【中國(guó)科學(xué)報(bào)】中科院博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立中科畢普拉斯,推動(dòng)新型材料走出實(shí)驗(yàn)室——“20微米以下超薄帶材,我們可以生產(chǎn)”

工程師盯著測(cè)厚儀實(shí)時(shí)顯示的厚度數(shù)據(jù)。
■本報(bào)記者 沈春蕾 通訊員 王雪珍
高溫熔融合金變成帶材是在千分之一秒內(nèi)完成的,每一爐生產(chǎn)出數(shù)萬米長(zhǎng)的整條帶材,各處的厚度只允許有兩微米的偏差,一絲馬虎就可能造成上萬米材料的報(bào)廢。
日前,在寧波中科畢普拉斯新材料科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱中科畢普拉斯)的生產(chǎn)車間里,工程師和工人們正熱火朝天地忙碌著,新型高飽和磁感強(qiáng)度非晶納米晶超薄帶材,正以每秒20多米的速度從1400oC 的熔融合金中被高速抽出,形成僅有20 微米厚的超薄帶材,同時(shí)又米秒不差地被同步卷繞成帶材卷。
目前,上海藍(lán)沛新材料公司以中科畢普拉斯非晶納米晶超薄帶材為原材料制備的無線充電導(dǎo)磁片,已通過多家手機(jī)品牌無線充電驗(yàn)證,并已進(jìn)入國(guó)際著名手機(jī)品牌供應(yīng)鏈體系。
2015年9月,來自中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所(以下簡(jiǎn)稱寧波材料所)的一支博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了中科畢普拉斯,并推動(dòng)新型材料走出實(shí)驗(yàn)室。
三人創(chuàng)業(yè)組
2003年9月,同窗近十年的門賀和郭海,在大學(xué)畢業(yè)之后又共同來到日本東北大學(xué)金屬材料研究所攻讀博士學(xué)位。日本東北大學(xué)金屬材料研究所是引領(lǐng)全球非晶納米晶合金研究的旗幟性研究機(jī)構(gòu)。
當(dāng)時(shí),我國(guó)對(duì)鐵基非晶合金帶材的需求逐年快速增長(zhǎng)。但國(guó)內(nèi)量產(chǎn)的非晶合金帶材,在質(zhì)量和產(chǎn)量方面均未達(dá)到應(yīng)用要求,助長(zhǎng)了日本公司的非晶納米晶合金帶材以壟斷高價(jià)大量銷往我國(guó)。
在日本東北大學(xué)從事高性能非晶納米晶合金研發(fā)的門賀和郭海,時(shí)刻關(guān)注著國(guó)內(nèi)非晶合金產(chǎn)業(yè)受日本打壓的艱難發(fā)展歷程,并在心底默默埋下了一顆種子:一定要做出超越日本的高性能非晶納米晶合金材料。
在完成博士學(xué)業(yè)后,門賀和郭海分別于2010年和2011年回國(guó)加入寧波材料所,門賀主要從事高性能新型非晶納米晶合金基礎(chǔ)研究,郭海在寧波材料所與江蘇奧瑪?shù)滦虏牧瞎竟步ǖ姆蔷к洿藕辖鸩牧瞎こ碳夹g(shù)研究中心,主要從事工程化技術(shù)開發(fā),進(jìn)行非晶納米晶合金帶材及后端應(yīng)用產(chǎn)品鐵芯的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)。
2013年初,即將從中國(guó)科學(xué)院物理研究所獲得博士學(xué)位的霍利山,本愿是進(jìn)入企業(yè)從事非晶合金的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究,但國(guó)內(nèi)非晶材料行業(yè)龍頭企業(yè)認(rèn)為他的研究背景與企業(yè)研發(fā)方向不符,而中小企業(yè)與他的研發(fā)理念相差太大。
委曲求全還是堅(jiān)持理念?霍利山遇到了門賀?!澳愕睦砟钗液苷J(rèn)同,如果真有勇氣和毅力堅(jiān)持下去,我們自己可以創(chuàng)建一個(gè)非晶合金研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)?!遍T賀的這句話激發(fā)了霍利山內(nèi)心的創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想,一畢業(yè)后者就去了寧波材料所。
在2014年5月一場(chǎng)國(guó)內(nèi)非晶產(chǎn)業(yè)峰會(huì)上,3天峰會(huì)期間,門賀、郭海和霍利山3個(gè)人每天都在會(huì)議結(jié)束后暢聊到凌晨。那場(chǎng)產(chǎn)業(yè)峰會(huì)結(jié)束時(shí),三人的創(chuàng)業(yè)組合基本成型:門賀作為技術(shù)帶頭人負(fù)責(zé)把控經(jīng)營(yíng)方向、資源整合和公司整體管理,郭海主管產(chǎn)品生產(chǎn)、品質(zhì)管理和市場(chǎng)開發(fā),霍利山負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局和科技項(xiàng)目管理等。
走出矛盾境地
“雖然我們有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且性能優(yōu)異的材料、意志堅(jiān)定和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、感興趣的天使投資人,但要開啟創(chuàng)業(yè)之旅依然異常艱辛?!遍T賀告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,創(chuàng)新型基礎(chǔ)材料的產(chǎn)業(yè)化不可能像互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目、商業(yè)模式創(chuàng)新項(xiàng)目那樣,投入資金后短期就能見效。
中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)意識(shí)到,新型材料從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng),需要經(jīng)過小試、中試、批量化生產(chǎn)及后端應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)定型和市場(chǎng)推廣等環(huán)節(jié),且缺一不可。
盡管不少投資人對(duì)新型高飽和磁感強(qiáng)度非晶納米晶合金帶材的產(chǎn)業(yè)化感興趣,但中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)只是在實(shí)驗(yàn)室完成了公斤級(jí)小試制備,離規(guī)?;a(chǎn)和銷售還有很長(zhǎng)的路要走。
