这起事故造成100多人化学烧伤，其中8人重伤死亡。 泥石流所到之处，森林、河流生态系统彻底崩溃。 800公顷土地被污染，至今无法耕种。
这场灾难的罪魁祸首就是“电解铝”的副产品“赤泥”。
自1886年电解铝发明以来，铝在很大程度上取代了我们生活中的其他金属制品，从门窗到厨具，从罐头到手机外壳，从航空航天到船舶汽车到建材。 它美观、轻便，铝合金无处不在，既坚固又易于使用。
但鲜为人知的是，每生产一吨电解铝，就会产生1.5至3.5吨赤泥。
该物质含有氢氧化钠和氟化物，浸出液pH值为12.1～13，腐蚀性极强。 由于氧化铁等多种金属化合物的混合物而呈现红色。
由于成分过于复杂，赤泥的回收极其困难。 即使不惜一切代价强行开采金属，也只会带来更多的污染。 如果不加以控制，将严重污染土壤、地下水和河流，导致生物灭绝和农作物减产。 严重时，溃坝会导致像匈牙利阿耶卡小镇那样的“赤泥”悲剧。
长期以来，铝产品的优点与赤泥的污染成为不可调和的矛盾。
今天我要讲的是，一群中国科技界的人正在试图用一种看似“怪异”的方式来解决这个矛盾——以钢代铝。
电解铝，顾名思义，是一个耗电极大的行业。 因此，欧洲电解铝行业在本轮俄乌战争引发的能源危机中首当其冲。
欧洲最大的电解铝公司法国敦刻尔克铝公司今年年初和9月底分别减产15%和22%，将原来28.5万吨的产能削减至只剩下18万吨。 另一家欧洲铝业巨头德国斯佩拉直接宣布减产50%。
欧洲电解铝总产能约为1035万吨，占全球总量的13%。 过去一年，铝厂产能减少近一半，产量降至20世纪70年代以来的最低水平。
这背后的主要原因当然是高电价。
据中汇期货统计，欧洲工业电价已达到全球无可比拟的水平。 法国、德国电解铝电费成本分别为48104元/吨、47061元/吨。 仅这个成本就已经相当于伦敦金属交易所铝价的近三倍，是上海期货交易所铝价的近3倍，是上海期货交易所铝价的2.5倍。
国内外电解铝成本有如此巨大的差距，这对于我国铝工业增产出口当然是一大利好。
目前，中国铝产能占全球一半，有能力通过出口创汇。 然而，即使出口能赚到外汇，但电解铝行业本身的高能耗、高污染却让人难以承受。
2020年，我国全社会用电量7.51万亿千瓦时。 其中，近70%是工业用电，而消耗能源最多的电解铝，占全国用电量近7%。 整个铝行业的碳排放量占全国碳排放总量的10%！ 随之而来的赤泥每年新增量超过4000万吨，总库存已达10亿吨以上，但回收率却不足百分之一。
露天储存的代价是数十万英亩土地的破坏。
电解铝至少是我们以环境换取发展的最明显案例之一。
而且，在“双碳”被定为国策的今天，铝型材的广泛应用，让很多致力于碳中和的行业并不像大家想象的那么低碳。
比如中国在光伏产业的强势逆袭，光伏板采用硅材料，原材料是沙子，污染极低。 但考虑到运输和加工成本，框架部件只能采用高碳排放、高污染的铝合金。 2021年，光伏产业消耗铝200万吨，并且仍在以每年30%至40%的速度增长。
还有如火如荼的电动汽车，车身、车轮等采用闪亮的铝合金，导致每辆电动汽车消耗约250公斤铝。 预计2030年电动汽车年用铝量将达到1000万吨。
因此，铝看似轻、易加工、价格也不贵，但实际上我们签了一张被“赤泥”包围、造成碳排放不平衡的天价欠条。
把产品送给别人，把污染留给自己。 铝工业的污染如果长期积累，将成为一个非常复杂的、不得不面对的问题。
能否从根本上解决这个问题呢？
很难直观地感受到，因为铝合金就像空气一样存在于生活中，自然得你甚至察觉不到。 其目前的生态位显然是市场长期竞争的结果。 如果有什么可以替代的话，应该早点替代掉吧。
这就引出了我们今天要讲的故事。 中国有一群人真正在尝试以钢代铝。
理论上是有可能的。
从成本角度看，上海期货交易所10月27日数据显示，钢卷价格为3641元/吨，铝材价格为18550元/吨，相差5倍以上。
