华科创智:纳米银线改变触控格局 “屏联万物”时代还有多远?

21世纪经济报道 周智宇 深圳报道
2020-11-20 05:00

编者按:从11月17日开始,21世纪经济报道推出系列专题“高成长企业论——发现粤港澳大湾区‘瞪羚’样本”,计划连续推出十期。该系列报道由中央广播电视总台粤港澳大湾区总部、粤港澳大湾区中心与南方财经全媒体集团联合策划执行。

该系列报道聚焦粤港澳大湾区的高成长企业,我们试图通过深入的一线采访和实地调研,呈现活跃在大湾区战略新兴产业的“瞪羚”企业的群体故事,挖掘大湾区创业者们对各自所在产业的探索、发现和努力,也试图呈现他们的奋斗、选择和思考。

第4期报道,让我们聚焦新材料行业,聚焦华科创智。这是一家从香港科技大学实验室技术起步的公司,因为看到内地关键材料行业被国外厂商“卡脖子”的现实,通过悉心研究替代材料技术,实现纳米银线技术的突破;并通过6年多的探索,初步探索出一条把新材料实验室技术嫁接风险投资、实现产业化市场化的“技术孵化”之路。未来已来,“屏连万物”,希望关键材料“卡脖子”的现象一去不复返。(编辑 李艳霞)

2012年离开比亚迪之后,华科创智联合创始人兼董事长喻东旭开始了创业生涯。摸爬滚打了两年后,一个偶然机会,他结识了香港科技大学物理学系教授温维佳。一番深聊之下,两人对纳米银线商业化有了高度共识,一拍即合,在2014年9月创办了深圳市华科创智技术有限公司。

时代浪潮对个人人生轨迹的促动妙不可言。

同样是在2012年,从中科院化学所硕士毕业后,曾西平赴香港科技大学攻读博士学位。如今,身为华科创智首席技术执行官的曾西平谈起当年的行业情景记忆犹新。当时,正处在手机行业大变局的转折点,智能手机取代功能手机箭在弦上。而生产智能手机屏的关键材料ITO(氧化铟锡)很长时间里只有日本的日东和积水两家公司才能生产,市场上货紧的时候一天一个价。曾西平跟随他的导师温维佳教授在港科大读博士,主要的研究课题就是ITO的替代材料纳米银线在显示技术中的应用。2014年,温维佳团队的纳米银线材料获得国家自然科学二等奖。

在“技术+市场”的组合推动下,华科创智从最基础的银纳米线原材料的合成生产开始,目前已经实现了柔性透明电极、大尺寸电容屏和PDLC智能液晶调光膜的产业化,形成了一个相对完整的闭环。

而通过6年多的探路,华科创智也摸索出一套在技术引领下如何将新材料应用到实际中的经验。

“技术如何走出科研机构,在风险投资的推动下,实现产业化市场化,我们摸索出了一套经验。”喻东旭说,“华科创智的发展历程是粤港澳大湾区技术创新企业的一个缩影。”

喻东旭表示,未来华科创智还会在CPI(无色聚酰亚胺)、电致变色等领域进行更多的孵化。

华科创智65、75、86英寸纳米银电容屏产品实现大批量出货。 资料图片

因应“卡脖子”:纳米银线走出象牙塔

ITO在触控手机诞生后至今都是触控屏幕材料的主流,但在很长一段时间内日本积水化学、日东电工等企业对ITO材料市场的垄断,成为中国手机厂商“卡脖子”的难题。

在2012年前后,中国市场上多次出现ITO紧张的情况。尽管市场上的触摸屏供货商都扩大了产量,但ITO薄膜的供货商数量却非常有限,而当时国际厂商以供应苹果订单为主,使得中国出现高端ITO薄膜紧缺的局面。

喻东旭对此印象深刻。在联想工作的13年里,他一直与电脑、手机等电子产品打交道;后来在比亚迪负责代工业务,也是帮诺基亚等手机品牌做OEM生产。

“当时从日本进口的ITO材料一旦断货,整个珠三角的生产线都要停工,”喻东旭说。

这同样给曾西平留下深刻印象。他表示,“我当时就在想,要是我们自己能够做材料来替代ITO,是不是就有更多的自主权,是不是有助于提升国家制造业的竞争力?”

目前,ITO的主要替代材料有金属网格和纳米银线,此外还有纳米碳管、石墨烯等。就目前市场化情况来看,金属网格和纳米银线暂居头筹。第三方机构迪显咨询的数据显示,2020年一季度中国交互大屏电容市场中,智慧黑板市占率达到95%,其中纳米银触控占据市场份额约59%,金属网格触控占据市场约41%。

曾西平当初也没想到,自己的博士研究课题最后成了创业项目。“当时学术界都在研究,但都没有了解透彻机理是什么,我研究出了表面活性剂对纳米银线生长机理的影响。”曾西平说。

