“掰彎”這件事，這羣鋼鐵直男有話説_風聞

2010年10月4日，下午一點半，匈牙利阿杰卡小城的人們剛剛吃完午飯，地面突然咆哮着湧來近百萬立方米的紅色泥石流，很多人猝不及防被捲入其中，濃烈的氣味直刺鼻腔。

這場事故造成一百多人化學灼傷、八人重傷死亡，泥石流所到之處，樹林、河流生態全面崩潰，800公頃土地被污染，至今還不能耕種。

這場災難的罪魁禍首就是“電解鋁”的副產品——“赤泥”。

自1886年電解鋁被髮明以來，鋁在我們的生活中大面積地取代了其它金屬製品，從門窗到廚具，從易拉罐到手機外殼，從航天航空到艦船汽車再到建築材料，美觀輕便又堅固還容易加工的鋁合金無處不在。

然而，鮮為人知的是，每生產1噸電解鋁，就會產生1.5~3.5噸赤泥。

這種物質含有氫氧化鈉、氟化物，浸出液PH值在12.1到13，極具腐蝕性。由於混了氧化鐵等多種金屬化合物，而呈現紅色。

因為成分太複雜，導致赤泥回收難度極大，即便不計成本強行提煉金屬，也只會帶來更多污染。放任不管，則會嚴重污染土壤、地下水和河流，導致生物絕跡、農作物減產，嚴重時發生潰壩，就會釀成匈牙利阿杰卡小城那樣的“赤泥”慘案。

長期以來，鋁製品的優點和赤泥的污染，就成了一對難以調和的矛盾。

今天我想聊的是，有一羣中國的理工男，正在嘗試用一種看起來“怪異”的方式來解決這一矛盾——用鋼鐵去取代鋁。

電解鋁，顧名思義是個極其耗電的產業。因此，歐洲電解鋁產業在這一輪俄烏戰爭所引發的能源危機當中，首當其衝。

歐洲最大的電解鋁公司，法國敦刻爾克鋁業公司，在今年年初和九月底分別進行了15%和22%的減產，原本28.5萬噸的產能被砍到只剩18萬噸。而另一家歐洲鋁業巨頭，德國斯佩拉，則直接宣佈減產50%。

歐洲地區總建成電解鋁產能大約1035萬噸，佔全球的13%，近一年來鋁廠產能已經縮減了將近一半，產量降至20世紀70年代以來的最低水平。

這背後最主要的原因當然就是電價高企。

據中輝期貨統計，歐洲的工業電價已經高到離天下之大譜的程度，法國和德國的電解鋁電力成本分別為48104元/噸和47061元/噸，光這一項成本就已經是倫敦金屬交易所鋁價的將近三倍，上海期貨交易所鋁價的2.5倍。

國內外電解鋁成本差距如此懸殊，這當然對於中國的鋁產業增產出口是個重大的利好。

目前，中國鋁產能佔全球一半，擁有出口創匯的實力。然而，即便可以出口創匯，電解鋁產業的高能耗高污染本身就是難以承受之重。

2020年全年，我國總用電量7.51萬億度。其中，近七成是工業用電，能耗最高的電解鋁一家就佔了全國用電的近7%。整個鋁材產業的碳排放量則佔了全國總碳排放的10%！伴隨的年增赤泥超過4000萬噸，總存量已達十億多噸，回收率卻不足百分之一。

露天存放，代價是毀掉了十幾萬畝土地。

電解鋁，就是我們拿環境換髮展最明顯的案例，起碼是之一。

而且，在“雙碳”已經被定為國策的今天，鋁型材的廣泛應用，讓很多致力於碳中和的產業並沒有大家想象中那麼低碳。

比如中國強勢逆襲的光伏產業，光伏面板用硅做，原料是沙子，污染極低。但考慮到運輸與加工成本，邊框組件卻只能用高碳排高污染的鋁合金。2021年光伏行業就消耗了200萬噸鋁，而且還在以每年30~40%的速度增長。

