“上天入地”高端装备竞逐的湖北模式

编者按：

当前，在奋力推进中国式现代化湖北实践的站位下，湖北正加速培育发展新质生产力。一批具备硬核科技的湖北企业，逐步将自身技术创新优势转化为产业和经济发展的驱动力、牵引力，助力湖北高质量发展。这个坐拥中国经济地理“心脏”独特区位优势的省份，已然成为新时代“中部崛起”中的领跑者。在全新的历史使命和战略机遇中，以先行区的姿态，在新发展格局中抢占新高地。

基于此，3月28日以来，21世纪经济研究院联合专家学者共同组建智囊团，选取湖北“51020”现代产业体系中的行业，走访调研行业内大型央企、龙头企业、科技型中小企业等不同类型的样本企业，通过企业成长与发展的视角，折射地方政府培育新质生产力的“实战”思路，形成中国新质生产力发展的“湖北模板”。

21世纪经济研究院研究员 王雪

经过十年的发展，武汉奋进智能机器有限公司（以下简称“武汉奋进”）从销售额仅在30万元至40万元的工业机器人企业一跃成为赋能白酒自动化酿造的领跑者，自主研发的上甄机器人填补国内空白，已在茅台、汾酒、习酒、洋河、古井贡等30多家白酒企业上应用，市占率高达70%至80%，且实现关键零部件国产替代，国产化率达98%，成为湖北高端装备企业通过自主研发、掌握关键核心技术，并赋能相关制造业，驱动形成新质生产力的代表。

驱动湖北省高端装备制造业发展的不仅只有武汉奋进这类科技型中小企业，烽火通信、锐科激光、武重集团、华中数控等为代表龙头企业自主研发了多项技术，实现了全国乃至全球的领跑，为产业链升级发展注入强劲动能。

与其他省份不同，湖北省并未将光电子信息和汽车产业纳入高端装备制造业的统计口径，而是聚焦了智能制造装备、绿色智能船舶、航空航天、高端能源装备四大细分赛道，正向又一个新的五千亿产业赛道“进军”。

当前，我国装备制造业正面临国际加大技术封锁、中断产业合作等挑战。湖北省再次接过历史的接力棒，以其资源禀赋和差异化定位培育发展新质生产力，在中国高端装备制造业版图中崭露头角，发展出具有强大招引力和产业培育力的特色产业集群。

破局：自主创新筑牢安全底线

2023年初，湖北印发实施《湖北省突破性发展高端装备产业三年行动方案（2023—2025年）》，瞄准智能制造装备、绿色智能船舶、航空航天、高端能源装备四大领域，推动高端化、数字化、绿色化发展，加快建设全国高端装备创新高地，力争到2025年产业规模达到5500亿元，2030年形成若干具备国内领跑、国际较强竞争力的高端装备产业细分领域。

这是湖北省发展高端装备制造业的“最高”行动指南。其中，智能制造装备，被视为这四大领域中最重要的板块之一。在这一领域，湖北在多个细分赛道上完成了从跟跑到并跑，再到领跑的跨越。

2023年6月，一艘名为“快舟·锐科激光号”的固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空。该艘火箭部分零部件使用的焊接、切割、清洗等技术浓缩了中国激光器从跟跑到并跑再到领跑的发展历史。

“传统制造业已发生深刻的变革。过去，冲床、切割、焊接等工序主要依赖机械，当前在高效率与精细化等要求下转向被誉为‘最快的刀、最准的尺、最亮的光’的激光技术。从发展历程来看，在培育发展新质生产力的当下，自主创新是中国破局科技进步、产业升级的关键。”锐科激光副董事长兼总工程师闫大鹏记得，2013年之前，中国光纤激光器产业主要是从国外采购增益光纤，半导体激光泵浦源，光纤器件等进行产品集成。“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”这句话让产业界人士醍醐灌顶。

