一座城市的新材料奇蹟:蚌埠,從隱形冠軍到跨賽道冠軍
在今天,液晶顯示的產品,是我們再熟悉不過的東西了。
一塊液晶電子手錶,曾是多少80後、90後童年的夢想?
從1888年奧地利植物學家萊尼茨爾偶然發現了液晶物質,到1961年美國RCA公司在實驗室發現了液晶材料的電光特性,70多年裡其實都沒什麼人關注它,只是個別科學家把它當作興趣愛好進行研究和探索。
但技術創新,特別是材料領域的創新往往就是這樣,充滿了傳奇甚至偶然的色彩。
又半個多世紀後,中國一座淮河邊上的蚌埠,在這條材料創新的道路上搶過一支接力棒。
1968年,RCA公司發明了世界上第一個液晶顯示平板DSM-LCD,按理說,能成爲產業界的先行者,可惜因爲看不到短期回報,他們放棄了。
RCA公司發現液晶的“動態散射”效應(左圖)和基於DSM-LCD技術推出的電子時鐘(右圖)
於是日本公司抓住機會,率先實現了LCD(液晶顯示)的大規模工業化生產。
但因爲幾次行業週期性衰退,產能趁機從日本轉移到了韓國,又從韓國到了中國臺灣,最後,2020年根據顯示市場研究機構DSCC數據,中國大陸的LCD在全球的產能佔比達到了52%。
各世代線的玻璃基板尺寸數據及最佳面板切割尺寸
其中,薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)是現在液晶顯示器的主流形式之一,按照尺寸劃分世代,越大越先進,對工藝要求越高。
以京東方、TCL華星爲代表的國內液晶面板廠商,已經投產多條高世代G10.5、G11的TFT-LCD生產線,接華爲、小米的訂單接到手軟。
可因爲工藝、配方和生產裝備的多重壁壘,我們產業上游的材料玻璃基板卻長期被日美企業壟斷。
到2019年,國內主要的玻璃基板產能還以G4.5-G6代線爲主,G8.5及以上高世代玻璃基板只能與美國康寧、日本電氣硝子合作參與後段加工生產。
當然,故事如果到此爲止,就一點新意都沒有了。
奇蹟就發生在蚌埠。
2019年9月,幾乎國內所有媒體都發布了一條重磅消息:中國首片8.5代TFT-LCD玻璃基板產品在安徽蚌埠正式下線,我國自主研發的8.5代TFT-LCD玻璃基板產品將實現工業化生產。
中國首片8.5代TFT-LCD玻璃基板產品在安徽蚌埠正式下線 圖片來源/中建材玻璃新材料研究院集團有限公司
這意味着,我國成爲繼美日之後全球第三個掌握高世代TFT-LCD玻璃基板生產技術的國家。
官方給的評價是:“這對全面提升我國電子玻璃在國際市場的主動權與話語權,保障我國信息顯示產業安全意義深遠。”
蚌埠,這座淮河畔的城市,一些朋友可能還不熟悉,但在新材料領域卻做得很了不起。
這幾年火出圈的摺疊屏手機,背後有一項黑科技,就是超薄柔性可摺疊玻璃(UTG),它必須具備可摺疊、透光性以及防護功能的特性,傳統智能手機玻璃蓋板根本無法滿足。
還是在蚌埠,上市公司凱盛科技做出了最薄30微米的超薄柔性玻璃。30微米是個什麼概念?厚度只有一張A4紙的1/4。別看它薄,但是彎折壽命突破100萬次。
柔性可摺疊玻璃 圖片來源/中建材玻璃新材料研究院集團有限公司
30微米,也是目前工業化最薄的可摺疊玻璃。
在今年4月底的北京國際車展上,紅旗旗下超豪華行政轎車“紅旗國雅”,憑藉其搭載的“國風柔性車載卷軸屏”驚豔全場,這是全球首款車載滑移捲曲AMOLED顯示屏。
而這個捲曲屏就採用了凱盛科技自主研發的UTG方案,屏幕整體重量小於250g。
紅旗·國雅首發“國風柔性車載卷軸屏”
其實在新材料方面的突破,蚌埠還不止這些。
在蚌埠,國內首片高品質中性硼硅藥用玻璃管,突破疫苗用中性硼硅玻璃管“卡脖子”技術,榮獲“中國國際工業博覽會大獎”。
化工新材料方面,海華科技甲酚項目工藝填補國內空白。
生物基新材料方面,豐原集團的多種產品產能居世界前列,聚乳酸產能約佔全球市場份額的50%,乳酸產能佔全球市場份額的46.4%。
豐原推出的農作物秸稈製糖聯產黃腐酸技術獲農業部專家認定,建成全球產能規模最大、產品鏈條最全、技術工藝最強的聚乳酸產業鏈條,打破了國際壟斷。
豐原生產的聚乳酸發泡餐具 圖片來源/蚌埠日報
很多人在牙科門診裡可能聽說過的氧化鋯材料,有非常好的化學穩定性、電學性能和抗腐蝕性能,在軍工、陶瓷、耐火材料、機械、航天等領域都有廣泛的應用。
蚌埠中恆公司在高純超細電熔氧化鋯產銷量方面,連續多年穩居全球市場榜首,在鋯的國內市場佔有率超過50%。
還有納米鈦酸鋇、稀土拋光粉、納米鈦酸鋇、空心玻璃微珠等等,這些外行人可能聽都沒聽過的材料,都是在電工電子、集成電路、光學行業等細分領域不可或缺的原料,也都在蚌埠實現了批量生產,得到國內外客戶的認可。
其中,“高性能空心玻璃微珠生產工藝技術”還入選了安徽省節能環保先進技術目錄,是國家“863”計劃科研成果的產業轉化。
高性能空心玻璃微珠 圖片來源/中建材玻璃新材料研究院集團有限公司
這扎堆出現的新材料奇蹟,怎麼就誕生在這座皖北小城了呢?憑什麼?
