“瞰见”对话科创人物系列论坛聚焦新材料产业

2022年5月31日,复旦大学管理学院“瞰见”对话科创人物第10辑,聚焦“构建‘硬科技’骨骼,与新材料产业共振”主题,邀请复旦大学高分子科学系主任、国家重点研发计划首席科学家彭慧胜教授,中科院苏州纳米技术和纳米仿生研究所研究员、上海锐尔发数码科技有限公司董事长谢永林博士,西安瑞联新材料股份有限公司董事长刘晓春,贺利氏电子中国研发总监张靖博士参与线上论坛连线,分享科研创新成果,探讨如何以开放式创新、数字化战略赋能产业,推动全产业链规模化扩张。复旦大学管理学院企业管理系副教授,复旦青年创业家教育与研究发展中心主任孙金云担任学术嘉宾。

首先,彭慧胜教授发表演讲,重点介绍了纤维锂离子电池、纤维太阳能电池、纤维发光与显示器件、纤维传感器,以及纤维电子器件的集成与未来应用。

他指出,电子器件是现代信息化社会发展的源动力,朝着微型化、柔性化、集成化方向发展。电子器械的结构从三维块体向二维薄膜进行演化。在二维的基础上,彭慧胜团队做成了一维的纤维电子器件,具有更好的柔软性、弹性和高度的微型化等特点。纤维电子器件的直径最高只有几百微米,可以实现高度集成,能够纺织成透气而导湿的织物。

经过十多年的努力,彭慧胜团队从2008年开始得到了变色的纤维器件,目前已创建了二十多种不同功能纤维器件,实现了纤维电子器件的储能、发光、发电、显示、传感、治疗、计算、通讯等系列功能,有些已经可以进行规模化的制备和生产。

把纤维电子器件进行集成,可以实现功能的定制,应用于从能源系统到信息技术到物联网、人工智能、大健康,以及未来太空探测领域。他强调,基础应用并重、学科边界交叉、构建有勇气和想象力的团队文化,是他们团队取得诸多科技成果的重要因素。

谢永林博士以“颠覆传统制造,助力转型升级”为题,从国家缺芯少屏的现状谈起,重点介绍了锐尔发研究和生产的喷墨芯片以及喷墨芯片的市场应用和竞争格局。

喷墨芯片是将集成电路生产方法和MEMS制造方法结合起来制造出来的器件,喷墨技术具有非接触、绿色环保、个性定制、智能化等优势,将芯片电子封装为喷头后可以被广泛应用于图文领域、广告喷绘、书刊印刷、喷码标识、包装等诸多场景。谢永林博士指出,在数字化浪潮中,喷墨技术作为数字化制造设备之一,能够用在数字印刷、纺织印花、显示、柔性电子、3D打印、太阳能电池等领域。

谢永林博士介绍,上海锐尔发作为中国唯一一家研发显示领域喷墨打印头和喷墨芯片的公司,开启了中国对喷墨芯片国产替代的里程。锐尔发成功研发出了国产的喷墨芯片,实现中国喷墨芯片从无到有的突破,在解决喷墨行业 “卡脖子”问题的道路上迈出了第一步。目前,已经基本建立整个喷墨芯全产业链的生产线。利用热发泡技术、压电技术和连续喷墨技术,公司开发出一系列产品,广泛应用于图文印刷和工业制造领域。

刘晓春以“时代变迁下的行业赛道选择”为题,介绍了西安瑞联针对不同赛道的战略选择。

刘晓春指出,企业尤其是初创型企业在进行赛道选择时,应当依托于自身的资源优势(技术、资质、供应体系等),保证企业能够存续并进行适时调整。同时,企业要实现长久存续并成为行业领导者,需要企业家对行业赛道的社会趋势和行业趋势进行前瞻性分析,预判行业潜在的市场空间、未来的竞争格局,并以此为信念长久坚持。瑞联新材的行业赛道,以小分子有机合成技术为基础,

他从自身技术优势、市场竞争格局、行业前景、政府支持力度等方面出发,具体介绍了西安瑞联在企业发展的不同时期陆续针对显示行业赛道、医药行业赛道以及电子信息产业下,电子化学品及其他新材料赛道的布局。液晶是西安瑞联的起家业务,目前已成为国内第二大液晶生产商。他认为,OLED显示未来将取代液晶成为下一代显示技术,而最终,Micro-Ied显示将成为第四代显示技术。考虑到显示行业的市场天花板,西安瑞联进一步开辟医药行业业务,并在电子信息产业电子化学品领域加入新材料赛道。他强调,对企业来说,需要围绕自身技术优势,进行行业赛道的动态调整和创新延伸。

最后,作为外资企业的代表,张靖博士介绍了德国科技集团贺利氏的第三代半导体的先进封装解决方案。

第三代半导体技术之一的SiC芯片被广泛应用于电动汽车行业,和传统硅基的功率器件相比,SiC芯片具有节能、转化率高的显著优势,因此,汽车行业对第三代半导体技术需求非常旺盛。

SiC芯片具有更高的工作温度、更大的功率密度、更高的可靠性要求,这就为封装带来了快速散热、高效载流、稳定可靠等挑战。贺利氏推出针对SiC半导体的先进封装解决方案,以DTS+铜线的组合大幅提升SiC封装的热、电和可靠性。同时,它可以降低芯片的工作温度,大幅提升封装寿命,最大化SiC芯片的技术优势。

圆桌对话环节,孙金云副教授和几位嘉宾探讨了各自所处领域目前的产业竞争格局、高端材料的技术壁垒、“双碳”目标对新材料企业的影响,已经科研成果转化等问题。

彭慧胜教授提到,我国在新材料领域现在是跟跑者,在有些地方变成了并跑者,后面可能会变成领跑者,“接下来不光要攻克国外的技术壁垒,还要建设自己更加有效的产学研融合科学的机制,来促进以后高端材料研发的良性循环。”他同时认为,从长远来看,更重要的是我们必须建立兴趣导向的基础研究文化。

“碳达峰”和“碳中和”意味着高耗能、高排放及落后技术的逐步淘汰,新材料企业应如何应对?刘晓春校友认为,要利用绿色化、智能化技术工艺和装备对企业进行升级改造,“虽然短期内势必造成企业成本的上升,但是长期而言,技术的突破和转型可能会带来产业的颠覆性升级。”

谢永林博士分享了纺织行业染色领域的例子,指出“双碳”对企业是一个很好的机会。他说,染色导致的水和能量消耗非常高,锐尔发开发了用喷的方法代替染,把刚好需要的染液量喷在布上,而且材料不需要水洗和固色,节省好几道烘干、水洗的过程,能大大减少能量的消耗。但同时,“双碳”对行业也有很大的压力,单设备更换就并非易事。

在探讨人工智能和材料科学相遇会产生哪些新的可能时,张靖博士分享说,十多年前就有很多人通过计算材料学建模型预测材料的属性及设计材料,但到今天也没有广泛地应用。“计算出来的材料要在实验室里合成或者真正量产,是一个非常大的挑战。这可能是另外一个需要去探索的领域。”

科研成果怎么走好“最后一公里”,交接到产业界去?嘉宾们纷纷传授了经验。孙金云副教授总结说,信息对称、建立信任、合理估值、明确分工、共担风险和长期陪伴,这六个步骤可能是科研技术从实验室走向世界的“最后一公里”可供参考的路径。

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2022年6月6日