“到了2018年，中国光纤激光器产业实现了增益光纤、光纤器件、半导体激光泵浦源（包括激光芯片）及人才的自主化，但相关标准仍沿用国外体系。”闫大鹏指出。

2018年以后，以锐科激光为代表的中国光纤激光器企业不再局限于模仿或与国外厂商并跑，开启了超越之路。“我们不仅要做高功率高光束质量光纤激光器，达到更好的切割、焊接、打标、打孔等激光加工效果，还要从原材料如增益光纤、激光器配置的核心器件等进行创新，形成独立的光纤激光器技术体系。”闫大鹏表示。

2021年底，锐科激光推出我国首台最大功率10万瓦的工业光纤激光器，开启了激光切割技术特厚板加工的新纪元。2024年3月，该公司研发的“高端环形光斑带光闸连续光纤激光器”成功入围“2023年度中国十大光学产业技术”，成功解决了电池Busbar焊接和侧板焊效率低下难点，可使单线模组Busbar焊接效率提升50%，空间利用率提升40%。

不仅是锐科激光，湖北省众多智能制造装备企业在自主创新的细分赛道上一骑绝尘。以烽火通信为代表的龙头企业正突围研发中国“芯”。2023年，该公司发布1.4Tbps速率的硅基相干光芯片，采用自研创新架构，开辟了超1Tbit/s相干光传输芯片的创新发展路径，为我国高速光通信产业储备了关键核心技术。

烽火通信还前瞻性布局海洋网络装备，其自主研发的16纤对二代海底光中继器，最长传输距离可达12000KM，容量扩充至300T，解决了散热、气密、高压绝缘技术的“卡脖子”问题，实现了长距离跨洋通信系统的国产化替代。

在龙头企业快速突破的同时，湖北省高端装备制造业的产业链生态扶持和培育工作也切入到科技型中小企业，积攒后发力量。

“初期，我们遵循国外工业机器人技术路径进行研发，但‘跟跑’的极其艰辛。国外企业凭借领先的技术谋取高额利润，国内企业几乎都从事基础性研发生产工作，不仅成本高、生产难度大，还存在技术差距，基本无利可图。所以，要找准细分赛道进行突围。”武汉奋进董事长徐击水指出。 

湖北制造业的广阔应用场景，给了武汉奋进将科技成果转化成功的机会。

作为白酒大省之一的湖北省，当时的酒企主要通过人工进行上甑，其间面临标准不统一等问题。一个偶然机会，徐进水发现这一痛点，并了解到，我国白酒是全球唯一采用固态发酵工艺的产品，国外并无相应的工业机器人装备。因此，该公司瞄准白酒上甑这一关键步骤，深度融合白酒酿造传统工艺，模仿人工作业的手眼鼻感等，通过作业面感知、算法预判、精准洒料等关键技术，最终实现与人工媲美的上甑效果。而这一技术，也直接推动了中国白酒产业的智能化升级。 

纵观来看，牢牢抓住科技创新这一牛鼻子，对传统产业进行改造升级，对产业的存量领域进行盘活，并不断开拓更新、更绿、更强的新兴制造业，正是湖北高端装备制造业的差异化打法之一。

为此，湖北省还依托华中数控、武重集团等龙头企业和各类创新平台，大幅提高数控机床、工业机器人、增材制造装备等智能制造装备的自主创新能力。其中，武重集团改变了船舶“心脏”燃气轮机关键零件机匣长期受制于人的局面，成功研制出五轴立式铣车机床，可使机匣加工精度达到0.002毫米；武汉国创科光电装备有限公司研发的国内首台G4.5新型显示喷印装备已进入武汉华星光电中试生产线，以全新“打印”技术来生产显示面板；华工激光三维五轴激光智能装备首次进入汽车金属零部件世界头部企业海斯坦普集团供应链......

