科學網—「20微米以下超薄帶材,我們可以生產」

中科院博士團隊創立中科畢普拉斯，推動新型材料走出實驗室——

「20微米以下超薄帶材，我們可以生產」

 

工程師盯著測厚儀實時顯示的厚度數據。

■本報記者 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完成的，每一爐生產出數萬米長的整條帶材，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廢。

日前，在寧波中科畢普拉斯新材料科技有限公司（以下簡稱中科畢普拉斯）的生產車間裡，工程師和工人們正熱火朝天地忙碌著，新型高飽和磁感強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，同時又米秒不差地被同步卷繞成帶材卷。

目前，上海藍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製備的無線充電導磁片，已通過多家手機品牌無線充電驗證，並已進入國際著名手機品牌供應鏈體系。

2015年9月，來自中國科學院寧波材料技術與工程研究所（以下簡稱寧波材料所）的一支博士團隊創立了中科畢普拉斯，並推動新型材料走出實驗室。

三人創業組

2003年9月，同窗近十年的門賀和郭海，在大學畢業之後又共同來到日本東北大學金屬材料研究所攻讀博士學位。日本東北大學金屬材料研究所是引領全球非晶納米晶合金研究的旗幟性研究機構。

當時，我國對鐵基非晶合金帶材的需求逐年快速增長。但國內量產的非晶合金帶材，在質量和產量方面均未達到應用要求，助長了日本公司的非晶納米晶合金帶材以壟斷高價大量銷往我國。

在日本東北大學從事高性能非晶納米晶合金研發的門賀和郭海，時刻關注著國內非晶合金產業受日本打壓的艱難發展歷程，並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。

在完成博士學業後，門賀和郭海分別於2010年和2011年回國加入寧波材料所，門賀主要從事高性能新型非晶納米晶合金基礎研究，郭海在寧波材料所與江蘇奧瑪德新材料公司共建的非晶軟磁合金材料工程技術研究中心，主要從事工程化技術開發，進行非晶納米晶合金帶材及後端應用產品鐵芯的產業化技術攻關。

2013年初，即將從中國科學院物理研究所獲得博士學位的霍利山，本願是進入企業從事非晶合金的產業化應用研究，但國內非晶材料行業龍頭企業認為他的研究背景與企業研發方向不符，而中小企業與他的研發理念相差太大。

委曲求全還是堅持理念？霍利山遇到了門賀。「你的理念我很認同，如果真有勇氣和毅力堅持下去，我們自己可以創建一個非晶合金研發和生產的企業。」門賀的這句話激發了霍利山內心的創業夢想，一畢業後者就去了寧波材料所。

在2014年5月一場國內非晶產業峰會上，3天峰會期間，門賀、郭海和霍利山3個人每天都在會議結束後暢聊到凌晨。那場產業峰會結束時，三人的創業組合基本成型：門賀作為技術帶頭人負責把控經營方向、資源整合和公司整體管理，郭海主管產品生產、品質管理和市場開發，霍利山負責技術研發、智慧財產權布局和科技項目管理等。

走出矛盾境地

「雖然我們有自主智慧財產權且性能優異的材料、意志堅定和優勢互補的創業團隊、感興趣的天使投資人，但要開啟創業之旅依然異常艱辛。」門賀告訴《中國科學報》，創新型基礎材料的產業化不可能像網際網路項目、商業模式創新項目那樣，投入資金後短期就能見效。

中科畢普拉斯創業團隊意識到，新型材料從實驗室走向市場，需要經過小試、中試、批量化生產及後端應用產品的開發定型和市場推廣等環節，且缺一不可。

儘管不少投資人對新型高飽和磁感強度非晶納米晶合金帶材的產業化感興趣，但中科畢普拉斯創業團隊只是在實驗室完成了公斤級小試製備，離規模化生產和銷售還有很長的路要走。

「有的投資公司在初輪盡職調查之後便沒有了下文。」門賀回憶道，當年我們的新型非晶納米晶合金，在傳統的帶材產業化生產設備上很難製備成功，必須要針對自己的新型合金的特點進行專用生產設備的設計、研發和製造。