還有如火如荼的電動汽車，車身、車輪等閃亮的鋁合金，導致每輛電動車大概消耗250公斤鋁。預計2030年，電動汽車年消耗鋁將達到1000萬噸。

所以，鋁看似輕便容易加工價格還不貴，實際上是我們簽下了一張“赤泥”圍城、碳排放失調的天價欠條。

把產品給別人，把污染留自己，鋁行業污染長期積累下來，會成為一個非常複雜又不得不面對的問題。

有沒有可能從根本上解決這個問題？

直觀感覺會非常難，因為鋁合金在生活中的存在就如同空氣一樣，自然到你甚至無法注意到它，它現在的生態位顯然是市場長期競爭的結果，如果真有能替代它的東西應該早就替代了。

這就要説到我們今天要講的故事了，國內真的有一羣人在嘗試用鋼鐵去替代鋁。

理論上説，可行。

從成本角度來看，據上海期貨交易所10月27日的數據，鋼卷的價格是3641元/噸，鋁是18550元/噸，差了5倍多。

從環境代價來看，生產一噸鋼鐵，碳排放只有一噸氧化鋁的20分之一，難以處理的有害廢物極少，鋁鋼行業整體碳排放之差高達二三十倍。

而且鋼鐵強度高，安全性更好，雖然它更重一些，但是滿足同樣結構強度的前提下它能做得更薄，更省材料，這意味着成本更低、碳排放更少。

那鋁又是憑藉什麼席捲全球的呢？其實核心就是一個點，相對於鋼鐵，鋁更便於加工。

鋁的熔點更低，六百多度，用柴火都可以融成鋁水，搭個灶就可以熔化易拉罐澆鑄鋁盆鋁鍋；鋁也更加柔軟，鋁窗鋁框，用簡單的工具甚至是用手都可以調整它的角度。

並且，鋁還有一種非常高效的精密成型技術，叫做熱熔擠，就好像壓麪條一樣，把鋁棒加熱之後，從機器的一頭往裏擠，另外一頭就會從模具中得到各種毫米級別複雜精細的材料，特別適合用來做佔鋁合金用量百分之六十多的建築型材。

而鋼鐵的熔點在1500度以上，融化後流動性也很差，用類似的方法會便秘擠不出來。

這就是為什麼在我們的生活當中看到的鋼鐵製品，要麼是粗壯笨重的鋼管、鋼筋、鑄鐵，要麼是廉價感滿滿的不鏽鋼鐵皮，而那些既需要結構強度又需要美觀精細的金屬部件往往都是鋁合金。

要讓鋼鐵取代鋁，至少部分地取代鋁，關鍵就是要找到鋼鐵低成本精密成型的技術。

故事回到2010年，湖南幾個理工男一起去參觀一場國際幕牆門窗展。當時，他們驚訝地發現歐洲從中國進口的廉價鋼卷，居然可以加工成精密複雜的各種幕牆型材，並且居然可以賣到20萬元一噸。

同時期，國內一般鋼材能賣到五六千一噸就很不錯了，他們的公司金為，也是做鋼材的，當時金為主打的產品鋅鋼護欄，能賣八九千塊錢一噸，已經讓他們很驕傲了。

這一對比，手頭的飯突然間就不香了。

尤其是聽歐洲公司的負責人説，精密鋼型材產品性能是鋁型材的4~5倍，碳排放才二十分之一，他們徹底不淡定。

“碳排放”已經框定了未來幾十年產業競爭底層邏輯，高污染高能耗的鋁型材最終要兑現鉅額碳排放交易成本，這一點普通人可能不太敏感，但是在行業內屬於常識。如果能掌握精密鋼型材的製造技術，這是一個短期能賺翻，長遠有發展，甚至往大了説是利國利民的事業！

雖然是做欄杆的，金為對技術的尊重，是發自肺腑的。因為，技術先進一點點，都能多賺億點點。

早些年，他們為了完成客户訂單而設計的各種造型結構的欄杆，本以為申請專利只是“面子”好看，沒想到竟然有人為此給他們付專利費，這讓他們深刻認識到從純製造往技術研發方面轉型的“好處”。

