2024年9月,西太平洋。海面之下5876米处,一台深海采矿车正沿着海床缓缓行进,采集着富含锰、钴、镍等稀缺资源的多金属结核。海面之上,母船通过一条看似不起眼的缆线,为采矿车源源不断地输送电力、指令与通信信号。这条缆线,就是被誉为深海采矿“生命线”的超水深重载大功率光电复合脐带缆系统。
作为安徽“首台套”重大技术装备的代表,它不仅填补了国内超深水领域的技术空白,更以国际领先的技术水平为中国海洋经济挺近深远海注入强劲动力。而其研发主体中国电子科技集团公司第八研究所(以下简称“中电科八所”),正是安徽高端装备与电子信息产业的“硬核力量”。
打破封锁,挑战世界纪录
海洋是全球经济的“蓝色疆土”,深海矿产资源丰富,多金属结核矿富含锰、钴、钛、镍及稀土等稀缺资源,堪称地球的宝库,是全球战略性资源的重要补充。然而极端水深、巨大压力、复杂海况,如同天堑阻隔着人类向这片蓝色宝库的进军,而脐带缆则是深海开发的“神经与血管”。
“国际上首次提出大芯数增强纤维无接续大长度密集铠装成型技术”“7000米连续制造长度”“143吨破断强度”“1200次耐反复收放”“6000米深水压下动态承力密封”———这一串数字,是中电科八所交出的成绩单。
在此之前,大长度、重载、大芯数、耐反复收放的深海脐带缆,长期被欧美企业垄断,并受到《瓦森纳协定》的严格禁运限制。国内深海采矿试验长期停留在几百米至四千多米的水深,而全球多金属结核资源主要分布在3500米至6500米的海床。要真正挺进深海,必须突破这道技术天堑。
2024年9月,这套完全自主研发的脐带缆系统在中国南海和西太平洋海试成功,创造了深海采矿5876米工作水深的世界纪录。同年12月,它被安徽省工信厅认定为“安徽省首台套重大技术装备”,并被中国电子科技集团鉴定为“国际领先水平”。
一根脐带缆背后的“硬仗”
比技术参数更动人的,是研发过程中的一场“惊心动魄”。
超水深重载大功率光电复合脐带缆的研制过程中最重要的工序是外护套挤制。该产品首次使用了一种全新的护套材料,更棘手的是,挤出工艺需要连续生产40多个小时,一旦中途出现问题,整根缆线可能直接报废,损失巨大。
“没有退路。”项目组在生产前反复进行工艺验证和设备改造,制定了周密的应急预案。正式生产那天,中电科八所党委书记、所长姬可理坐镇现场,多部门领导全程值守。
然而,意外还是来了。外护套挤塑工艺要求,外径60毫米时最大允许偏差1毫米。在试制过程中,新型材料挤塑工艺不成熟,使得外径公差过大,达到了3毫米,在调试阶段完成后,勉强达到1毫米,但在正式生产过程中还是出现波动。在即将开始整缆生产时,外径最大波动达2毫米。
关键时刻,姬可理沉着冷静,果断提出参数调整意见,通过温度和螺杆转速控制,稳定住了产品外径,最终偏差达到0.6毫米以内,使得脐带缆圆整度最终达到了绞车自动化排线的收放使用要求。
“所领导、各部门负责人彻夜不眠,全程现场保障。”一位参与研发的工程师回忆,“那40多个小时,没有一个人离开。”正是这种“创造条件也要上”的拼劲,让这根“生命线”得以诞生。
深海变局的“安徽力量”
这根脐带缆的意义,远不止一项技术突破。
从产业看,2024年国内海底脐带缆市场规模已达48.6亿元,其中复合型脐带缆占比超60%。该产品不仅填补了国内超深水领域空白,更意味着中国企业在全球深海装备市场上拥有了话语权。
从战略看,据国际能源署预测,到2040年,全球对镍、钴的需求将增长约20倍。谁掌握了深海采矿装备,谁就掌握了未来资源的主动权。
从区域发展看,安徽作为装备制造大省,以“首台套”政策为牵引,推动中电科八所等企业实现技术突围。这根脐带缆,正是“安徽制造”向“安徽智造”跃升的生动注脚。
目前,该系列产品已取得2项国际标准、11项国家标准、5项国家发明专利。中电科八所明确表示,将继续向更高使用寿命、更高效传输、更智能监测的方向迈进,探索深海空间站、海底数据中心等全新应用场景。
“首台套的成功不是终点,而是新的起点。”姬可理说。从跟跑到并跑,再到领跑,这条由安徽制造的“深海生命线”,正为中国“向海图强”输送着源源不断的底气。
这条由中电科八所自主研发的“深海生命线”,不仅是一根光电缆,更是安徽制造向高端化、智能化、国际化迈进的产业之光。安徽正以创新之笔,在深蓝画卷上书写更多“中国智造”的精彩篇章。
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