从环境成本来看，生产一吨钢材的碳排放量仅为一吨氧化铝的二十分之一，且难以处理的危险废物极少。 铝和钢铁行业整体碳排放量相差高达20至30倍。
而且钢材的强度高，安全性也更好。 虽然它较重，但在保持相同结构强度的情况下，可以做得更薄，节省更多材料，这意味着成本更低，碳排放更少。
那么为什么铝会风靡全球呢？ 其实最核心的一点是，相比钢，铝更容易加工。
铝的熔点更低，只有600度以上。 它可以用木柴熔化成熔融铝。 您可以使用炉子熔化罐头和铸铝锅。 铝也更软。 铝窗和铝框可以用简单的工具制作，甚至可以用手调节其角度。
此外，铝还有一种非常高效的精密成型技术，称为热熔挤压。 就像压面条一样。 将铝棒加热后，从机器的一端挤入，另一端从模具中得到各种毫米级的形状。 复杂而精致的材料特别适合制作建筑型材，占铝合金消耗量的60%以上。
钢的熔点在1500度以上，熔化后的流动性也很差。 使用类似的方法会造成便秘，无法挤出。
这就是为什么我们生活中看到的钢铁产品要么是又厚又笨重的钢管、钢筋、铸铁，要么是廉价的不锈钢板。 那些既要求结构强度又要求美观精细的金属零件往往是铝合金。
为了让钢至少部分取代铝，关键是找到低成本的钢精密成型技术。
故事要追溯到2010年，湖南几位理工男去参观国际幕墙门窗展览会。 当时，他们惊讶地发现，欧洲从中国进口的廉价钢卷可以加工成各种精密的幕墙型材，每吨可以卖到20万元。
同时，国内普通钢材每吨可以卖到5000到6000元，这是非常好的。 他们的公司金威也生产钢铁。 届时，金威的主打产品锌钢护栏每吨可卖到8000元至9000元。 这让他们感到非常自豪。
这一对比，手头的米饭突然就不好吃了。
尤其是当欧洲某公司负责人表示，精密钢型材的性能是铝型材的4到5倍，碳排放量仅为铝型材的二十分之一时，他们彻底不安了。
“碳排放”框架了未来几十年产业竞争的底层逻辑。 高污染、高能耗的铝型材最终要实现巨大的碳排放交易成本。 普通人可能对此不太敏感，但这是行业内的常识。 如果能掌握精密型材的制造技术，这是一个短期可以赚大钱、长期可以发展、甚至可以更大范围造福国家和人民的事业！
虽然是一名栏杆制作者，但金伟对技术的尊重却是发自内心的。 因为，如果技术再先进一点，就可以多赚几个亿。
早年，他们为了满足客户的订单，设计了各种形状和结构的栏杆。 他们认为申请专利只是为了“面子”。 没想到，居然有人为此向他们支付了专利费，这让他们深刻地认识到了从纯制造转型到技术研发的“好处”。
于是金伟他们这些理工科的人就投入了当时所有的研发资源：老板的表弟，985大学的化学本科生； 由养猪场改建的工厂厂房； 另外，他咬牙想出了我做了几年栏杆，赚了300万元以上的利润来购买设备。
就这样，他们开始了中国第一块精密钢型材的研制。
然后，正如预料的那样，意想不到的事情发生了。
当时，金威的“工程师”并不明白如何制作这个东西。 他们只知道欧洲人使用了一种叫做冷弯的技术。 专业术语叫连续辊轧成型，直接将钢卷破碎成所需的复杂形状。 。
他们也尝试过这样做，但事实证明，钢铁确实没有那么容易断裂。 并不是说你控制好力量，把它折断到某个角度。 精密型材意味着您必须折断七几十厘米的材料。 八个甚至十多个角度，角度加起来就有三四千度。
在这个过程中，你要考虑到折弯的角度是否准确，折断太多会不会折断，折断后是否会弹回来等等。而且，这些问题都会叠加在折弯的过程中。这十几个死角的破除过程，需要立刻解决，没有回头路补救的机会。
如果没有欧洲人精良的模具和设备，以及数十年、数百年积累的数据，很难用一句话来描述它是什么。
正是因为对中国相关技术专利的封锁已经实行了半个世纪，连国内院士级材料大师都无能为力，欧洲人才好意思卖个十几二十万个。吨。
不得不说，当时金威的几位创始人都过于理想化了。 事实上，欧洲只有德国和瑞士一家公司掌握了这一技术能力。 美国人对它觊觎已久，多年来将其列入美国国家科学基金会的研究项目。 国内一些大型国有企业也已经发展了十多年。 就算是几年我也做不到...