於是金為這幾個理工男就押上當時全部的研發資源：老闆的表弟，一位來自985高校的化學專業本科生；一間養豬場改造而來的工廠車間；另外，一咬牙拿出做欄杆好幾年的利潤三百多萬去買了設備。

就這樣，他們開啓了國內首款精密鋼型材研發之路。

然後不出意外地，就出現了意外。

當時金為的“工程師”並不懂這個東西要怎麼做，只知道歐洲人用的是一種叫做冷彎的技術，專業術語叫做連續輥壓成型，直接把鋼卷連續掰成需要的複雜形狀。

他們也嘗試這麼去做，但事實證明鋼材真不是那麼容易掰的，不是説你控制力度把它掰成某個角度就完事兒，精密型材意味着你要在幾十釐米的材料上掰出七八個甚至十多個角，角度加起來三四千度。

這個過程中你得考慮彎折地方的角度的精確度，掰多了會不會斷，掰完了之後會不會回彈等問題。並且，所有這些問題會在掰這十幾個角的過程中疊加在一起，需要一次性搞定沒有回頭補救的機會。

沒有歐洲人精密的模具、設備，幾十上百年積累的數據，剛開始做出來的東西，用一句話形容：很難形容它到底是個啥。

正是因為相關技術專利對中國的封鎖已經實施半個世紀，連國內院士級別的材料大拿都對此一籌莫展，歐洲人才好意思叫賣十幾二十萬一噸。

不得不説，當時，金為的幾個創始人過於理想主義了。這個技術能力實際上在歐洲也只有的德國和瑞士分別有一家公司掌握，美國人眼饞已久，早把它列在國家科學基金攻關項目上已經很多年了，國內有些大型國企也搞了十多年也搞不出來……

當初他們根本就不知道這些，所以才一頭紮了下去，據老闆本人説如果早知道，根本就不敢幹這件事。

但是，養豬****場已經改造了，幾百萬已經砸進去了，要是放棄，幾年的欄杆就白賣了。這時候湖南人那股霸蠻勁兒就上來了，送完一血難道就不能越塔了嗎？

於是，他們做了一個很頭鐵的選擇，繼續搞！

問題是這個領域本來就冷門，歐洲人的技術封鎖本身也非常細，連相關的論文、技術資料都找不到，找了國內幾家大學，教授自己也沒聽説過，沒有辦法，只能從0開始摸索。

在此過程中發生了很多很不專業、甚至搞笑的故事。

比方説當時他們為了研究一種能精密控制鋼材彎折過程的算法，配備了手頭最強力的設備：一台X星人遊戲本。這個筆記本畢竟配置太低了一點，大概跑十五分鐘工程軟件就要死機。

他們的技術總監也就是老闆的表弟就真的很拼，給自己定了個鬧鐘每次只睡十五分鐘，到點起來檢查死機了沒有，導致被他老婆説成是15分鐘先生。

再就是有次金為的老闆在廠房檢查產品，鋼材堆在那兒居然發生了“爆炸”。這也能爆炸？

其實就是他們不懂原理，掰出來的材料有個回彈應力，一大堆材料堆那兒，大概是某條鋼材回彈了一下造成連鎖反應，一時間整個廠房都在那裏彈，跟地震一樣，導致上面的鋼材掉下來直接把老闆右手的食指和無名指最後一個關節給砸掉了。

