顺德图书馆_为深中通道海底隧道穿上超级“防火衣”

A4纸大小的绝热毡在气罐的持续燃烧下，接触面温度直逼1200摄氏度，而另一面的温度却远低于300摄氏度。将其运用在工程项目上，便如同一件“防火衣”，为不耐高温的建筑结构提供坚实保护。
　　看似“简单”的技术应用逻辑，却成为世界上综合建设难度最高的超级跨海集群工程——深中通道的关键助力：在长达6.8公里的海底隧道里，10万套耐高温高硅氧气凝胶绝热毡被运用在钢壳沉管隧道防火工程中，满足着深中通道沉管隧道钢结构预埋件的防火需求，使钢壳沉管隧道在明焰1200摄氏度的温度中，持续两小时都能保持钢壳主体温度不超过300摄氏度。
　　这也预示着，即便在极限状态下，多辆新能源汽车在海底隧道碰撞并燃烧持续一段时间，穿着这件“防火衣”的海底隧道亦能保持钢壳结构的稳定，不会因温度过高而造成坍塌。
　　“这款复合材料我们研究了近一年，前后经历了三次模拟燃烧测试，才在2023年1月取得实验成功。”作为这款耐高温高硅氧气凝胶绝热毡的设计研发公司，顺德企业——广东奇雄新材料科技有限公司董事长蒋奇西坦言，能将这项技术成功应用于深中通道这样的世界级工程，他和团队都感到非常骄傲，这既是对“顺德智造”的肯定，也是对自己这名创业者的认可。
　　2020年成立，2021年成功研制出高性能防火隔热保温材料，2022年博得深中通道设计方青睐，2023年成功通过实验测试，2024年将气凝胶产品运用到新能源汽车天幕顶，帮助车辆在隔热保温的同时降低电池能耗……细观奇雄新材料的发展之路，每一年的步伐都相较其他初创企业要大得多且顺利得多，但只有蒋奇西团队知道，这背后是无数次的尝试与挑战，是不断地攻坚与突破一个个技术难关，最终在气凝胶细分领域蹚出新路。　
　　上天：
　　曾经的航天工程师有一颗科技强军的心
　　今年已56岁的蒋奇西，并没有人到中年大腹便便的体态，而是凭借其常年坚持的健身习惯，维持着矫健的身姿，言谈举止间也彰显着锐意进取的精神面貌。
　　“我是一名退役军人，在酒泉卫星发射基地当了近10年的航天工程师。”蒋奇西透露，毕业于中国人民解放军国防科技大学的他，怀揣着对军营的向往，毅然选择了从军报国，将自己的全部身心都付诸科研试验的日常工作中。
　　身处戈壁，时常要面临极端恶劣的自然环境及各种艰苦条件，但蒋奇西从未退缩，“军人的天职就是服从命令，所以每次接到任务，从来没想过失败，就是一头扎进去，无论如何都要成功完成任务！”这样的坚定完成既定目标的信念，在他离开军营后，依然深深地烙印在他的脑海中，影响着他后来的创业生涯。
　　从部队退役后，蒋奇西辗转兰州、上海、广州等地创业，其间从办公家具领域跨入房地产行业，又从金融投资领域进入股权投资领域，亲历了多个行业的转型与尝试，也曾面临无数次的成功与失败。几番思考下，他决定发挥自身特长，将曾经积累的技术经验和军工精神，转化到军民融合的创新发展中。
　　“我在国防科大学了很多的技术，从军的经历也让我接触到很多先进材料的研究，还是想为中国国防事业和高端制造业做贡献。”蒋奇西表示。2017年，他和国防科技大学的几位校友，共同创办了相关的研究院和产业园，并先后引进空间互联网卫星技术、军民两用气象雷达、人工智能芯片研究等项目，以科技成果为依托，在助力国防现代化建设的同时，也为地方经济发展注入新动力。
