院市·10周年| 塑造非晶纳米晶标杆!这家佛企的“超级材料”产量居全球第一460
发表时间:2021-07-22 10:18 首创“磁材+磁件”的发展模式,成为全球最大的磁性器材及元器件生产商;联合比亚迪、华为等企业研发,为新材料的应用打造标杆项目……
作为一家集设计、研发、生产和销售非晶、纳米晶新型软磁材料、电子元器件制品、非晶铁芯及非晶电力变压器的高新技股份制企业,佛山市中研非晶科技股份有限公司(以下简称“中研非晶”)从2008年成立至今,不断开拓创新,加大自主研发力度,突破了国外企业的多项技术壁垒,使产品销量迅速攀升至全球前列,成为中国乃至全球非晶纳米晶的翘楚。
▲位于佛山市南海区的中研非晶 首创“磁材+磁件”模式 自主研发超级材料 一卷酷似钢卷带的材料,拉开来,如纸张轻薄柔软,还能撕开。这些看似普通的材料因具有能耗更低、成本更低、精度更高的“两低一高”优势,有着“超级材料”的美誉。
过去,这些被称为纳米晶与非晶的新材料,长期被国外企业所垄断,如今全球仅有5家企业能对其进行量产,而其中一家正是位于佛山市南海区的中研非晶。
“非晶和纳米晶材料作为一种通用性材料,只要有电的地方,就有它的用武之地,能够广泛应用在电子、电力、航空等领域。”中研非晶副总经理陈卫红介绍,通过自主研发,中研非晶利用“快”技术,打破了传统金属产品的原子排列结构,使其保持着液态金属的长程无序特征。“钢材料在1500℃时为溶液状态,我们在百万分之一秒内让它急速冷却,从而改变液态原子排列,这就是这些新材料的诞生过程。”
▲中研非晶的非晶纳米晶材料产品 这种特殊的非晶结构,有着特殊的磁性,材料柔软如纸,利用这种技术生产的纳米晶超薄带只有18微米,相当于头发丝厚度的1/3。此外,与传统材料相比,其还具有更低能耗、成本等优势。
以钢铁行业使用的硅钢为例,传统的硅钢生产工序多达60道,且生产过程高耗能高污染,而使用中研非晶的替代材料,在生产上只需要三道工序,且综合使用成本比传统硅钢节约25%以上。相比传统硅钢变压器产品,非晶变压器在空载条件下同比可减少70%的损耗。
除了自主研发新材料,在非晶纳米领域,中研非晶还首创了从材料到器件的发展模式。虽然一开始在早已分工细化的传统磁件与软磁行业,这种既做磁件又做磁材的模式并不能得到行业的认可,但中研非晶董事长申旭斌坚持了自己的想法,“材料行业有特殊性。当时做铁芯和做器件的企业对非晶纳米晶材料并不是很了解,在材料选型上缺乏标准参考,主动进行非晶材料研究的企业也比较少。”
▲中研非晶董事长申旭斌。(图片来自大比特资讯) 怀着让公司成为全球领先的磁性材料及其器件综合方案供应商的愿景,经过多年的努力探索,中研非晶的“磁材+磁件”模式已经得到安泰科技、天通、美磁等同行的认可。 申旭斌表示,中研非晶选择做器件并不是为了和器件公司竞争,而是希望自己的材料能够找到更好的应用点,并分享给器件产业同行,或者共享给电源厂家,一起享受非晶纳米晶材料所带来的优越性。“公司作为国内实力靠前的非晶纳米晶企业,有必要为整个行业的发展考虑,树立社会责任意识,使中研非晶的材料可以给行业带来更多便利,推动行业发展。”申旭斌说道。 如今,中研非晶的产能与产量已超过欧洲第一大磁性材料生产厂商德国的VAC,成为全球最大的磁性器材及元器件生产商。2017年,公司产品非晶纳米晶带材、非晶C型铁芯还被评为广东省名牌产品。 携手中科院创新工艺 设立两大研发中心 在中研非晶,技术创新一直是公司发展的“头等大事”。长期的研发投入下,中研非晶成为了佛山本土少数R&D占比超过10%的企业。据介绍,中研非晶每年投入1000多万做新项目研究开发,研发投入比例15%以上,远远高于佛山一般企业的投入水平。
2013年,在中国科学院佛山产业技术创新与育成中心(以下简称“育成中心”)的“牵线搭桥”下,中研非晶与中国科学院长春应用化学研究院合作承担佛山市院市合作科研创新项目《恒导磁铁基纳米晶超薄带材关键技术研发及制备工艺》。该项目基于恒导磁技术,进行带材配方的研发,解决带材导磁率问题和改善带材的脆性问题。
▲中研非晶的生产车间 “如果想使制作的带材具有高频高磁导率,恒导磁,低损耗特性,必须将带材做薄。”申旭斌表示,研发过程中,中研非晶与中科院进行多次深入探讨,采用了先进的一包法压力喷带工艺,同时改进了压力喷制加气控制工艺、重熔工艺,以及改进了喷带设备结构、开发自动化收带设备等。“借助于配方,生产设备及加工工艺的创新改进,我们牵手中科院,最终实现了研发目标。”申旭斌说。