他们一开始根本不知道这一点，所以就跳了进去。据老板自己说，如果他早知道的话，他根本不敢这么做。
不过，养猪场已经改造完毕，投资上百万。 如果放弃的话，几年的栏杆就白卖了。 这时，湖南人的霸气就上来了。 给出第一滴血之后，就不能跳塔了吗？
于是，他们果断选择，继续！
问题是这个领域本来就不受欢迎，而且欧洲人的技术封锁非常细致。 我什至找不到相关论文或技术信息。 我查遍了中国的几所大学，但教授们自己都没听说过。 没有其他办法。 从0开始探索。
在这个过程中发生了很多不专业甚至搞笑的故事。
例如，为了研究一种可以精确控制钢材弯曲过程的算法，他们给自己配备了手头最强大的设备：一台X战警游戏笔记本电脑。 毕竟这款笔记本的配置有点太低了，工程软件运行十五分钟左右就会崩溃。
他们的技术总监，也是老板的表弟，真的很勤奋。 他给自己定了闹钟，每次只睡十五分钟。 到了时间，他就起身检查电脑是否宕机了。 因此，他的妻子称他为“15分钟先生”。
还有一次，金威的老板在工厂检查产品，钢材堆放在那里时发生了“爆炸”。 这也能爆？
其实他们并没有明白其中的原理。 他们爆破的材料具有回弹应力。 那里堆放着很多材料。 很可能是某块钢铁反弹了，引发了连锁反应。 一时间，整个工厂都在那里弹了起来，就像地震一样。 结果上面的钢材脱落，直接把老大右手的食指和无名指的最后一个关节给砸断了。
老板把它捡了起来，送到医院救治。 医生建议忘记它并把它砸碎。 危机时刻，靳伟老板依然保持着清醒的头脑，“你说这个没用，我说这个有用”，最后还是把他带了回来。
就是在这个看似荒唐的背景下，花了九年的时间进行探索。
然后就自然进入常规剧情，资金链濒临断裂，创始人卖掉房子，房子卖掉后，家庭关系破裂……
按照大体剧情，下一步应该是破产跑路，但2018年的某一天，工厂传来好消息：成功了，而且实施方式与欧洲不同。
金威将这种独特的钢铁精密加工技术称为冷流变。 其特点是通过冷加工可以达到只有热加工才能获得的晶流效果，并且可以精确控制金属晶体。 就像擀面条一样，你想擀到哪儿就厚到哪儿，想擀到哪儿就薄到哪儿。 在常温条件下，可以实现钢晶体的精确可控流动，效率高、成本低。
这种冷流的具体实施方法涉及关键技术秘密，很难展示，但我可以给你展示成品钢型材。
左边的是欧洲某公司的内扩沟槽材料头。 请注意这里的角落。 是否有明显的凹陷区域？ 原因很容易理解，因为拐角处需要两倍于平方根的厚度，但这块型材是由一块厚度均匀的钢卷折叠而成，拐角处自然凹陷。 这些缺陷必然会削弱整体结构强度。
我们看右边金威的产品。 它还具有内部扩槽的料头钢材加工车间，边角非常光滑。 这就是冷流变学，它可以精确地控制金属晶体的流动，使它们成为你想要的厚度和你想要的厚度。
而且，当传统的弯曲技术弯曲一块材料时，外侧会被拉伸。 即使是肉眼看不到的，但拉伸后其内部的材料也会变得稀疏，强度也会下降。 因此，在传统的钢材冷弯工艺中，有一个“弯曲系数”的概念，即弯曲角度和材料拉伸需要平衡，不能过度拉伸。
金威料头的外角非常干净锋利，就像刀刃一样。 也就是说，冷流变技术实际上可以用来制作任意尺寸的外部圆角，而无需考虑弯曲系数。
下面我们看看T型料头的内部。 里面有很多曲折。 这种扭曲的第一个原因是为了形成支撑结构，第二个原因是在这里连接其他组件以具有功能属性。
要制造这种结构，意味着必须以极窄的距离连续地来回破碎钢板。 不用说，断裂过程必须非常精确。 关键是用传统的折弯技术，将钢板这样来回折断。 金属疲劳，如果晶体破裂，就很容易破裂。
冷流变可将钢板弯曲180°，结晶流使弯曲拐角处的单板厚度由3mm增至5mm，外角可保持90°。 任意角度观察，放大500倍。 水晶不但没有受损，反而聚集了更多的水晶。
这使得冷流在折角时充满信心。 一次成型总角度可达8000-9000度，工序不超过30道。 在欧洲，一次性成型最大角度为4000-5000度，需要60-80道工序。
