「我們就幹杜邦幹的事,最後把材料做好。所有的後續環節要做好,關鍵是材料要好,我們未來的核心就是材料,所以我們本身就是一個專門做材料的企業,這是我們的核心意義。」
作者 | 李威
1月5日,石墨烯研發製造商墨睿科技宣布已於2020年年底完成了新一輪融資。本輪融資由廣發信德領投,六脈資本、東莞金控、蘇州微駿、勢能資本等機構跟投。加上2020年10月16日公布的長江小米基金和深創投兩家老股東的戰略融資,墨睿科技在2020年共獲得了超1億元融資。
墨睿科技創始人蔡金明博士自2005年起一直從事石墨烯材料的研究,並在2015年回國創立了墨睿科技。公司核心團隊成員包括來自中國科學院、瑞士聯邦材料科學與技術研究所、德國馬普所等科研院所的科學家,擁有數十項國際國內專利。
「我們並不局限於化學法石墨烯的製備,還有機械法,CVD(化學氣相沉積)法這些技術我們都掌握了,而且是規模化生產的技術。根據下遊客戶對於產品性能提升的需求,我們會選擇相應的石墨烯製備方法進行一個產品的開發。」蔡金明告訴《新商業情報NBT》(微信公眾號ID:newbusinesstrend)。
蔡金明解釋稱,利用化學法製備的石墨烯製作導熱膜只是石墨烯應用的一部分,不同應用場景需要具體分析採用的石墨烯種類。機械法製備的產品雖然石墨烯含量較少,但是製備成本很低,導電性也不錯,可以應用於對成本控制需求較高的產品。CVD法製備成本較高,但薄而透明,墨睿科技就會考慮將其應用在柔性電子器件開發方面,比如可以捲曲的屏幕上。
過去幾年裡,墨睿科技逐步突破了化學法石墨烯高定向排列、高溫處理、厚度控制等提升材料導熱性能的關鍵核心技術,打通了從石墨烯產業化生產、分散、成膜,到導熱膜燒結、模切、加工的生產全環節。通過自主設計產線,公司實現了從石墨烯原料到導熱膜模切的全產業鏈規模化生產,並能夠回收利用副產品,將其轉化為有用的化工產品。
墨睿科技聯合創始人兼總經理趙宏鍾認為,人工石墨產業從初建到成熟大概用了5到10年時間。石墨烯的生產鏈條更長,但是整個工業鏈條都在國內,大家配合得不錯,可能花兩三年的時間可以完善起來。完善之後,產業鏈的分工會更細,不同的企業負責不同的環節,而不是一家企業要把整個鏈條都做一遍。
「我們就幹杜邦幹的事,最後把材料做好。所有的後續環節都要做好,關鍵是材料要好,我們未來的核心就是材料,所以我們本身就是一個專門做材料的企業,這是我們的核心意義。」趙宏鐘錶示。
01 實現科研的產業價值
2004年第一篇關於石墨烯的論文發表時,蔡金明正在中科院物理所讀博士,所在的實驗室主要研究納米材料。因為研究方向非常相符,作為第一種二維材料——石墨烯的出現引起了蔡金明的關注。2005年初,蔡金明開始進行石墨烯相關的研究。
從科研角度看,一種新事物出來,大家首先是去做製備,製備完成之後,再去看它有什麼新的性能。2005年到2010年,很多研究還是聚焦於製備石墨烯,在這個過程中,也發現石墨烯具備導電性最好、導熱性最好、強度最高等特性。
蔡金明意識到,雖然石墨烯是一種新出現的二維材料,但是優越的性能足以支撐其在未來開闢一個新的研究和應用領域。博士畢業後,蔡金明先後在美國橡樹嶺國家實驗室與瑞士聯邦材料科學與技術研究所繼續從事石墨烯相關的研究。
2010年,發現石墨烯的兩位科學家安德烈·蓋姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖羅夫(Konstantin Novoselov)獲得了諾貝爾物理學獎,石墨烯開始獲得更多關注。國內在2011年就出現了一些製作石墨烯產品的公司。
當蔡金明在2015年選擇回國創業的時候,被稱作「材料之王」的石墨烯已經是很多企業正在追逐的熱點。當時,市場在炒作石墨烯概念股,不少地方的政府也出臺了支持政策。但是大多數企業都是在解決石墨烯的規模化量產問題,量產出來後卻不知道能在什麼地方發揮作用。
