直径仅为头发万分之一,这根纳米银线有何过人之处?│光明新经济

2023-12-12 17:17作者:柳艳来源:南方网编辑:王河峰

深圳市善柔科技有限公司(下称“善柔科技”)实验室内,摆放着各色瓶瓶罐罐。其中一瓶墨绿色看似不起眼的液体,晃动之间似有银光闪动。这就是纳米银线,直径仅为头发的万分之一。

实验室

纳米银导电材料,被视为新一代人机交互的关键材料,在新能源及显示领域有广泛应用,是具有明显性能优势的新材料。

善柔科技的纳米银导电材料技术脱胎于清华大学深圳国际研究生院的科研项目,解决了纳米银线从合成到工艺生产的全流程技术难题。2019年,纳米银线透明导电膜完成量产。2020年,善柔科技落户光明区,进入了高速发展期。

在实现了纳米银线国产替代之后,善柔科技又先后开发了面向异质结和钙钛矿电池的导电材料、偏光片AG膜以及Mini&MicroLED封装材料,实现了多个高端材料的国产替代。

新材料国产化替代是一条艰难的路。但善柔科技董事长甘堃深知这条路必须要有人走:“未来,我们会专注于新能源和显示领域的核心材料进行布局,会有4到5款核心的材料,力争每款材料都做到行业头部地位”。

纳米银线膜材核心性达国际领先水准

新材料,被誉为产业的“粮食”和科技进步的基石。一项项新材料为各个产业提供科技的“养分”,助力产业“生长壮大”、掀起新的浪潮。

纳米银线就是这样一种市场潜力巨大的新材料,具有导电性能好、透光性佳、可弯折、能适应任何尺寸、可靠性优、生产工艺相对简单且成本低的优势,逐渐成为柔性触控屏的最有选择。

但要真正做出一款高端材料,难度不小,核心在于配方工艺,技术壁垒较高,配方调整中温度控制误差0.1度、原料误差0.01克,结果都大相径庭。

从2007年到2017年,早期科研团队为此付出了整整十年时间,研制出了三大核心配套,实现了纳米银导膜的产业化落地。

善柔纳米银线及应用

“我们研发纳米银线的初心就是要产业化,14年期间获得了政府科研基金的扶持,累计有8000万,采购了科研设备,同时也和上市公司合作进行验证,一直在为产业化作储备。到了2017年,我们觉得产业化和技术实际成熟了,于是从清华大学独立出来,成立了善柔科技。”甘堃说。

甘堃是清华大学材料与化工专业博士。从实验室到生产线,甘堃全程经历,深知不易:“材料方向确实比较难,难点在于整个产业链都不成熟,不可控因素非常多。客户的固有认知是国产的材料都是走低端化路线的,产业也不一定能稳定跟得上。越是这种情况,越是要有一种不认输的精神,我们要证明国产的不比进口的差。”

刚开始探索产业化的那段时间,甘堃带着员工们上班做实验,下班后对当天进行复盘,将配方、生产、加工等各个环节的数据汇总,反复验证,持续煎熬了两三个月,最终攻克了一个个难关。

如今,在触控显示领域,善柔开发的纳米银线膜材在核心性能方面已经达到了国际领先的水准,同时对纳米银导电材料合成,高分子保护材料,油墨配方,涂布工艺等方面也都完成了专利的布局,模组产品得到了国内头部企业的认可和稳定订单。

比如,通过自主研发的光学材料和高精密涂布技术,善柔科技推出了面向Mini/Micro LED 表面封装的多合一封装黑膜,配套专属的封装设备,通过模块化的拼装,适应各类封装方案,简化工艺流程,极大地提高了Mini/Micro LED 封装效率及良率,有效降低了Mini/Micro LED 的制造成本。

Mini LED 封装黑膜1

“在高校做研究时是科研人员身份。到了做企业,尤其是初创企业,生态发生变化,是一个爬坡再下坡的过程,要从零开始,期间遇到的问题都没有参考,需要靠自身一点点摸索。通过这几年的攻坚克难,我们收获了信心。”甘堃说。

上下游陪跑“抱团取暖”

在善柔科技的中试车间,有一口半球型直径不到半米的“反应釜”。半锅纳米银线试剂的配量,可以生产约十卷纳米银导电薄膜。这些看似跟普通透明塑料没什么两样的膜,市场价可以卖到几千到几万不等。

纳米银线透明导电膜

“我们在中试基地有两个中试车间,既可以满足中试要求,也可以完成小批量生产供货。”甘堃介绍,善柔科技还在安徽桐城启动了20亩面积的生产基地建设,目前一期已进入批量稳定出货阶段。

他所说的中试基地,是指光明区新材料中试产业化基地。该基地聚焦新材料研发成果的中试验证和转化的前期阶段,将总部基地、研发中试环节留在光明区,让资本、人才、高成长企业在中试基地形成集聚,打造新材料成果转化产业生态圈。基地还解决了新材料企业最关心的废液、废气、废渣处理问题,是深圳市首家新材料中试产业化基地,甫一推出,很快吸引了像善柔科技这样16家具备核心竞争力的新材料企业进驻。

“做新材料其实圈子很小,在这栋楼里,每个人都会有很多共同的朋友。互相之间交流合作的机会也多。做材料没有定式,不同材料的交流可能会碰撞出新的火花。”甘堃说。

对于善柔科技来说,要实现共赢发展,还需要更长时间维度、更大合作范围内的“陪跑”——自掏腰包为客户的新材料测试验证。

据了解,通过参与客户新材料测试验证,可以更好地了解客户的需求和偏好,以及市场上新兴材料的发展情况。同时,还可以评估新材料的性能和可靠性,为产品的研发和设计提供参考。

“我们的上游客户产品也是要经过多年迭代才能做出来。我们有这样的经历,愿意拨出一部分研发资金配合做测试验证,陪跑3到5年。国产新材料要实现高端化,企业必须要报团取暖。”甘堃表示,现在中国新材料的企业规模虽然还大都较小,但从全球来看市场容量非常大,“基本上随便一个细分领域,都是几十亿上百亿规模市场。”

以纳米银为例,近年来,随着国产替代及下游应用的爆发,特别是在显示、光伏及半导体等领域,对纳米银的需求出现了巨大的需求,作为一种不可或缺、广泛应用的基础材料,纳米银前景广阔,市场规模在数百亿体量。

为抢占市场机遇,善柔科技加速布局了纳米银导电材料、油墨材料、高精密涂布三个底层模块。通过任意两个底层模块组合,可以产生一个新产品。

“材料的创新大部分是对已有材料的重新应用。底层模块越多,做材料创新时就越容易。未来,我们会不断通过研发积累底层模块,希望能达到几十个,保障新产品研发有充足的竞争力,建立起自己的技术‘护城河’。”甘堃充满信心地表示,善柔科技目标是成长为显示及新能源领域高端材料创新研发和国产替代领军企业。


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