“遙遙領先”的新材料背後,能看到一部從玻璃製造延伸開來的新中國材料工業史。
不得不提到的就是,在蚌埠如同定海神針一般存在的央企大單位——中建材玻璃新材料研究總院。
中建材玻璃新材料研究總院 圖片來源/中建材玻璃新材料研究院集團有限公司
1953年,中建材玻璃新材料研究總院的前身中央重工業部建築材料工業管理局設計公司在北京成立,是新中國首批全國綜合性甲級科研設計單位。
我國自行設計的第一條玻璃生產線,就是其傑作,到60年代後,他們又參與了浮法玻璃工藝的攻關。
1971年,爲了支持國家“大三線”建設,該院由北京遷出,從此紮根安徽蚌埠,轉隸於國家建材局。
到了改革開放後,不論是市場化改制、承擔科研攻關、產業化佈局,還是開展國際合作交流,他們都是玻璃新材料領域的火車頭。
80年代初,聯合國工發組織援建的中國玻璃發展中心也在這所單位落戶。
2000年它正式轉製爲科技型企業,加入世界500強的央企平臺中國建材集團,並改制成立中國建材國際工程集團。
中國建材國際工程集團
中國建材集團成立了成員單位凱盛科技集團,作爲前瞻性的科技創新產業平臺。
而前面提到的凱盛科技股份則是凱盛科技集團的子公司,在2002年就已經掛牌上市,是集團“3+1”戰略佈局中顯示材料和應用材料的重要產業平臺和核心骨幹企業。
這些年來,像國內首條全知識產權的浮法8.5世代面板基板玻璃,以及高鋁UTG原片產線這樣的成果,都是在這個戰略佈局下攻克的難題。
這就是平臺的力量,玻璃材料創新迅速駛上了快車道,凱盛在關鍵核心技術領域的研發投入不斷加碼。
截至2023年底,凱盛科技累計獲得授權專利545件,其中發明專利139件(含PCT專利1件),實用新型專利407件。
但是,技術深還不夠,佈局還要做寬!
2015年凱盛科技定增收購了深圳國顯科技,成爲其控股股東,從基板玻璃原材料跨進了液晶顯示模組領域,很快就成了三星、LG、京瓷等大戶的供應商。
這樣一來,產業的觸角就從蚌埠伸向了世界,形成了從玻璃原片到一體化模組(液晶/OLED面板除外)比較完整的產業鏈佈局,拉通了“一粒沙子到顯示世界”的內部產業構架。
凱盛光伏材料有限公司銅銦鎵硒薄膜太陽能電池生產車間 圖片來源/蚌埠日報
凱盛科技手裡的另一王牌產品——球形石英粉,則是在集成電路行業用於電子封裝的主流材料。
屬於應用材料板塊的這部分,也充分發揮了電熔氧化鋯行業龍頭地位優勢,立足鋯系產品,擴大硅系、鈦系產品,向更高附加值材料領域轉型升級。
這就是:本來以爲是了不起的隱形冠軍,結果發現是多元佈局的跨賽道冠軍。
凱盛科技公司各分公司業績基本情況
挖人才,搞科研,穩生產,我們的視線總是會投向頭部企業、巨型公司,言語中也總圍繞着一線城市展開討論。
這問題就來了,蚌埠這座三線城市憑什麼能在若干個新材料細分賽道上都能穩住基本盤?