偶然机会下,喻东旭认识了温维佳,被他研究的纳米银线材料吸引,而恰巧温维佳也希望有一个具有产业背景的人将实验室的纳米银线市场化。

于是,华科创智应运而生。

飞跃“创业死亡谷”:技术打造硬实力

但要在纳米银线的市场中占据一席之地并非易事,国际中早有先行者。

成立于2004年的Cambrios是目前全球拥有最多纳米银线专利的企业,目前已获得326篇以上全球专利,是全球首家量产纳米银线并成功商用化的公司。在2018年6月,其与中国企业苏州诺菲纳米科技就纳米银相关专利完成交互许可,进一步巩固了其市场地位。

喻东旭也表示,很长一段时间内,纳米银线的市场都被Cambrios垄断,要想打破这种格局,就需要有自己的核心技术。

在总结华科创智过去几年的发展历程时,喻东旭表示,在2014年到2016年是技术从实验室孵化的阶段。

有了纳米银线的技术后,第一个难题就是如何扩大产量,为进一步的商用打下基础。喻东旭指出,材料技术能否市场化,这一步是关键,随着反应的放大,理化条件也发生了变化,一开始做3升到5升不会太难,但突破到50升的反应釜就是一个难题。

曾西平也记得在创业之初,为了扩大产量,即把纳米银线悬浮液先做到50毫升。自己常年往返于香港与深圳之间,到2015年底,经过上万次的实验,才将纳米银线商业化技术的难题攻克,进而投产。

华科创智在2016年生产了第一代纳米银墨水,直径为32-35纳米,长度在30-40微米,此后每年都实现技术的突破,到2020年的第五代纳米银墨水,直径已做到8纳米,长度达10-15微米。这大约是从头发丝百分之一的横切面,缩小到了五百分之一。

喻东旭表示,目前华科创智合成的纳米银线的平均直径小于20纳米,长度30微米,柔性透明导电膜表面电阻最低小于10Ω/sq,相较国际同行目前30直径量产标准,华科创智的纳米银线合成技术处于全球领先地位。

当然,中国企业在纳米银线领域起步较晚,发明专利不多。但喻东旭表示,公司在研发创新上后劲十足,每年研发投入占总营收的比例都超过40%,不断有新专利涌现,并在积极进行国际专利申请(PCT)。

中国国家知识产权局数据显示,截至2020年11月,华科创智通过实质审查或授权的专利已有49件。

有了技术还不够。喻东旭表示,在创业的路上,人才、资金、产品、市场,样样都是关口。6年多的时间里,公司从最初8个人的创始团队,如今已有近500人。

让喻东旭记忆尤深的是,2016年公司的资金链一度紧张,账面上只剩下几万块。好在当年有了深创投领投的A轮融资,解了燃眉之急。

从2016年起,华科创智相继获得了深创投、国科瑞华、兰石创投及大湾区基金的投资,目前投资华科创智的有23家风投,融资6个亿,获得国家及政府的资助2亿元。

2020年8月,华科创智与中信证券、大信会所、德恒律所等机构正式签订合作协议,启动IPO计划。

探索技术孵化之路

对华科创智来说,2017年是一个关键时点。经过前期小规模市场化,视源股份在2017年时推出的会议平台MAXHUB采用了华科创智的银纳米电容屏。基于该合作,市场对华科创智的产品有了更多认知。

目前华科创智已与美的、华星光电、海信在家庭人工智能设备上试水触控显示屏;在教育领域,与希沃、鸿合、艾博德、创维等企业联合产出会议及教育触控一体机;在商业数字显示领域,华科创智也与康佳、TCL展开深度合作。

而更广泛的应用也将展开。2018年,三星、华为和柔宇等纷纷推出折叠屏手机,至今迭代至第二代;OPPO等厂商近期也发布了一款采用OLED柔性卷轴屏的手机。更多玩家正在入局柔性屏。

“目前柔性屏手机市场还需要像苹果等头部厂商的引领。从苹果申请的一些专利可以看到,其已有采用纳米银作为方案之一。”喻东旭认为,这也正是华科创智的机遇——在做好自己的情况下,等待市场的引爆;更在等待过程中不断完善自身的技术储备。

此外,华科创智亦展开了多方合作。喻东旭对南方财经全媒体记者表示,公司与中山大学化工学院教授张艺紧密合作,在CPI方面已有2项专利获得独家授权。

此外,在2019年6月,华科创智与华南理工大学的曹镛院士共建院士(专家)工作站,主要研究的方向是柔性OLED照明技术。

通过这些合作,喻东旭希望能够拓宽华科创智的技术路线,将更多的科研成果带出实验室。

喻东旭表示,是粤港澳大湾区成熟的资金、人才和产业的优势为像华科创智这样的硬科技企业提供了创新的土壤。

谈及未来,喻东旭说,华科创智的愿景是,成为像美国杜邦、德国巴斯夫、日本住友化学等全球知名的材料公司。

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聚焦丨发现粤港澳大湾区“瞪羚”样本

(作者:周智宇 编辑:李艳霞)

周智宇

海外版记者

重点关注粤港澳大湾区发展,长期跟踪外资在华发展,以及国际政经、经贸及产能合作等。采访过数十位“球”级领导人及外国部长、驻华大使。邮箱:zhouzy1@21jingji.com