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2022-12-17
不只是在芯片領域,我國起步較晚、發展還相對不成熟的新材料領域也存在著同樣的難題,氮化鋁行業就是一個典型代表。氮化鋁粉末是一種被國家工信部列為戰略基礎原材料,應用面極廣且性價比極高的散熱原材料。但高品級氮化鋁粉末制備技術長期被日本企業所壟斷,價格奇高并且嚴格限制對軍工的出口量,對我國相關產業的發展造成了巨大的阻礙。經過二十多年的探索,廈門鉅瓷科技有限公司成功實現了高品級氮化鋁粉末制備技術從0到1的突破,成為國內具備合格高品級氮化鋁粉末批量制備能力的企業。
近期,鉅瓷科技參加了2018年創業英雄匯海選廈門站,成功入圍廈門站20強,并將代表福建創新創業力量登上央視創業英雄匯的舞臺。借此契機,觀瀾小編采訪了鉅瓷科技總經理石磊,這家低調專注又極具中國情懷的企業如何實現行業零的突破?
千億級市場需求
難以突破的壟斷困境
作為一種導熱性能極佳的原材料,氮化鋁粉末主要用于制作功率半導體芯片的支撐與散熱基板,并廣泛應用于通訊基站、汽車、高鐵與電網、消費電子、國防軍工等領域。與目前主要使用的散熱原材料氧化鋁相比,氮化鋁的導熱性能是氧化鋁的7到10倍,性價比更高。據石磊介紹,伴隨著科技的發展和產品的更新迭代,對高性能材料的需求也越來越大。未來國內將建設超過1億個5G通訊基站,已經確定使用氮化鋁陶瓷基板進行導熱。未來5年僅5G通訊基站對高品級氮化鋁粉末的需求就在3000噸左右,國內的總體需求在5000噸左右,保守估計這將是一個千億級的市場。
但長期以來,高品級氮化鋁粉末的制備技術都被日本德山公司所壟斷。國內高品級氮化鋁粉末只能完全依賴進口,不僅價格昂貴,在重要的國防軍工領域還會受到限制。雖然有許多科研機構、企業都在進行研究,但一直沒能取得技術上的突破。“高品級氮化鋁粉末制備的技術不僅僅是知道原理或者配方的問題,而是由配方+工藝+裝備組合而成的一個完整的系統工程,每一個環節都是產品實現的關鍵,都會影響產品的質量。這個過程就好像做飯一樣,即使我們擁有完全相同的食材,但是不同的人、不同的鍋具、不同的火候還是會做出完全不同的口味。”石磊告訴我們。
用執著的工匠精神
打破行業壟斷
國內氮化鋁產業的困局總要有人去打破,靠實力、靠情懷、靠專注。“我們的目標就是打破日本的壟斷,在未來三到五年結束我國國防軍工、半導體等行業對國外原材料的依賴,為國家和社會做出貢獻。”經過近20年的潛心研究和探索,鉅瓷科技技術總監、北科大教授秦明禮,成為了目前國內掌握高品級氮化鋁制備技術的頂尖人才。他是國家十二五863計劃首席專家,曾主持過多項氮化鋁研究項目。
鉅瓷科技核心團隊
但僅僅有實驗室的研究成果還不夠,如何將實驗室成果轉化,實現規模生產,才是更重要也更棘手的問題。2012年,鉅瓷科技正式立項,開始了實驗室成果向產業轉化的艱難探索。除了合適的配方,要真正把產品做出來并投入市場,還需要有高效的生產流程和與之相匹配的機器設備,而這在國內幾乎是一片空白,連生產設備都需要自己設計制造。“對于我們來說,成功沒有任何捷徑可言,有的只是成千上萬次的嘗試,最終靠積累的經驗總結出成果。”石磊說。
鉅瓷科技生產車間
由于科研項目的資金消耗快,最困難的時候幾個創始人甚至準備變賣自己的房產來湊錢度過危機,有時候也會得不到家人的理解。但這些在石磊看來只是創業必經的挑戰。功夫不負有心人,經過幾年的產業化探索,團隊終于解決了高品級氮化鋁的生產問題。有了一系列的成果轉化,2016年12月27日,廈門鉅瓷科技有限公司在翔安區正式成立。
對于之所以選擇在廈門成立公司,石磊告訴我們:“一方面,因為創始團隊的主要成員之前都在廈門工作、生活,對廈門這座城市比較有感情;另一方面,廈門市政府和翔安區政府對創新創業的扶持力度也比較大,有許多相應的扶持政策。現在翔安區也在積極規劃新材料產業園區建設,這為鉅瓷科技在廈門落地提供了許多有利的條件。”據石磊介紹,鉅瓷科技目前是國內能夠生產比肩國際標準的高品級氮化鋁粉末的企業。現在鉅瓷生產的高品級氮化鋁粉末已經完全可以和日本德山公司相媲美,在某些方面甚至更優。依托自主研發的短流程生產工藝,鉅瓷科技單位時間產能是德山公司的兩倍,同時每公斤能耗降低60%、成本降低50%。
憑借著高品級氮化鋁粉末的制備技術,鉅瓷科技還獲得了第六屆創新創業大賽新材料總決賽一等獎。“希望在歷史長河中留下自己的腳印,我們來過,這個比什么都重要。”在石磊看來,這就是鉅瓷科技企業文化的核心所在。
從軍用到民用
拓展氮化鋁市場應用
現階段,鉅瓷科技的產業主要供應軍工市場為主,下一步也會同步向民用市場拓展。之所以選擇這樣的安排,在石磊看來,一方面目前鉅瓷的產能還偏低,而企業創立的初衷就是為了打破壟斷解決進口限制,所以優先供應軍工;另一方面是因為軍工企業的要求較民用更為嚴格,如果能夠長期為軍工企業提供產品也就證明了我們產品質量過硬,更利于后期向民用市場的推廣。目前市場處在供不應求的狀態,市場銷售對于鉅瓷來說不是問題,再加上董事長管軍凱有十余年半導體電子電器市場銷售經驗,和東芝、士蘭微、三安等諸多知名品牌均有過深入的合作,對于鉅瓷下一步拓寬民用市場有很大的幫助。
目前鉅瓷科技最需解決的問題是盡快擴充生產線,擴大產能,這是現階段尋求融資的主要目的。石磊告訴我們,鉅瓷計劃由目前的年產30噸提升,至18年底的設計產能達到150噸、至19年底設計產能達到300噸。值得一提的是,除了核心產品高品級氮化鋁粉末的生產銷售,未來鉅瓷科技還將開拓另一條業務線——復雜形狀氮化鋁陶瓷制品。目前這項技術在全球也處領先地位,2017年更是憑借此項技術榮獲中國有色工業協會技術發明一等獎。
復雜形狀氮化鋁陶瓷制品
石磊介紹說:“我們的復雜形狀成型技術目前是國際領先的,國內現在沒人能做的,這也保證了我們和氮化鋁粉末下游客戶的業務不會重合。應用這項技術制造的復雜形狀氮化鋁陶瓷零件雖然目前僅在小批量生產,但是我們已經具備大批量生產能力。未來將逐步開展這個項目。”除此之外,在北科大實驗室里,還有更多氮化鋁陶瓷技術在研究探索中,未來還將有更多的項目投入產業化應用。
在前不久召開的兩院院士大會上,習近平主席提出:“實踐反復告訴我們,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。敢于走前人沒走過的路,努力實現關鍵核心技術自主可控,把創新主動權、發展主動權牢牢掌握在自己手中。憑借著強大的科研實力和執著、專注的工匠精神,鉅瓷改變行業格局的道路才剛剛開始。