“安全是发展的前提，发展是安全的保障。”西南政法大学国家安全学院副院长谢波指出，新质生产力本身蕴含着科技安全、塑造安全、保障安全三个维度。在发展新质生产力过程中，势必会面临来自一些西方国家基于零和博弈的“筑墙设垒”“脱钩断链”等风险挑战。因此，必须着力提升产业链供应链韧性和安全水平，既要保证现代化产业体系竞争力，又要确保其自主可控、安全可靠。

然而，自主创新的道路布满荆棘，不是一蹴而就的。2022年，锐科激光归母净利润约4087万元，同比下降91.38%。“盈利状况不理想，主要因为成果转化出现阶段性困局。”闫大鹏指出，经验告诉我们，在科技成果转化道路上，务必保持谨慎与稳健的态度，充分验证，特别是中试环节至关重要。若过于急功近利，为抢占市场份额而草率推出产品，势必会出现问题。

烽火通信为提高科技成果转化率方面，亦不断总结经验，并探索出一套切实可行的方案。烽火通信董事长曾军指出，一方面，企业需要深入调研市场需求，确保产品研发方向的正确性。另一方面，企业需要构建一套完备自主的研发管理体系，包括前期开展预研、中期技术研究、后期转化为实际产品等方方面面。此外，为了确保产品具备良好的可制造性，企业还需要构建一套标准化及可制造的工艺体系。总而言之，成果转化不仅要关注产品的研发成果，还需重视可制造性、可开通性和可维护性的协同发展。

不仅如此，自主创新还需要持续不断的研发投入，充分考验企业的资金实力。据了解，武汉奋进每年将10%左右的销售费用投入研发；锐科激光的研发投入从2018年的8654万元增长至2023年的3.38亿元；烽火通信每年研发投入不低于总营收12%。

为了推进政产学研用深度融合，打通成果转化的壁垒，湖北省创新性倡导“企业出题、政府立题、联合答题、市场判题”机制。2023年以来，湖北省以更大力度推进“尖刀”工程，瞄准29项关键核心技术，推行以“用”为导向、以企业为主体的“下游考核上游、应用考核技术、整体考核部件、市场考核产品”项目评价机制，提升产业链供应链韧性和竞争力。

湖北省进一步提出，实施人形机器人突破工程，加快突破“大脑、小脑、感知、躯干、四肢”关键技术，尽快实现“从0到1”的突破；实施6G创新发展工程，同步推进5G—A（5G网络的演进和增强版）规模化应用和6G技术攻关，加快突破6G通信、感知、空天地一体等10大关键技术；实施高端AI芯片提升工程，重点发展存储芯片、硅光芯片、物联网芯片、第三代半导体材料......

当前，湖北创新主体蓬勃发展，高新技术企业达2.5万家、科技型中小企业达3.5万家，均实现两年翻番。2023年，技术合同成交额增长59.8%，总量达4860亿元，在全国排第3位。

构链：错位竞争转化区位优势

公开资料显示，约有20个省份在“十四五”规划中聚焦高端装备制造业。其中，长三角、珠三角先进制造业实力雄厚，仅江苏省就有10个先进制造业集群入选国家队，广东省则有7个入围。湖北省该如何突围？

21世纪经济研究院调研发现，除了智能制造装备产业外，湖北正盘活既有的水陆空区位优势资源，全面提升要素资源整合创新和配置能力，打造新时代“九州通衢”。其中，湖北以绿色智能船舶和商业航天为重点，下用绿色船舶百舸争流，上借商业航天九天揽月，描绘出一幅错位竞争的高端装备竞赛蓝图，将区位优势加速转化为经济枢纽优势。

2023年10月11日，“三峡氢舟1号”在宜昌顺利完成首航，这艘国内首艘内河氢燃料动力船舶，最高航速可达28km/h，续航里程可达200公里，氢气储量不少于240kg。为了更便捷地为内河氢燃料电池动力船加氢，三峡集团出资在三峡坝区右岸杨家湾码头内建设国内首个内河码头型制氢加氢一体站。