老闆撿起來送到醫院救治，當時醫生建議算了吧，都砸扁啦。在危機時刻，金為老闆依舊保持了清醒的頭腦，“你説這個沒用，我説有用”，最後還真給他接回去了。

就是在這樣看似荒唐的背景下，一摸索就是九年。

然後自然就進入到了常規劇情，資金鍊瀕臨斷裂，創始人賣房子，賣完房子家庭關係破裂……

下一步按一般劇情應該是破產跑路，但就在2018年的一天，廠房傳來喜訊：成功了，而且實現的方式還跟歐洲不一樣。

金為把這種獨有的鋼鐵精密加工技術稱為冷流變，它的特點是可以以冷加工的方式實現原本只能靠熱加工得到的晶體流動效果，而且是精準控制金屬晶體。就像是擀麪條，想讓哪裏厚哪裏就厚，想讓哪裏薄哪裏就薄，在常温狀況下，高效率低成本的實現鋼鐵晶體的精密可控流動。

這種冷流變具體的實現方式，涉及到關鍵技術機密不太好展示，但我可以給大家看一下成品鋼型材。

左邊這個是一家歐洲公司的內擴凹槽料頭，大家注意看這裏轉角的地方，是不是有一塊明顯凹進去的地方，原因也很好理解，因為轉角需要根號二倍的厚度，但是這塊型材是用一片厚度均勻的鋼卷折出來的，轉角這邊自然就凹進去了，而這樣的缺陷勢必會削弱整體的結構強度。

我們再來看右側金為的產品，同樣是內擴凹槽的料頭，轉角的地方，很平順。這就是冷流變，可以精準控制金屬晶體的流動，想厚就厚想薄就薄。

而且，傳統折彎技術把一塊材料彎過來，那外面這一側就會被拉伸。即便肉眼看不出來，它裏面的材料經過拉伸之後勢必變得稀疏，強度降低。所以在傳統鋼鐵冷彎工藝中有一個**“折彎係數”**的概念，就是需要平衡折彎角度和材料拉伸，不能拉過頭了。

金為的料頭角的外側，非常的乾淨利落，跟刀鋒一樣。也就是用冷流變技術實際上可以做出任意尺寸的外圓角，不需要考慮折彎係數。

再來看下面這款T型料頭的內部，內部很多的彎彎繞繞，之所以這樣繞一是為了形成一個支撐結構，二是為了這裏要連接別的部件，具有功能屬性。

要做出這個結構就意味着，要在極窄距離下把一塊鋼板連續掰來掰去，掰的過程要非常精準這就不必説，關鍵是用傳統折彎技術這樣掰來掰去，金屬疲勞、晶體破裂，就會容易斷。

而冷流變可以對鋼板實現180°彎折，而且晶體流動使折角處單板從3mm加厚到5mm，外角還能保持90度。任意折角放大500倍觀察，不但沒有任何晶體破損，晶體反而聚集更多。

這讓冷流變在折角上可以有恃無恐，一次成型的總角度可以達到8000-9000度，不超過30道工序，而歐洲一次成型角度最多在4000-5000度，並需要60-80道工序。

在更強的折角結構支撐下，金為的T型料頭僅靠空腔就可以支持高達9米的玻璃，如果是實心，14m高都沒問題，而且視覺效果非常纖細。

邊框更細，意味着玻璃的佔比提升了，站在窗前，有全面屏手機的既視感。

更神奇的是，鋼材經過冷流變加工後，材料回彈的應力也消除了大部分，媲美熱加工之後自然放置幾個月釋放應力才有的效果，而歐洲的精密冷彎技術只能做到消除一小部分。

這一突破常識的現象，吸引了核物理材料專家歐陽曉平院士的注意，他認為這個技術很有用，就擔任了金為與高校聯合成立的“鋼鐵冷流變技術”研發中心的首席技術顧問。

一旦精密加工技術被解決之後，鋼鐵的優勢就體現出來了。

鋼鐵的熔點是鋁合金三倍，鋼度（彈性模量）也是三倍，強度是3-5倍，導熱係數僅為1/3，同等重量上性能上碾壓鋁合金，説人話就是更不容易失火、更牢固、更安全。

而比起只能處理1-3毫米的較軟鋼材的歐洲技術，冷流變可以對普通鋼、高強鋼、特種鋼、不鏽鋼等幾乎所有鋼材實現0.3-5毫米厚度下的精密複雜成型，幾乎覆蓋了鋁合金型材的絕大多數應用場景。