　　一次偶然的经历，蒋奇西了解到国内许多船舰都需要用到隔热材料，防止强烈的日照和海水冲刷对船体保温造成的损害。然而，当时市场上所供应的隔热材料，其效能技术普遍都存在一定的局限性，无法完全满足高性能船舶的隔热需求。
　　为此，蒋奇西从现有团队中分出一部分力量，成立广东奇雄新材料科技有限公司，致力于研究气凝胶隔热复合材料，以期填补这一技术空白。“我们从一开始对气凝胶产品的定位就是高性能防火隔热保温材料，所以对各项指标的要求都非常高。”蒋奇西介绍，企业研发的气凝胶毡，不仅具有优异的隔热、耐高温性能，且已通过严格的毒性、防火、烟雾测试，预计今年年底，该款气凝胶防火隔热复合材料便可通过国家相关部门的认证，正式投入市场使用。
　　入海：
　　“没想到”的机遇，全力以赴的决心
　　一心忙着为船舰研发高性能隔热材料的蒋奇西，并未预料到一次重大的机遇即将来临。
　　2021年5月，深中通道设计方了解到广东奇雄新材料的气凝胶复合产品，于是向企业提出了将其作为特殊消防工程材料，用于海底隧道建设项目的需求。蒋奇西和团队在接到这一消息时，既意外又十分兴奋，“谁都没有想到，在这样一项规模庞大的工程项目中，气凝胶竟然也能作为防火隔热材料，运用到项目安全建设中，为保护大型工程建筑材料提供关键保障”。
　　原来，彼时正处于施工建设中的深中通道，其海底隧道为世界首例双向八车道钢壳混凝土沉管隧道，最深处位于水下约40米，有6公里长纵坡，且无应急车道、无港湾式停车带、无车行掉头通道，一旦发生事故，救援难度大、危险系数高、救援技术要求高。为此，施工方将隧道侧面和顶部都附加一层防火板阻断火势蔓延，但部分裸露在外的预埋件及挂件却因特殊原因无法直接安装防火板，成为潜在的安全隐患。
　　经过与专家组的深入讨论，蒋奇西和团队最终决定研究一款耐高温高硅氧气凝胶绝热毡，以凹槽结构将钢架包裹其中，构筑一道坚固的“防火墙”，既能保护钢架不受火焰直接损害，又能有效隔绝热量传递，确保隧道整体安全。
　　这并非易事：长达6.8公里的海底隧道需要10万套大大小小的气凝胶绝热毡，长度从几厘米到1.4米不等，部分气凝胶绝热毡还需在凹槽之外进行打孔处理，确保铆钉能顺利穿过，且必须达到绝对防火标准。
　　“这个项目可以说前无古人，后无来者。”广东奇雄新材料科技有限公司总经理王兆雄直言，纵观国内外海上工程建设，使用如此大规模的气凝胶绝热材料作为防火隔离层尚属首次。也就是说，奇雄新材料研发团队要在没有成功案例借鉴参考、没有应用数据支撑的情况下，自行摸索出适合海底隧道特殊环境的产品研发与工艺制作方案。
　　尽管前路未知，仍要勇于尝试。在蒋奇西、王兆雄两人的带领下，团队迅速投入到这场前所未有的挑战中，不断突破技术瓶颈，优化产品性能，反复试验和检测每一个细节、每一个参数，确保产品能发挥出比较好的作用。
　　经过数月的艰苦努力，蒋奇西团队终于研发出了符合要求的气凝胶产品，兴高采烈地送往重庆国家实验室进行RABT高温曲线测试。然而，接连两次的模拟火灾实验都未能达到预期效果，不符合项目建设方设定的“在1200摄氏度高温条件下，持续燃烧2小时，非接触面温度需保持在300摄氏度以下”的标准。