一副“不求最大,但求最精”的表情?
熟悉歷史的朋友知道,蚌埠因水運而生、因鐵路而興,公路、鐵路、水運四通八達。
蚌埠交通大通道規劃示意圖
在建國之初的50年代裡,誕生了影響深遠的“蚌埠五大機”(蚌埠機牀廠、空壓機廠、柴油機廠、拖拉機附件廠和水泵廠),成爲機械工業領域的排頭兵,也更加強化了蚌埠作爲交通樞紐和工業中心的地位。
蚌埠博物館裡展出的機械樣品
計劃經濟時期,幾所國家級科研單位陸續遷來或成立在這裡,又奠定了這座城市濃郁的科研氛圍。
這一點非常重要,其中就包括了前面提到的中央重工業部建築材料工業管理局設計公司,還有如今的中國電科集團第四十、四十一所,中國兵器工業(華東光電集成器件研究所),兩大塊央企科研系統。
俗話說,師傅領進門,修行靠個人。
雖然科研單位是央企的,但怎樣挖掘科研價值,怎樣充分利用本地條件搞出產業組合,怎樣玩出花樣來可全看地方了!
近幾年,蚌埠搶抓新一輪科技革命和產業變革的機遇,瞄準了六大新興主導產業:硅基生物基新材料、新一代信息技術、高端裝備製造、生命健康、綠色食品、數字創意。
在這基礎上,蚌埠針對性地發力攻堅新能源、新型顯示、智能傳感器、生物化工、汽車零部件、商業航天等六大產業集羣。
這樣的戰略定位非常清晰,也符合這座城市的資源稟賦。
就比如我們今天聊到的特種玻璃,蚌埠充分利用央企的平臺資源機會,緊緊抓住玻璃工業設計研究院作爲起步資源,一路開掛似地在“玻璃新材料”的故事上飛奔。
碲化鎘發電玻璃 圖片來源/中建材玻璃新材料研究院集團有限公司
爲了這個定位,蚌埠不斷優化營商環境、吸引人才落戶,聚焦產業集羣進行招商引資,舉辦各類專項活動。
全市聚集了凱盛科技、豐原集團、康寧藥玻、臺嘉玻纖、壹石通等新材料企業300多家,已經基本形成了以硅基新材料、生物基新材料爲主導,金屬基新材料、化工新材料等多種新材料共同發展的產業體系,形成了“新材料”在全省乃至全國的產業高地。
一個標誌性的盛事,就是由安徽省人民政府、國際玻璃協會、中國建材集團有限公司等單位共同主辦,蚌埠市具體承辦的國際新材料大會,從2021年開始到現在,已經在蚌埠成功舉辦3屆。
前三屆大會先後吸引了國內外新材料產業有關學(協)會負責人、新材料領域龍頭企業負責人、專家學者、金融和投資機構高管等5500多人蔘會,累計簽約項目336個,總投資額達到3142.27億元,成果不能說不豐碩。
第三屆國際新材料產業大會盛況
今年第四屆國際新材料產業大會也在今天(11月22日)開幕。
這一次提出了“新科技 新材料 新未來”的主題,還特別將“雙招雙引”貫穿和融入大會各個環節,組織開展全省“雙招雙引”和產業合作對接、第六屆生物基新材料產業合作及產需對接、全省新材料領域重大項目簽約等活動,積極推介安徽新材料產業發展成果,達成一批務實合作。
值得關注的是,大會期間還有多項專題活動,包括安徽新材料產業發展戰略諮詢委員會第三次會議、“海客圓桌會”新材料專場、新材料投資50人會議和長三角區域新材料產業發展圓桌會議。與會嘉賓將爲新材料產業發展建言獻策,共同探索新材料產業創新發展的新技術、新業態、新模式,共謀合作發展路徑。
第四屆國際新材料產業大會開幕
真的是空氣中都是發展的味道!
21世紀科技突破的重要方向之一,就是新材料的研製和應用。
新材料的研究,是人類對物質性質認識和應用向更深層次的進軍,是藍海也是挑戰。
最直接的例子,就是在這個月的珠海航展上,殲-35A、殲-20S等各類國產隱形戰機,一亮相就驚豔了世人。
而其中對雷達波和紅外輻射具有隱形功能的特殊塗料,就是新材料產業的典型應用,當年也曾經是卡着我們脖子的關鍵技術。
新材料產業不僅關係到我們國防的鞏固,還標誌着一個國家科學領域的進步,以及是否能在未來產業格局中佔據自主可控的地位。
在這件事上,蚌埠確實給我們打了個樣,好樣的!