此外,重视研发创新的中研非晶还分别于2014年、2016年在佛山和深圳设立了研发中心,不仅拥有享受国务院特殊津贴的非晶技术带头人张家骥等国内顶级的博士团队,还引进了不少国外的顶级专家。高端研发人员的持续加入,让中研非晶实现了更多技术突破,其研发团队成员几乎从材料渗透到器件的每个工序,也使得中研非晶少走了许多弯路,缩短了研发周期。
▲中研非晶的非晶纳米晶材料产品 “研发中心是企业技术创新体系的核心和主要依托,是促进企业成为技术创新的主体,有利于进一步提高企业的研发水平和技术水平。”申旭斌介绍,就在2014年,中研非晶通过了“佛山市企业技术中心”的认定,2015年通过了“广东省非晶纳米晶工程技术研究中心”的认定,2017年则通过了“广东省省级企业技术中心”的认定。
发展至今,中研非晶的研发中心更是聚集了一批来自材料研究、电源开发、器件设计、工艺制程等行业内拥有10年以上的工作经验积累的精英。目前,研发中心共60人,其中博士2人,硕士5人,本科28人,已获得授权专利共78项,其中发明15项,开展了20项科研项目,在非晶纳米晶软磁材料、电磁元件应用、设计和模型等方面处于业界领先水平。
▲中研非晶的产品展示柜。(图来自中研非晶) 不仅如此,中研非晶还非常注重对市场趋势进行预判,一直着力于研发未来国内拥有巨大需求的领域,实现提前的技术储备与研发。比如针对汽车打火时产生电流,会导致收音机信号中断或产生杂音等问题,中研非晶在多年前就开始研发,使用车用横电杆解决了这个问题。 瞄准新能源汽车等领域 打造标杆项目 研究指出,目前全球的磁性材料中,光是软磁材料的市场空间达到了2000亿元,但现在通过非晶或者纳米晶材料替代的市场应用,实际上占比比较少,正有待扩大。
“新材料产品比传统材料更优的性能,需要被市场所充分认识。”申旭斌表示,在许多应用场景中,如电机、无人机、新能源汽车等领域,这些新材料可以得到广泛使用。如今,中研非晶储备的大量先进技术,也在逐渐从实验室走向量产阶段,并重点布局光伏、UPS、家电、新能源汽车等领域。 申旭斌指出,在光伏领域的共模电感,中研非晶占领了70%的份额,市场地位首屈一指。由于非晶纳米晶材料的性能越来越受到肯定,它们的应用领域正在不断扩大。目前,中研非晶的产品销售已遍布全国各地,并远销德国、韩国、印度、东南亚及欧洲地区,产品应用涉及领域广泛,基本上和各行业的标杠性企业,如ABB、汇川、台达集团、格力、美的等达成合作。
▲2017年,中研非晶参加在美国芝加哥举办的线圈展会,吸引了海内外客商的极大关注。(图来自中研非晶) 据介绍,中研非晶正与包括比亚迪、华为等企业联合研发,为新材料的应用打造标杆项目。在漏电传感器应用方面,中研非晶和华为一同推动钴基非晶、钴基超薄非晶在漏电传感器的应用,华为的所有漏保已经全部由中研非晶提供,目前该产品正在量产。 在新能源汽车领域,中研非晶已与特斯拉、吉利等达成合作。“新能源汽车是中研非晶较为重要的布局领域。我们也算是较早进入新能源汽车领域的企业,现在给特斯拉做了四款产品。此外,河南宇通的汽车控制器中,所有非晶纳米晶都是中研非晶的产品。”申旭斌透露,中研非晶的方案已经成为汽车领域的首选,上汽、东风等很多汽车品牌都与中研非晶展开了合作。
▲中研非晶的EMC产品 “在国内,只要谈到汽车领域的滤波电感、共模,以及做EMI、EMC,肯定首选中研非晶。”申旭斌表示,做纯电动汽车必须要做EMC,但目前国内纳米晶行业企业对该技术的了解并不多。为此,中研非晶专门成立了一个EMC工程小组,未来还将会建设一个实验室,用更好的非晶纳米晶方案来满足合作伙伴的需求。
随着这些新材料进入更多的应用领域,中研非晶也将打开更广阔的发展空间。未来,中研非晶将重点专注于材料研发,致力成为全球领先的磁性材料及器件综合解决方案的供应商。“我们将努力契合全球合作伙伴的需求,不断提高设计、工艺水平和产品质量,提升反应速度,降低生产成本,使产品更加可靠,为成为客户最信赖的合作伙伴而不懈努力。”申旭斌寄语道。
![]() 佛山市中研非晶科技股份有限公司董事长申旭斌:未来,希望可以继续与佛山中国科学院产业技术研究院等单位机构强强联手,不断加深合作。同时,也希望育成中心可以在技术咨询、技术培训、提高企业自主创新能力等方面,为更多佛山企业提供技术支持,促进传统产业改造和高新技术产业的发展。 |