氢舟仅是湖北省绿色智能船舶战略布局中的一环，湖北省的目标是抢占内河绿色智能船舶市场，加快建成全国绿色智能船舶应用先行区。当前，湖北已规划建设以武汉为核心辐射带动宜昌、荆州、黄冈差异化发展的船舶新型工业化产业示范基地，正实施气化电化长江、汉江、清江示范行动，重点发展纯电动游船游艇、集装箱换电运输船、LNG动力运输船，助力船舶产业通江达海。

为达成上述目标，湖北省创新性作出多个全国唯一的举措。2023年2月，工信部与湖北省签署了全国唯一的内河船舶绿色智能发展专项合作备忘录，建立完善绿色智能内河船舶产业链、供应链，加速“黄金水道”释放“黄金效益”。

同年11月16日，湖北长江船舶供应链有限责任公司在武汉揭牌，作为全国内河唯一专业化的船舶供应链平台公司可为船舶产业链上中下游企业提供综合信息、物流贸易、科技赋能、金融保障、业态融合“一站式”服务。截至2023年底，该公司手持绿色智能船舶订单量51艘，意向洽谈订单量40艘，预计研发6种船型，建造6型绿色智能示范船舶。

当前，湖北省设计、建造和核心配套的绿色船舶全产业链正逐步形成。公开资料显示，2022年，中国绿色动力船舶全球占比超50%，而湖北电动船舶电力推进系统占全国市场份额八成以上。截至2023年中旬，湖北省已交付和手持合同的电动船舶数量超170艘，占国内市场的80%以上。

再举头仰望天空，今年5月初，湖北省人民政府印发《湖北省突破性发展商业航天行动计划（2024-2028年）》，将围绕火箭链、卫星链、数据链、服务链“四链”融合，构建“箭、星、网、端”全产业链生态体系，到2028年建成具有全国影响力的商业航天创新发展高地；并深化以武汉为核心，襄阳、宜昌、孝感、荆门为支撑，全省协同发展的商业航天产业格局，重点建设9个商业航天创新特色园区。

事实上，湖北在商业航天领域已部署多年，武汉于2016年获批国内首个商业航天产业基地，目前已具备年产20发火箭总装测试能力、年产240颗卫星能力。湖北省内商业航天及关联产业入库企业超300家，形成涵盖火箭卫星研制、地面设备配套、卫星运营服务等上中下游完整产业链。2023年，湖北省商业航天及关联产业总产值达到560亿元。 

面向未来，湖北省已打响空中高端装备制造争夺战，持续巩固升级“芯、星、端、网、用”全产业链，推动北斗产业加快突破千亿元，并培育壮大低空经济与空天技术等千亿级核爆点。

让人眼前一亮的是，以湖北电鹰科技有限公司（以下简称“电鹰科技”）为代表的湖北省无人机企业已表现出抢占制高点的决心。据介绍，电鹰科技即将量产一款涵道式无人机系统，将加载高精度全向感知探测传感器、多轴机械臂协同组合控制，通过高转速大功率电机驱动，产生400公斤以上拉力，可载重150公斤以上设备，精准感知贴近空中作业，可在复杂环境穿梭飞行。

电鹰科技董事长蔡晓东表示，“湖北省无人机产业将瞄准低空快递物流、中型无人机生产制造、城市空中交通eVTOL等三大方面。在低空快递物流领域，有相关机构预计，到2024年无人机在快递物流应用方面的市场规模约300亿元；在中型无人机领域，到2024年垂直起降固定翼无人机市场份额从2022年的15%提升至31%左右；在城市空中交通eVTOL领域，国内已有航空制造商、汽车整车厂等布局，将新能源、飞行器、汽车进行多业态融合。电鹰科技也在布局。”