鋼鐵本身密度比鋁大，但是它可以做得更薄，於是在很多場景進行鋼替代鋁時，可以把相對鋁合金的重量增加控制在5%以內。

使用同樣輕便的鋼型材，玻璃幕牆、鋼龍骨不但防火碾壓鋁合金，還能支撐起最高9米的玻璃外牆，使得大型建築整體產生渾然天成的通透效果，顏值翻番，更安全更便宜。

所以問世不到三年，金為已經參與了一大批幕牆與防火領域的國家和地方重點工程，比如：北京大興國際機場、雄安高鐵、冬奧場館、温州奧體中心、杭州亞運村、南京園博園等等。

建材之外，冷流變技術還可以製造光伏防腐鋼框架，不比鋁合金重多少，成本卻低30%，並且，日夜温差下的熱脹冷縮影響小一倍，讓地處沙漠戈壁的光伏陣列更加堅固耐用，碳排放更只有二十分之一，對鋁合金形成了降維打擊。

2022年6月，中國太空在軌構建專家韓靜濤教授找到了金為討論合作，因為中國有一個在軌建造千米級別的太空站的構想，製造這麼大的空間站很多材料是要在上面就地加工的，而且必然是高強度的精密特殊金屬材料，能夠在常温和低温下處理金屬複雜造型的冷流變技術就成為了太空基建時代的重要的選項。

也就是説，從一個養豬場開始，金為實現了鋼型材的低成本精密成型，完美平衡了鋼鐵“精密造型、力學性能與成本造價”的不可能三角，填補了國內空白，把歐洲精密鋼材壓到幾萬元一噸，打開了通往“鋼代鋁”的大門。

多年後，金為再帶着自己的冷流變材料去參加了那個當年讓他們虎軀一震的國際幕牆展，歐洲廠商的負責人在金為展台前默默看了半天，從此退出了展會，之後再也沒有來參展。

封鎖中國半個世紀的技術神話終於破產了。

最初聽到這個故事，我是不大在意的，因為他們的一個負責人是我的朋友，他跟我反覆説了很多次這個事情，我都沒往心裏去。畢竟，創業的人吹牛是常態，肯定不能你説什麼我就信什麼。

現在做這種高科技攻關項目的團隊哪個不是清華北大，哪個不是海龜博士，哪個不是大廠研究所，哪個不是政府幾千萬上億的支持，你一個本科生帶個草台班子這也行嗎？

我不當眾戳穿你已經是給你面子了，你還在那兒反覆橫跳，你當我是智障嗎。最後，礙於情面，我自己跑到了長沙湘陰工廠。

直到最後眼見為實，慘遭打臉，也讓我有了一些和以往不同的思考。

我們知道，數量眾多、覆蓋供應鏈上下游的所謂隱形冠軍是發達國家製造業的基石，是終端產品性能優勢背後的基礎，也是他們能享受高利潤、高福利而我們只能捲成本的根本原因所在，但到底什麼是隱形冠軍呢？

我們之前講到隱形冠軍往往就會想到百年老廠，祖孫三代投入在一個專精的領域，生產一個螺絲、螺帽、圓珠筆芯之類的東西，背後是德國人的精益求精，日本人的工匠精神。

那兩家德國、瑞士的鋼鐵加工企業一個有80年曆史，一個創立於清朝年間，看一眼他們的宣傳冊給人的感覺就是如假包換的隱形冠軍。

這些我覺得都是非常牛的國家產業形象宣傳，我們也得有這樣的東西。

但如果按照他們宣傳的那種思路去理解這個世界，那我們豈不是還要積累好幾十年、上百年，才有可能成為真正的製造業強國？

而從金為這個案例來看，我想我們是否應該返璞歸真地去理解它，隱形冠軍就是字面意思，在某個公眾認知度不高的領域做到了世界第一，在這個過程當中，這羣人解決了前人沒法解決甚至沒有發現的問題，成為了獨一無二的那個團隊。