在更强的角度结构的支撑下，金威的T型头仅依靠腔体就可以支撑高达9米的玻璃。 如果是实心的话，高度可以达到14米，视觉效果非常纤细。
更薄的边框意味着玻璃的比例增加了。 站在窗前，你会感觉自己就像一部全面屏手机。
更神奇的是，钢材经过冷流变处理后，材料的大部分回弹应力已被消除，这与热加工后自然放置数月释放应力的效果相当。 然而欧洲精密冷弯技术只能做到消除一小部分。
这一常识性的突破引起了核物理材料专家欧阳小平院士的注意。 他认为这项技术非常有用，于是担任金威与高校联合成立的“钢铁冷流变技术”研发中心的首席技术顾问。 。
一旦精密加工技术解决了，钢材的优势就会体现出来。
钢的熔点是铝合金的三倍，刚度（弹性模量）也是铝合金的三倍，强度是铝合金的3-5倍，导热系数仅为铝合金的1/3。 同等重量下，轧制铝合金的性能更好。 不易着火，更坚固，更安全。
与欧洲技术只能加工1-3毫米较软的钢材相比，冷流变可以在一定厚度下实现普通钢、高强钢、特殊钢、不锈钢等几乎所有钢材的精密复杂成形。 0.3-5毫米，几乎涵盖了铝合金型材的大部分应用场景。
钢本身比铝密度大，但可以做得更薄。 因此，当钢在很多场景下替代铝时，相对铝合金的重量增加可以控制在5%以内。
采用同样的轻质钢型材，玻璃幕墙和钢龙骨不仅是防火的轧制铝合金，还可以支撑高达9米的玻璃外墙，使整个大型建筑具有自然通透的效果，成倍增加外观更美观，更安全，更便宜。
因此，推出不到三年，金威就参与了大量幕墙、消防领域的国家和地方重点工程，如：北京大兴国际机场、雄安高铁、冬奥会场馆等、温州奥体中心、杭州亚运村、南京园博园等。
除了建筑材料外，冷流变技术还可以生产光伏防腐钢框架，其比铝合金重不了多少，但成本低30%。 而且，昼夜温差下的热胀冷缩影响小一倍，使得位于戈壁沙漠的光伏系统阵列更加坚固耐用，而其碳排放量仅为二十分之一，创造了降维对铝合金的影响。
2022年6月，中国空间在轨建设专家韩景涛教授找到金伟洽谈合作，因为中国有在轨建设千米级空间站的构想，而且制造如此大型空间站的材料很多必须在现场。 加工的，必须是高强度精密特种金属材料，能够在常温和低温下加工复杂金属形状的冷流变技术已成为航天基础设施时代的重要选择。
也就是说，金威从养猪场开始，实现了型材的低成本精密成型，完美平衡了钢材“精密造型、力学性能、成本”的不可能三角，填补了国内空白，将欧洲精密成型带入国内。最前沿。 钢材每吨成本数万元，开启“以钢代铝”之门。
多年后，金威带着其冷流变材料亮相了当年令他们震惊的国际幕墙展。 欧洲厂商负责人在金威展位前默默观看了良久，然后退出了展会。 之后我就再也没来过这个展览。
封锁中国半个世纪的科技神话终于破产了。
当我第一次听到这个故事时，我并没有太在意，因为他们的一位经理是我的朋友。 这个故事他给我讲过很多次，但我都没当回事。 毕竟企业家吹牛是很正常的事，你说什么我当然不能相信。
目前从事此类高科技研究项目的团队，哪个不是清华北大的，哪个不是龟博士的，哪个不是大厂研究所的，哪个不是几十家的支持的。来自政府的数百万或数亿？ 你一个本科生，能带一个基层团队吗？
我不把你暴露在大庭广众之下是给你面子，你却还跳来跳去。 你认为我是弱智吗？ 最后出于同情，我自己跑到了长沙湘银厂。
直到最后，眼见为实，被打了一巴掌，让我的想法和以前不一样了。
我们知道，所谓隐形冠军数量众多、覆盖供应链上下游，是发达国家制造业的基石，也是终端产品性能优势的基础。 这也是他们能享受高额利润和效益而我们只能降低成本的根本原因。 但隐形冠军到底是什么？
以前我们谈到隐形冠军时，往往会想到百年老厂。 祖孙三代专注于专业领域，生产螺丝、螺母、圆珠笔笔芯等。 他们的背后是德国人的卓越和日本人的工匠精神。 精神。
德国和瑞士两家钢铁加工公司之一已有80年历史，另一家始建于清朝时期。 一看他们的宣传册，就给人一种他们肯定是隐形冠军的印象。
