Projet de substitution locale des composants en alliage réfractaire pour les équipements énergétiques renouvelables

1. Contexte du projet

Avec le développement rapide de l’industrie mondiale des nouvelles énergies, des composants clés tels que les arbres principaux d’éoliennes, les rouleaux directeurs des équipements de découpe de wafers photovoltaïques et les boîtiers de batteries de stockage d’énergie dépendent depuis longtemps de matériaux d’alliage à haute température importés, ce qui pose des problèmes tels qu’un cycle d’approvisionnement long, un prix élevé et une disponibilité instable. Forte de ses avantages en recherche et développement d’alliages à base de nickel, Jiangsu Boyue Alloy a lancé le projet de substitution locale des composants en alliage à haute température pour les équipements liés aux nouvelles énergies afin d’aider la chaîne industrielle à atteindre l’autonomie et le contrôle indépendant.

2. Objectifs du projet

- Développer 3 types d’alliages spéciaux à haute température destinés aux nouvelles énergies (Inconel 718 amélioré, Monel 400 allégé, formule GH4169 à faible coût), dont les performances sont comparables à celles des marques importées.

- Mettre en place une chaîne de production de transformation approfondie de barres/tubes en alliage à haute température, avec une capacité annuelle de 800 tonnes, couvrant l’ensemble du processus, de la fusion des matières premières à l’usinage précis des composants.

- Réduire le coût des composants localisés de 20 %, raccourcir le délai de livraison de 50 % et atteindre un taux de substitution des importations de 80 %.

3. Mise en œuvre du projet

- Recherche et développement d’une formule de matériau sur mesure : collaborer avec des laboratoires universitaires afin d’optimiser le rapport des éléments d’alliage (réduction de la teneur en Co, renforcement des phases de durcissement par précipitation de Nb et Ti), ce qui permet de réduire le coût du matériau de 15 % tout en conservant sa résistance à haute température (résistance à la traction ≥ 1000 MPa à 650 °C) ; réaliser plus de 100 essais industriels pour résoudre des problèmes techniques tels que la ségrégation des composants et la croissance excessive des grains, avec un taux de qualification du matériau stable supérieur à 99,2 %.

- Construction de la capacité de traitement de précision : introduction d’équipements haut de gamme tels que des machines-outils à commande numérique (CNC) à 5 axes, des rectifieuses CNC et des fours de traitement thermique sous vide, capables de traiter des barres et des tubes sans soudure de haute précision dont le diamètre varie de 5 à 200 mm et la longueur est inférieure ou égale à 6 000 mm ; mise en place d’un système complet de traçabilité qualité permettant de suivre intégralement les données relatives à la composition, aux dimensions et aux performances, depuis l’entrée des matières premières jusqu’à la livraison du produit fini, afin de répondre aux exigences strictes en matière de qualité propres au secteur des équipements pour les nouvelles énergies.

- Mise en œuvre de services personnalisés pour les clients : développement de barres en alliage Inconel 718 à haute résistance et haute ténacité destinées aux arbres principaux des éoliennes, afin de résoudre le problème de durée de vie en fatigue insuffisante des matériaux traditionnels ; ces barres sont déjà livrées à des fabricants nationaux leaders d’éoliennes complètes. Personnalisation de tubes en alliage Monel 400 à haute dureté et résistants à l’usure pour les rouleaux de guidage des équipements de découpe de wafers de silicium photovoltaïques, avec une rugosité de surface ≤ Ra 0,8 et une durée de vie accrue de 3 fois.

4. Résultats du projet

- Percée sur le marché : fourniture de plus de 1 200 tonnes de composants en alliages réfractaires au secteur des énergies nouvelles, remplaçant des produits importés d’une valeur supérieure à 250 millions de yuans ; les clients incluent des acteurs majeurs du secteur tels que Goldwind Technology et Sungrow Power Supply.

- Valeur industrielle : Favoriser la localisation des matériaux essentiels pour les équipements liés aux nouvelles énergies, réduire le coût global de la chaîne industrielle et aider l’industrie chinoise des nouvelles énergies à renforcer sa compétitivité internationale.

- Acquis technologiques : Détenir 15 brevets fondamentaux (dont 6 brevets d’invention), participer à l’élaboration de 2 normes industrielles et consolider la position technologique de pointe de l’entreprise dans le domaine des matériaux en alliages haut de gamme.