液態金屬,顧名思義就是常溫常壓下呈現液態可流動的金屬或合金材料,要在常溫、常壓下呈現液態,一個必須具備的特點就是熔點比較低。在自然界金屬元素中,金屬鎵的熔點為29.8℃,金屬銦的熔點為156.61℃ ,當二者以一定的配比且與其他金屬元素製成合金後,在室溫下就可呈液態。
北京態金科技有限公司(以下簡稱"態金科技")研發的低熔點液態金屬材料正是以金屬鎵為基礎與其他金屬元素不同配比製成的鎵銦基合金或鎵銦錫基合金。
歷經近10年研究,態金科技已經完成了較為全面的低熔點液態金屬材料體系建設,並掌握了成熟的配製工藝和改性技術,能夠根據不同應用場景需求調節低熔點液態金屬材料的熔點、導熱率、粘性、導電率等特性,並廣泛地應用於流動循環傳熱、導熱界面材料、相變儲能等工業熱管理領域。
態金科技CEO郭瑞告訴36氪,液態金屬其實不是一個新概念,其實驗室階段的理論體系已經比較完善。但是想要將實驗室技術真正產品化和產業化,則對材料的多方面性能提出了更高的要求,比如在降成本方面公司就做了大量研發,得以使液態金屬高質低價的進入市場並被廣大客戶接受。
就態金科技專注的工業熱管理領域而言,想要實現液態金屬的產品化和實際應用,需要可以根據使用需求精確控制液態金屬材料的熔點,並且保證其物化性能的高穩定性。為此,態金科技的研發團隊對20多種主要組成元素進行了長期的配比實驗。經過不斷的試錯,現在態金科技可以生產出熔點在-5℃到298℃之間且高沸點的穩定性液態金屬材料。
在材料研發體系成型後,態金科技在工業熱管理領域選取了三個主要的產業應用方向。第一個業務方向是流動循環傳熱及散熱,以解決高熱流密度領域的散熱問題。態金科技為此開發了一系列不同形式的液態金屬流動循環散熱器產品。
郭瑞告訴36氪,在微電子及晶片散熱領域,液態金屬其實是在切存量市場,旨在替代傳統的水(油)循環、熱管等散熱技術。以筆記本電腦為例,隨著晶片集成度的不斷提升,熱管散熱能力已逼近極限。而液態金屬可以在成本不變的情況下,將散熱效率提升50%。
而在工業餘熱回收領域,液態金屬其實是在創造增量市場。郭瑞表示,使用水和油只能傳導800度以下的中、低溫熱段工業餘熱,回收率僅在25%-30%左右。液態金屬基於其高導熱率、高沸點等特性,可以傳導800度以上的高溫以及超高溫熱段工業餘熱,進而提升工業餘熱回收率,未來態金科技希望可以將工業餘熱的回收效率提升至60%以上。
第二個業務方向是使用液態金屬製作導熱界面材料,郭瑞告訴36氪,發熱源和散熱裝置之間的傳統非金屬導熱界面材料可以使用液態金屬界面材料替代,散熱效率將大幅提高。
第三個業務方向是相變儲能應用,比如公司正在產業化過程中的太陽能集熱及綜合利用系統就是完美利用液態金屬高溫導熱高溫儲熱的典型案例,還比如使用包附有液態金屬的膠囊材料(微米級)製作調溫服裝、調溫塗料等。
郭瑞告訴36氪,在這三個業務方向中,導熱界面材料最早實現了產業化,現已擁有超過100家B端客戶。而流動循環散熱和相變儲能業務於2016年啟動產業化,處於半產業化狀態。態金科技下一步要做的是將這兩個業務板塊快速產業化。
生產方面,態金科技在衡水建立了生產基地。郭瑞表示,由於液態金屬原材料的資源和購買渠道豐富,因此其液態金屬的產能基本不受限。據悉,態金科技已籤訂了近億元的工業餘熱回收項目訂單,界面材料的銷售額預期也可達到千萬元,同時,太陽能集熱及綜合利用系統也將於近期實現產業化輸出。
態金科技於目前已完成了首輪千萬級融資,投資方為擁有豐富上下遊產業資源的藍源資本。郭瑞告訴36氪,此次融資金額將主要用於技術研發投入、研發團隊擴充以及銷售渠道建設。對於未來市場開拓,態金科技最大的優勢在於率先將液態金屬材料實現產業化應用,並組建了完善的研發團隊。在該領域,他們希望可以持續保持至少五年的先發優勢。