我觉得这些都是很好的提升国家工业形象的方式，我们必须要有这样的东西。
但如果我们按照他们宣扬的理念来认识世界，那我们岂不是要经过几十年、上百年的积累，才能成为真正的制造强国？
从金伟的例子来看，我们是否应该回到自然去理解它。 隐形冠军字面意思就是在公众认知度不高的领域成为世界第一。 在这个过程中，这群人解决了前几代人无法解决甚至发现的问题，他们成为了一支独特的团队。
例如，玻璃加铅后能变得像水晶一样半透明吗？ 这是施华洛世奇。
另一个例子是内燃机。 它可以做得更小并用于车辆吗？ 那是戴姆勒。
另一个例子是钢铁。 它可以弯曲而不变脆或回弹吗？ 这是金威。
此前中国并没有那么多隐形冠军。 是因为手艺不够吗？ 是因为我们这个行业没有百年历史吗？ 并不真地。
说白了，我们以前主要是为了弥补西方工业革命的教训。 我们遇到的问题别人也遇到过。 能转让技术的，可以直接转让。 即使别人挡住了我们的路，我们也能独立发展，就是按照别人已经做到的事，怎么能成为第一呢？
所以钢材加工车间，过去我们能够做大公司一般都是靠规模。 那一代企业家需要懂人性、懂市场、懂政策，做好科技产品的快速复制和推广。
但现在时代变了，我们的产业迎头赶上，几乎所有能转让的技术都被转让了。 没有人走在我们前面。 当我们继续前进时，阻力突然变大。
所以有些人就很困惑，觉得我们怎么能做一些没有人做过的事情呢？ 为什么不炒房地产呢？
但当一些铁头孩子真正机缘巧合地进入其中，年复一年地努力时，他们突然发现，很多事情并没有那么困难。
中国确实是当今世界工业基础最好的国家。 原材料、基础设施、科学技术人才都不缺。 而且，我们在美国的竞争对手基本上已经失败了，而我们在欧洲和日本的竞争对手就像他们宣传自己的那样，非常有工匠精神，但从另一个角度来看，他们真的很老了。
以靳伟的做法为例。 为什么欧洲人看上去那么遥遥领先，实际上却什么都不是？
我的理解是，他们的全套技术是四十年前就形成的。 当时还没有现在的计算机计算能力和现在的有限元分析模型。 不管他们的模具多么精密，生产线多么复杂，都有一千种说法。 一万只是第二次工业革命的产物，并没有充分利用第三次工业革命的成果。 而且，他们的创始团队早已消失。 目前的团队已经是一支完全没有研发能力的职业经理人团队。
对于那些能够真正从物理学底层思考工程问题的人来说，这是一个机会，这就是马斯克所说的第一原理。
一方面，随着这一代认真的受过大学教育的企业家和工程师的崛起，我估计在未来十到二十年里，中国将以压倒性的力量颠覆欧洲、美国和日本的隐形冠军。 在此过程中，数以千计的我们自己的隐形冠军将会涌现。
另一方面，当这些隐形冠军改变了供应链的底层逻辑时，很多事情，大到盖房子、造飞机，小到做衣服、饮料，都值得重新思考、重新去做，就像我这两天所做的那样前。 我在711买了一瓶饮料，里面竟然有一整株人参。 这意味着人参在工业化大量生产后可以如此便宜。
我们必须明白，现在很多东西只能这样制造，不是由于物理限制，而是由于人类限制。 由于我们已经接管了相关行业，因此我们将把它们推向新的高度。
最近的经济非常糟糕。 我相信每个人都在受苦，包括我。 显然，最糟糕的是尚未到来。 目前，我们需要经过整个周期以了解一些确定的东西。 中国不会像日本那样失去三十年。 因为可以用肉眼来看待中国技术正在迅速发展，所有各行各业都在升级，而且全球竞争力正在迅速改善甚至粉碎。 诸如房地产周期，国际经济危机，国际关系的重新平衡和流行病之类的事情都是短期因素。
真正重要的是，我们的每个中国公司，大学和科学研究机构是否都可以努力在自己的领域超越其欧洲和美国的同行，并成为世界第一。
我一直尊重人们，这些人甚至在小事上都可以是第一个，因为这些小的第一人的累积效应是，中国的经济将继续上升，这也是中国下一阶段发展阶段的驱动力。