“有的投資公司在初輪盡職調(diào)查之后便沒有了下文?!遍T賀回憶道,當(dāng)年我們的新型非晶納米晶合金,在傳統(tǒng)的帶材產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備上很難制備成功,必須要針對(duì)自己的新型合金的特點(diǎn)進(jìn)行專用生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造。
這讓中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)陷入了矛盾的境地:沒有資金投入,便無法制造適用于新型帶材生產(chǎn)的設(shè)備,也就不可能進(jìn)行新型合金帶材中試試驗(yàn);而不完成新型合金帶材的中試試驗(yàn),又很難吸引風(fēng)險(xiǎn)投資。
面對(duì)這一境況,中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)在不斷完善新型合金制帶工藝、開發(fā)寬幅帶材核心制備技術(shù)的同時(shí),堅(jiān)持與一家又一家投資公司進(jìn)行一輪又一輪的協(xié)商和談判。
隨著商業(yè)計(jì)劃書越來越充實(shí),實(shí)施方案越來越具體翔實(shí),投資意向也逐漸明確了下來。在中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)和寧波材料所技術(shù)轉(zhuǎn)移部的共同努力下,創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)最終打動(dòng)了寧波榕恒投資管理公司的毛海余和歐陽(yáng)文生兩位合伙人。
對(duì)于項(xiàng)目存在的風(fēng)險(xiǎn),投資人只說了一句話:“萬一不成功,就算是為科研事業(yè)做貢獻(xiàn)了?!边@也讓中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)暗下決心,要對(duì)得起投資方的信任。
爭(zhēng)取合作自己上
2016年10月,中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)開始設(shè)計(jì)和制造恒壓力制帶機(jī)組,因遭遇零部件加工困難,工期拖后了將近兩個(gè)月。“眼看著距離日本東北大學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)前來參觀和考察的日子越來越近,而制帶機(jī)組順利運(yùn)行是合作洽談成功的前提條件?!遍T賀說。
時(shí)間緊、任務(wù)重,中科畢普拉斯的3位創(chuàng)始人領(lǐng)著入職公司不到一個(gè)月的工程師和工人們,一頭扎到了設(shè)備安裝的第一線。加班加點(diǎn)、馬不停蹄,制帶機(jī)組總算安裝好了。
但在機(jī)組調(diào)試時(shí),又出現(xiàn)了新問題:由于是非標(biāo)設(shè)備,設(shè)備加工企業(yè)一時(shí)竟找不到熟練的程序調(diào)試員和機(jī)組調(diào)試員。
沒有程序調(diào)試員,霍利山自己啃起了自動(dòng)化程序,協(xié)助進(jìn)行自動(dòng)控制程序的調(diào)試和修改,盡量縮短程序調(diào)試周期;沒有機(jī)組調(diào)試人員,郭海穿上防護(hù)服戴上面罩,帶領(lǐng)毫無制帶經(jīng)驗(yàn)的工程師和操作工進(jìn)行制帶調(diào)試。
經(jīng)過近兩個(gè)月百余次嘗試后,用于調(diào)試機(jī)組的傳統(tǒng)合金帶材質(zhì)量逐漸穩(wěn)定下來,達(dá)到了市售商用帶材的標(biāo)準(zhǔn),在線卷取系統(tǒng)也實(shí)現(xiàn)正常工作。
至此,中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)自己研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造的恒壓力制帶機(jī)組可以交付生產(chǎn)一線使用了。
“正是因?yàn)樵谥茙C(jī)組安裝時(shí)就深入一線,加深了對(duì)設(shè)備的實(shí)踐認(rèn)識(shí),所以在日后新型帶材生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的許多問題,我們就能很快發(fā)現(xiàn)癥結(jié)所在,并迅速解決問題。那段時(shí)間的收獲是巨大的?!惫T诨貞洉r(shí)說道。
2017年9月,iPhone新款手機(jī)發(fā)布,這款手機(jī)最大亮點(diǎn)是無線充電。一直以來對(duì)無線充電領(lǐng)域密切關(guān)注的中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),迅速嗅到了一個(gè)新的市場(chǎng)機(jī)遇。
已經(jīng)在非晶納米晶行業(yè)嶄露頭角的中科畢普拉斯,很快進(jìn)入無線充電模組制造商們的視野。他們提出的要求也很明確:材料在1.2T以上,寬度60毫米以上、厚度20微米以下,同時(shí)滿足高頻(100kHz以上頻段)下具有高磁導(dǎo)率。
生產(chǎn)厚度20微米以下超薄帶材,對(duì)于當(dāng)時(shí)僅有半年多制帶技術(shù)積累的中科畢普拉斯創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)來說,無疑是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。從制帶機(jī)組制造安裝伊始就在這臺(tái)機(jī)組上“摸爬滾打”,并與之“斗智斗勇”的中科畢普拉斯研發(fā)團(tuán)隊(duì),好像與這臺(tái)機(jī)組合為了一體,經(jīng)過一個(gè)多月制帶工藝的調(diào)整,交出了客戶滿意的樣品。
“20微米以下超薄帶材,我們可以生產(chǎn)?!遍T賀說,這也吸引了在無線充電領(lǐng)域有多年技術(shù)儲(chǔ)備的上海藍(lán)沛新材料公司關(guān)注,對(duì)方很快便試用通過了中科畢普拉斯超薄帶材樣品。
通過藍(lán)沛與中科畢普拉斯的垂直整合,雙方初步實(shí)現(xiàn)了共贏。
?。ㄔ陌l(fā)布于2019年12月12日《中國(guó)科學(xué)報(bào)》第6版)
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