比如説，玻璃這個東西，他能不能再加入鉛之後像水晶一樣透亮呢？這就是施華洛世奇。

又比如説，內燃機這個東西，它能不能做小之後之後用在載具上？那就是戴姆勒。

再比如説，鋼材這個東西，它能不能彎了之後不變脆不回彈？這就是金為。

之前中國的隱形冠軍沒有那麼多，是因為工匠精神不足？是因為我們的產業沒有百年的歷史積澱？其實不是。

説白了，我們之前主要在補西方工業革命的課，我們遇到的問題別人都遇到過，能做技術轉移的就直接轉移了，就算是別人封鎖我們的，我們自主研發，也就是跟在人屁股後面完成別人已經完成過的事兒，那怎麼可能成為第一呢？

所以之前我們能做大的企業，一般都是靠規模，那一代的企業家需要懂人性，懂市場，懂政策，做好技術產品快速複製推廣的工作。

而現在時代變了，我們產業趕上來了，技術能轉移的都轉移得差不多了，沒有人在前面蹚路了，我們再往上走突然阻力就變大了。

於是有些人就陷入迷茫了，感覺之前沒有人做到過的事情我們怎麼可能做到呢，不如去炒個房？

但當一些鐵頭娃陰差陽錯機緣巧合地真的投入進去，一點一滴年復一年的努力，然後驀然間發現，很多事情它並沒有那麼難。

中國真的是當今世界工業基礎最好的國家，原材料、基建、理工科的人才，啥都不缺，並且我們在美國的競爭對手基本上都自己嗝兒屁了，而歐洲日本的競爭對手正如它們自己宣傳的那樣，很有工匠精神，換個角度來説就是它們真的老了。

就拿金為做的這件事來説吧，為什麼歐洲人看起來遙遙領先，但實際上啥也不是？

我理解其實就是它們的全套技術的成型是在四十年前，當時還沒有現在的計算機算力，還沒有現在的有限元分析模型，它們的模具再精密，產線再複雜，説一千道一萬，僅僅是第二次工業革命的產物，沒有充分用上第三次工業革命的成果。而且它們的創始團隊早就不知道去哪裏了，現在的團隊已經是尸位素餐的職業經理人團隊，完全沒有研發能力。

那對於真正能從物理學的底層，也就是馬斯克所説的第一性原理，去思考工程問題的人來説，這就是機會啊。

一方面隨着這一代正兒八經讀過大學的企業家和工程師的崛起，我估計未來十到二十年，中國將會以排山倒海之勢對於歐美日本的隱形冠軍進行顛覆，在這個過程中會湧現出成千上萬我們自己的隱形冠軍。

另一方面當這些隱形冠軍改變了供應鏈的底層邏輯之後，很多東西，大到造房子造飛機，小到做衣服做飲料，都值得被重新思考，值得重新做一遍，就比如我前兩天在711買了一瓶飲料，它裏面居然有一顆完整的人蔘，也就是人蔘被工業化量產之後居然可以做到這麼便宜。

我們得明白很多東西現在只能做成那樣不是受到了物理的限制而是受到了人的限制，既然我們接管了相關產業就是要把它推到新的高度。

最近經濟非常差，相信大家都很難受，我也一樣，而且顯然最差的時候還沒到。這時候就更需要我們穿越週期去看到一些確定的東西，中國是不會像日本那樣失去三十年的。因為肉眼可見，中國的科技在高速發展，各行各業都在升級，全球競爭力在快速提升乃至碾壓，像什麼房地產週期，國際經濟危機，國際關係再平衡，疫情，這些都是短期的因素。

真正重要的是，我們每個中國的企業高校科研機構能不能力求在自己這塊事業上超越過去歐美的同行，做到世界第一。

我一直非常敬重能在哪怕是很小的事兒上做到第一的人，因為這些小小的第一累積起來的效果就是，中國經濟一定會繼續崛起，這也是中國下階段發展的原動力。