在陆地运输方面，湖北亦依托高端装备制造业，着力提高要素资源配置效率，进一步转化为经济枢纽优势。“湖北拥有武汉、宜昌、十堰、鄂州等重点全国性物流中心城市，传统物流分拨通常先采用集装箱将货物运输到湖北省鄂州、孝感或武汉等物流中心，再拆分至全国各地。但在此过程中，降低仓储成本、提升物流效率至关重要。”徐击水指出。“然而，在有限的土地资源下，如何充分利用现有的仓储面积，扩大存储量和物流量成为重要课题。因此，建设自动化仓储物流系统成了解决问题的关键。”

据了解，武汉奋进正致力于建设自动化立体仓库。“传统的物流仓库主要依赖叉车或传统起重设备进行货物码放。但叉车在作业过程中需要行驶空间，将占据货物堆积面积。此外，叉车臂长有限，也无法从高度上充分利用仓库空间。”徐击水进一步指出。

对此，武汉奋进自主研发了奋进立库机器人，将实现传统起重设备变频电机的伺服替代与精确控制。具体来看，奋进立库机器人通过编码器、控制器、驱动器系统，实现大功率伺服电机高精度控制。传统行车整体定位精度只达厘米级，奋进立库机器人可以实现毫米级的定位精度。

为了加速将交通区位优势转化为国内国际双循环枢纽链接优势，构筑好高端装备发展“水陆空”一盘棋，促进湖北“装备军团”扩大应用市场，湖北省还正在构筑“一核一带双枢纽多节点”体系。公开资料显示，到2025年，湖北将开通国内国际航空货运航线50条，港口集装箱吞吐能力达600万标箱，机场国际及地区通航点达80个，中欧班列（武汉）开行列数达到2000列，开放口岸、海关特殊监管区域、海关指定监管场地（进口口岸）分别达到7个、12个、20个以上。

塑圈：扩大规模完善智造生态

到2025年，湖北省高端装备产业规模力争达到5500亿元，并加速迈向万亿级规模。湖北省机械行业联合会、省汽车产业技术创新联盟秘书长杜雷军指出，需要实施创新引领工程、产业壮大工程、转型升级工程、融合发展工程，完善生态圈。特别是，在产业壮大方面，应以龙头企业为中心，通过内培外引、聚集发展，形成梯度培育体系，以重大项目为引擎，推动高端装备产业规模持续壮大。

以烽火通信为代表的光通信龙头企业加速推进行业的智能化转型升级。曾军介绍，烽火通信一方面引入人工智能、物联网、数字孪生、大数据等前沿技术，同步升级现有的APS智能排程、AI质检、云边端智能协同等技术，提高生产效率和质量；另一方面，对现有的“双5G”生产模式进行智能化改造，更精准实现设备互联、自动化生产、实时监控和数据分析。

“例如，我们将完整的生产线改造成不同需求的短线，在有需求时可以像堆积木一样组合成新的生产线。智能制造的实现，可以提高生产质效，降低成本，并快速适应产品的多样化需求，灵活调整生产流程。此外，通过收集和分析生产数据，可以为优化生产、改进工艺提供依据，提升供应链的协同效率。”曾军进一步指出。

然而，有业内人士反映，中小企业作为生产制造的主体，其智能制造程度并不高，若进行改造，对其资金和技术实力是非常大的考验，中小企业往往有畏难情绪。

对此，北京交通大学经济管理学院教授朱明皓指出，湖北省要构建智能制造行业新生态，一要进一步发挥领军企业的“头雁”带动作用，从政策、资金等方面支持领军企业将成熟的智能制造经验向中小企业推广；二是新质生产力的关键是形成生产力，政府应支持大数据、人工智能产生生产力，鼓励前沿技术诞生于企业、应用于企业、服务于企业。

曾军认为，领军企业往往对行业有着更深刻理解，形成一套成熟的智能制造解决方案后，将其复制到生产链其他企业，再根据链上企业特性作出针对性修改，效果将更显著。据介绍，目前烽火通信独有的云测试平台模式，已经实现远程共享仪表资源、在线预约、在线分配等功能，使得测试资源利用率提高30%以上，每年固定资产投入节省40%，维修费用降低20%。 