「這就有點像把小麥做成麵粉了,但不知道這個麵粉能幹什麼。」蔡金明說道,「我那時也研究了十年了,覺得石墨烯未來前景非常好,不應該只是作為一個熱點被很多人關注,應該踏踏實實地為其尋找到應用場景。」在蔡金明看來,讓學術成果實現產業化落地,也是自己多年科研經歷的一種價值實現。
回國後,蔡金明在北、上、廣、深、蘇、浙、川、渝等地進行了大量調研,最終選擇在東莞進行創業。首先,東莞的製造業比較完善,與石墨烯研究相匹配。其次,石墨烯的性能也決定了其更適合應用在一些消費電子產品上,東莞是電子產業的聚集地之一,擁有大量的下遊企業資源,所以在東莞進行石墨烯研究和生產,具有明顯的優勢。
02 從石墨烯導熱膜做起
蔡金明將墨睿科技定義為一家研髮型的公司,成立之初並沒有急於去做規模化的生產。「因為規模化生產可能側重於資金和設備的投入。而 我們更多是想基於多年的石墨烯研究經驗,把高品質、批量化的石墨烯生產出來,並根據石墨烯的特點,以及下遊產品對石墨烯性能的需求,把相關產品開發出來。」
墨睿科技在2015年10月成立後,搭建起了一支擁有科研、產業產品開發、智慧財產權、管理等多領域人才的團隊,同時也不斷進行石墨烯規模化生產的技術開發。到2017年,墨睿科技在人員架構和規模化生產技術上都做好了充分準備,掌握了通過機械法、化學法、CVD法製備石墨烯的技術。
借著5G興起的東風,將滿足消費電子的散熱需求作為了產品的第一個應用方向。「我們認為,隨著5G的發展,手機、平板這種高集成度的消費電子產品對散熱的需求會越來越高,同時對產品的厚度也會做出要求,太厚的部件將會被淘汰,這就需要應用厚度少導熱性好的材料,石墨烯恰恰滿足了這個需求。」蔡金明表示。
墨睿科技在2017年就開始做石墨烯導熱膜產品的開發,到2018年底,與客戶進一步確認了對石墨烯導熱膜的需求之後,開始研究如何對其進行規模化量產。「2019年5月我們基本有了比較大的把握,就成立了一家專門做導熱膜的公司(雲天墨睿),研發規模化生產的設備,並在2019年底完成了第一條生產線的搭建。」蔡金明介紹道。
2018年10月,華為率先在Mate 20X上應用了石墨烯導熱膜與VC液冷組合成的高效散熱解決方案。此後華為、小米、OPPO等廠商在多款機型上採用了石墨烯導熱膜,石墨烯導熱膜成為手機散熱方案的優選材料。2020年6月,墨睿科技拿到了第一筆訂單,將石墨烯導熱膜應用在了小米手機上。
目前,與雲天化集團合資成立的雲天墨睿已完成從石墨烯原料到導熱膜生產的全流程,可批量生產質量穩定的導熱膜。預計項目二期擴產將在2021年初全部完成。同時,墨睿科技也表示今年會繼續擴產,在2021年底實現年產200萬平方米石墨烯導熱膜的產能規模。
「我們要把石墨烯技術進行轉化,就有必要尋找一個產業合作方,雲天化集團相對來說化工能力比較強,也有相應的生產能力。」蔡金明表示。二期產能擴充完成後,墨睿科技將可以實現月產10萬平米石墨烯導熱膜。「目前國內對導熱膜的需求,每個月超過100萬平米。我們的產能還遠不能滿足這些需求。」
03 打通「學研產用」
墨睿科技目前將石墨烯應用在了四個業務領域。除了已經實現規模化量產的導熱領域,墨睿科技還在新能源、功能高分子複合材料和醫療領域進行探索。
新能源領域,墨睿科技嘗試將石墨烯用於鋰電池性能的提升,應用到新能源汽車和其它消費電子產品中。蔡金明表示,根據石墨烯導電、導熱都很好的特性,將其應用在鋰電池中,可以改善鋰電池的循環度和容量,提升快充、快放的性能。目前石墨烯已經在電池導電劑等產品中被應用。