　　顾不上沮丧和失望，折返回到顺德的众人立即分析问题所在，重新梳理实验数据和产品研发流程，最终逐一找到了问题的根源及解决方案：首先，尽管气凝胶材料具备一定的隔热性能，但其防火能力相对较弱，无法承受长时间的明火燃烧。需要在气凝胶的外层额外增加一种性能更为优越的航天级防火材料，率先抵抗1200摄氏度的高温。其次，为防止热量通过铆钉与绝热毡之间的缝隙渗透，导致非接触面温度上升，还需对这两者的连接处进行更为严密的防护处理。
　　2023年3月，产品第三次测试顺利达到防火隔热技术指标要求，得到深中通道建设方的高度认可。一年后，10万套高硅氧气凝胶绝热毡顺利交付。
　　“肯定会想过失败，因为创新尤其是科技创新，70%以上都会失败，但是既然有这样一个机会，就要全力以赴去做。”蒋奇西肯定地说。
　　落地：
　　大幅降温的材料，持续升温的热情
　　如果说，深中通道海底隧道特殊消防材料的研发是奇雄新材料一次“偶然”的机遇，那么，庞大的新能源汽车市场则为企业创新带来了源源不断的“必然”动力。
　　近年来，新能源汽车的崛起为隔热材料行业带来了全新的挑战和机遇，据中国汽车工业协会预测，2025年我国新能源车销量有望突破3000万辆。然而，当前市场上广泛应用的传统防火隔热材料，包括玻璃纤维棉、硅酸铝棉以及复合隔热板等，在性能上存在一定的局限性。如导热系数较高、厚度较大、防火防水性能一般，保温性能衰减速度较快等，难以满足新能源汽车对高效隔热和防火安全性能的需求。
　　瞄准这一痛点，奇雄新材料迅速加大对新能源汽车专用隔热材料的研发力度，推出玻璃纤维气凝胶毡，即由气凝胶和玻璃纤维复合制成的绝热材料，不仅保留了气凝胶导热系数低的特性，还具备柔性和薄的特点，能有效提高空间利用率。将其用在新能源电池中，能有效地隔离热量的传导，即使相邻电池发生热失控，也能为其他电池提供足够的缓冲时间，提高整车的安全性能。
　　“这款材料这两年来很多企业都在研发生产，可以说它的市场竞争会逐渐激烈。”王兆雄认为，尽管市面上的气凝胶产品质量参差不齐，但企业仍会坚持在品质与技术创新上下功夫，不断提升产品性能。
　　与此同时，凭借强大的科研实力，企业也在不断探索新的技术路线，力求在新能源汽车保温隔热领域取得更大的突破。
　　2023年，企业与广汽集团签订合作协议，研制可隔热保温的新能源汽车天幕遮阳帘系列产品，进一步提升车辆的舒适性和节能性。
　　据了解，由于新能源汽车普遍需要利用底盘电池进行动力驱动，导致车身底部空间被大量占用，车内的空间利用率也相较传统燃油车低。为了保证车内的纵向乘坐空间，许多车型在设计上倾向于采用全景天幕作为车顶设计。但随着夏季气温的逐渐攀升，全景天幕的弊端也逐渐显现，每当阳光直射车顶，车内温度会迅速上升，不仅让司乘人员感到不适，还增加了车载空调的能耗。
　　为此，奇雄新材料研发团队依托自身在气凝胶复合材料的技术优势，结合企业现有生产设备，成功研发出了一款可隔热保温的新能源汽车天幕遮阳帘系列产品。王兆雄介绍，这款产品不仅能有效降低外部热量的传递，还能维持车内温度的恒定，从而降低车载空调能耗。实验数据显示，同款新能源汽车，在没有安装气凝胶天幕的情况下，百公里电耗为17.5度，安装该产品后的百公里电耗降低至14.9度，实现了约14.8%的能耗优化，显著提升了车辆的行驶里程。
　　据悉，当前该产品各项技术指标及产品设计已通过广汽集团的严格审核，即将进入量产阶段。
　　接下来，企业将继续深耕新材料研发创新，不断探索隔热材料领域的新边界，助力国家“双碳”目标实现。