“当前，湖北省正发力完善智能制造生态圈，在硬件领域，专门成立了诸多重点实验室，其中华中科技大学机械科学与工程学院在工业母机领域成果颇丰；在软件领域，打造健全的更具针对性的软件体系，以满足各行各业智能化改造需求。”曾军进一步表示。

此外，人工智能也为湖北省高端装备制造业发展插上翅膀。2023年，科技部正式批复支持武汉人工智能计算中心建设国家新一代人工智能公共算力开放创新平台，这是华中地区首个获批建设的国家新一代人工智能公共算力开放创新平台。“武汉人工智能计算中心正与医疗、医药、农业、遥感等各领域企业合作，以庞大的算力优势助力各企业进行智能化改造。”武汉人工智能计算中心相关工作人员介绍。

“发展高端装备制造业等战略性新兴产业，精准扶持至关重要。”曾军指出，鉴于政府资源有限，若投入资金均匀分配，一方面力度较小，另一方面成效难以评估。因此，建议政府扶持力度向重点行业重点企业倾斜，建立健全完善的评估机制。 

据了解，作为湖北省会和挑起经济大梁的武汉市，加大对高端装备企业发展的支持力度，持续开展服务供需对接会，并出台多项扶持政策。2022年，《武汉市工业投资和技术改造专项补助资金管理暂行办法》印发，明确表示，最高可给予企业1000万元的专项资金支持。例如，对符合申报条件的智能化改造项目，在项目建设有效期内实际完成的生产性设备投资及研发投入总额的8%，最高给予1000万元的专项资金支持；对采购武汉市指导目录中的产品实施智能化改造并符合补贴标准的项目，相关产品补贴比例由8%提高至30%，单个企业支持金额最高可达1000万元。 

除了龙头企业带动、重大项目牵引、政策精准扶持等，若进一步完善智能制造生态圈，曾军还指出，人才至关重要，创新人才、管理人才、营销人才等各类人才是关键生产要素。只有具备专业知识的人才，才能准确找到企业需要解决的痛点和难点，在此基础上，提出解决方案，并确保其适应性。

在此过程中，培育卓越工程师的重要性不言而喻。华中科技大学校长、中国工程院院士尤政建议，要持续输送卓越工程师、高技能人才等创新人才到产业的关键环节，打通原始创新、技术实现、成果转化、产业应用的创新链路；进一步完善卓越人才培养体系，从企业需求、行业痛点出发，探索“高校+政府+领军企业”多元协同的体制机制。

“同时，鼓励领军企业、链主企业加大项目投入和实训支持，高新技术企业、专精特新企业结合自身优势，提出人才培养需求和评价建议；发挥高校育人优势，培育卓越人才，探索高校全过程参与的产教融合模式；通过技改补贴、税费奖励等方式，激发校企联合培养的积极性。”尤政进一步指出。

烽火通信已与华中科技大学、武汉大学等全国九所高校共同承建了首批国家卓越工程师学院，首批26名工程硕博士已正式入企实践。此外，该企业还与武汉工程大学建立博士后工作站，在智能机器人技术、精密激光焊接技术、机器视觉、深度学习与计算机仿真等领域开展深度的校企合作，培养一批具备理论研究与输出实践能力的复合型人才。

锐科激光与华中科技大学联合推出了工程硕博项目，面向本科生进行招生，并提供硕士研究生的培养机会。“硕士毕业后，我们会进一步支持他们攻读博士学位。通过这种模式，将培养出注重实用性的人才。”闫大鹏指出。

凡此种种布局下，作为中部地区崛起重要战略支点的湖北正以变应变，破局式发展高端装备产业，力争成为中国装备制造的“先锋队”。