這讓中科畢普拉斯創業團隊陷入了矛盾的境地：沒有資金投入，便無法製造適用於新型帶材生產的設備，也就不可能進行新型合金帶材中試試驗；而不完成新型合金帶材的中試試驗，又很難吸引風險投資。

面對這一境況，中科畢普拉斯創業團隊在不斷完善新型合金制帶工藝、開發寬幅帶材核心製備技術的同時，堅持與一家又一家投資公司進行一輪又一輪的協商和談判。

隨著商業計劃書越來越充實，實施方案越來越具體翔實，投資意向也逐漸明確了下來。在中科畢普拉斯創業團隊和寧波材料所技術轉移部的共同努力下，創業團隊最終打動了寧波榕恆投資管理公司的毛海餘和歐陽文生兩位合伙人。

對於項目存在的風險，投資人只說了一句話：「萬一不成功，就算是為科研事業做貢獻了。」這也讓中科畢普拉斯創業團隊暗下決心，要對得起投資方的信任。

爭取合作自己上

2016年10月，中科畢普拉斯創業團隊開始設計和製造恆壓力制帶機組，因遭遇零部件加工困難，工期拖後了將近兩個月。「眼看著距離日本東北大學技術團隊前來參觀和考察的日子越來越近，而制帶機組順利運行是合作洽談成功的前提條件。」門賀說。

時間緊、任務重，中科畢普拉斯的3位創始人領著入職公司不到一個月的工程師和工人們，一頭扎到了設備安裝的第一線。加班加點、馬不停蹄，制帶機組總算安裝好了。

但在機組調試時，又出現了新問題：由於是非標設備，設備加工企業一時竟找不到熟練的程序調試員和機組調試員。

沒有程序調試員，霍利山自己啃起了自動化程序，協助進行自動控制程序的調試和修改，儘量縮短程序調試周期；沒有機組調試人員，郭海穿上防護服戴上面罩，帶領毫無制帶經驗的工程師和操作工進行制帶調試。

經過近兩個月百餘次嘗試後，用於調試機組的傳統合金帶材質量逐漸穩定下來，達到了市售商用帶材的標準，在線卷取系統也實現正常工作。

至此，中科畢普拉斯創業團隊自己研發、設計和製造的恆壓力制帶機組可以交付生產一線使用了。

「正是因為在制帶機組安裝時就深入一線，加深了對設備的實踐認識，所以在日後新型帶材生產過程中出現的許多問題，我們就能很快發現癥結所在，並迅速解決問題。那段時間的收穫是巨大的。」郭海在回憶時說道。

2017年9月，iPhone新款手機發布，這款手機最大亮點是無線充電。一直以來對無線充電領域密切關注的中科畢普拉斯創業團隊，迅速嗅到了一個新的市場機遇。

已經在非晶納米晶行業嶄露頭角的中科畢普拉斯，很快進入無線充電模組製造商們的視野。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，同時滿足高頻（100kHz以上頻段）下具有高磁導率。

生產厚度20微米以下超薄帶材，對於當時僅有半年多制帶技術積累的中科畢普拉斯創業團隊來說，無疑是個巨大的挑戰。從制帶機組製造安裝伊始就在這臺機組上「摸爬滾打」，並與之「鬥智鬥勇」的中科畢普拉斯研發團隊，好像與這臺機組合為了一體，經過一個多月制帶工藝的調整，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。」門賀說，這也吸引了在無線充電領域有多年技術儲備的上海藍沛新材料公司關注，對方很快便試用通過了中科畢普拉斯超薄帶材樣品。

通過藍沛與中科畢普拉斯的垂直整合，雙方初步實現了共贏。

《中國科學報》 (2019-12-12 第6版 轉移轉化)