功能高分子複合材料領域,石墨烯的應用主要致力於解決目前高分子材料導熱、導電性能差,強度有待提升的問題。墨睿科技正在開發導熱PC,可以製成散熱需求較高的5G基站外殼。利用石墨烯導電性能製成的導電PC已小批量銷售,可以在靜電除塵方面替代成本更高的金屬材料。同時,墨睿科技也在研究強度更高、重量更輕的工程塑料。
醫療領域,墨睿科技主要是在嘗試將石墨烯的抗菌性、高擔載能力、高比表面積的優勢,以及對微弱信號的傳感特性,應用在醫療器械領域。「我們在做一個電子皮膚,可以更準確、完整地採集脈搏信號,有助於心臟病的早期篩查。另外,我們也在和一家醫院合作,把靶向劑和治療藥物擔載在石墨烯上,到達病灶,進行靶向治療。」蔡金明介紹道。
「墨睿科技有一個』學研產用』的鏈條。學的部分與高校和科研院所合作,在石墨烯和類石墨烯的二維材料領域做前沿研究,也會有針對性的培養一些人才。已涉足的四個業務領域是產品研發方向,是6個月到兩年之後要規模化生產的產品。」蔡金明表示,在產的階段會與雲天化這樣的產業合作方一起進行技術的規模化落地。
在用的環節,則需要了解下遊廠商的需求,根據下遊廠商提出的具體要求進行石墨烯相關的產品開發,然後再交付給下遊廠商進行應用和檢驗。這個過程中,墨睿科技和下遊廠商需要非常緊密地進行交流、探討,基於自身對石墨烯的理解找到滿足客戶需求的最佳解決方案。
對於墨睿科技的團隊而言,學的部分會相對容易。研的部分需要真正理解具體行業的痛點是什麼,將團隊對石墨烯的理解與行業痛點連結起來。產的部分會比較難,從實驗室或者研發的模型到真正的大規模量產之間,需要時間做很多技術的突破。用的部分則需要進行市場的培育,讓用戶認可產品的性能。
「石墨烯導熱產品是一種新型材料的運用,其技術性能的提升和製造設備的改進都需要一個迭代的過程。比如與2019年相比,2020年的生產設備和工藝已經有一個比較大的升級,明年可能又是一種新的設備。需要兩三年的時間,通過提升技能和工藝效率來降低成本,更好滿足市場的需求。」趙宏鐘錶示。
為了更好地打造「學研產用」的鏈條,墨睿科技在學術、產品、用戶等部分都有專門的人負責信息的整理和歸納,將用戶的痛點、材料的可能性、產品的開發靈感等信息匯總給決策團隊,由決策團隊決定最終要做的產品。
同時,墨睿科技也在與其它手機廠商、電池廠商、電子封裝行業的頭部企業進行產品方案的溝通,並且已經通過了一些廠商的驗證,進入到了他們的供應鏈體系中。
「電子產品未來對石墨烯的需求會越來越多。科學技術的發展對高性能材料的需求是越來越大的,石墨烯本身就是一種性能非常優越的關鍵材料。」蔡金明說道。
機構觀點
小米產業投資部合伙人孫昌旭:完成石墨烯材料的化學提練和進行大規模生產是一件高難度的事情,其大規膜生產在全球也屬於領先的工藝。墨睿通過與小米合作,與產業夥伴合作,將這件高難度的事情實現了,年底投產的二期工程,將實現產能數十倍的提升。同時石墨烯材料除了做散熱用途,還有其他非常多的用途,我們也很期待。
廣發信德投資部總經理助理趙鐵祥:我們認為廣東墨睿是石墨烯領域長期來看最有潛力的一家公司。石墨烯正在逐步從實驗室走向成熟的產業化,有廣闊的應用前景,墨睿正是推動這個產業化進程的重要的力量。從競爭的角度,一個公司最終取勝靠的是穩固的根基,而廣東墨睿依靠以石墨烯專家蔡博士領銜的技術團隊,憑藉十多年的積累,在全產業鏈上打下了非常穩固的基礎。配上其它團隊成員敏銳的市場嗅覺以及眾多合作夥伴的支持,目前在產品研發進度和客戶開拓進度上都有非常不錯的進展,未來在熱管理、生物醫藥、新能源等領域我相信都會有墨睿產品的身影。
勢能資本合伙人朱思潔:石墨烯作為導熱性最好、強度最強、導電性最佳的新材料擁有非常好的應用前景,勢能資本一直在積極關注這個賽道的創業公司。墨睿科技是國內唯一化學法導熱膜製備全鏈條覆蓋的石墨烯公司,蔡博士在行業中有超過15年的科研積累,率先在消費電子行業落地,同時平臺化可延伸到鋰電池、大健康等其他領域,這是我們選擇墨睿的原因。