯片制造生产线的欠缺,我国先进封装技术落后于国际先进水平2~3代。

此外,虽然我国有全球最大的半导体市场,但自主产品仍然主要集中在中低端。陈寿面说,除了移动通信终端和网络设备的部分集成电路产品占有率超过10%外,高端芯片的占有率几乎为零。

在陈寿面看来,目前长三角集成电路行业面临的技术创新问题在于,企业间、产业链上下游间缺少协同创新机制,很难形成“非对称”和“杀手锏”技术;整个区域缺乏颠覆性技术布局,缺乏世界级顶尖人才,缺乏重大原创成果和核心专利。

也因此,长三角更需要促进创新资源的市场化有序流动,通过资金、人才、技术、政策的有效布局,提升长三角整体创新能力。

考虑到集成电路产业亟待革命性的新器件和新技术,5nm及以下的先进制造技术越来越复杂而难以掌握,而长三角又拥有众多著名高校和多家国家级的研发机构,因此,陈寿面建议说,尽早布局5nm~3nm技术,实现跨越发展。

“以‘国家集成电路创新中心’为平台,联合长三角地区高校、研发机构和中芯、华虹等企业,组成联合攻关团队,建立国家攻关项目,协同创新攻关,完成5nm~3nm技术代器件和共性工艺技术研发。”陈寿面说,目前国际上已经成熟量产的14nm~7nm工艺,可以交由企业主导实施。

此外,还应该建立三省一市联合基金,搭建公共的集成电路创新服务平台,建设跨区域的产业创新平台网络体系,使更多企业享受到更低的研发成本和高水平的创新服务。

由于集成电路研发费用较高,国外已经形成依托小型联盟来推进技术创新的共享与扩散。比如,国际上形成了比利时研究机构IMEC和IBM为阵营代表的研发团体。

沈伟国也建议,重点推进各地方政府的产业基金、各地区的VC/PE基金、国有和民营资本投资的联动,通过资本纽带协调产业、企业的发展,促进企业的发展。

由于制造能力的投资强度和规模急剧增长,陈寿面说,国际上普遍认为,中国是最后一个有条件做大集成电路制造业规模的国家。

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