专精特新看中国丨厚度仅有头发丝的110抗压强度却能达到100兆帕质子交换膜牛在哪?
9月17日,“解码‘小巨人’——专精特新看中国”网络主题宣传活动在威海启动,并在威海、烟台、潍坊、淄博、济南5市开展为期5天的集中采访。9月21日,海报新闻记者跟随采访团来到了山东森荣新材料有限公司。
近日,来自山东桓台的荣钦功风尘仆仆赶往上海,他带着山东森荣新材料有限公司(下称“山东森荣”)在聚四氟乙烯微孔膜领域的最新研发成果,顺利签下百万元订单。
三个月前,山东森荣接到来自氢能源行业头部企业的需求,希望生产出应用在氢燃料电池质子交换膜上的支撑材料。该材料在全球只有日本日东企业能生产,质子交换膜作为氢燃料电池的“芯片”,对方一直积极寻求国产替代方案。
“运用自主研发工艺成功解决难题,各项指标强于日本东工一倍之多。”荣钦功很兴奋,这款高强膜厚度仅10微米,相当于头发丝的十分之一,抗压强度能达100兆帕,孔隙率80%。“如钢筋铁骨般将质子交换膜支撑在氢燃料电池上。”
这款高强膜原料为聚四氟乙烯(PTFE),因具有耐热、耐寒、耐腐蚀等特性,又名“塑料王”,在现代科技、军工和民用领域解决多项关键技术。这款应用广泛且不可或缺的材料,让荣钦功钻研了17年。
科技创新是解决需求的“金钥匙”。荣钦功发现,当下智能化产品都在向着最高级别的防水和透声方向聚拢,他决定开始投入对IP68膜的研发。IP68膜作为防水透气透声膜,大范围的应用在智能手机、智能穿戴、手持终端、蓝牙耳麦、音箱等需要防水的电子科技类产品上,30米水深以下使用的IP68膜可通过常规加工方式实现,但50米水深以下,不但对膜厚薄的精度要求高,对膜的整体均匀性和稳定能力要求也极高,靠常规加工方式没办法实现,成为“卡脖子”的技术难题。
没有人才,寸步难行,这是荣钦功在寻求科学技术创新的道路上所体会到的。他找到专攻PTFE的专家,与多家知名院校合作,在高精尖人才和自主研发团队的合力攻关下,成功研发出国内最高级别IP68膜,“50米水深以下,在防水的同时,基本上没有声损。”一卷IP68膜上均匀整齐地排列着长宽约1.8毫米的膜片,它的问世打破了电子科技类产品核心材料长期依赖国外的局面,也大幅度的提升了中国电子产业在国际市场中的竞争力。
为实现“弯道超车”,2022年,山东森荣首创3D打印PTFE膜技术,保证膜的厚度、强度的同时,颠覆美国戈尔自上世纪70年代以来采用物理双向机械拉伸没办法实现均匀的方式。“目前正为国内几家电子制造企业批量生产,稳定供货,下一步即将迈入技术迭代创新阶段。”
专注PTFE膜科研、生产、经营和对外贸易17年,山东森荣从无到有,在产业链关键领域“补短板、填空白”,拥有35项专利和15项发明,通过自主研发实现进口替代;从有到优,挺进3C电子科技类产品、新能源等万亿级市场领域,成为行业头部企业的核心供应商,年收入突破2亿元,2023年预计实现3亿元。创新是企业的生命力,坚持以新研发技术带动产品创新,离不开国家税费政策的全力支持,据统计,2022年,公司享受研发费用加计扣除总额达536万元,享受国家要重点扶持的高新技术企业减按15%的税率征收企业所得税政策减免22万元;2022年以来,享受增值税(抵)退税46万,出口留(抵)退税431万,其中出口退税130万。
在山东森荣的隔壁,占地110亩的新工厂正在平整土地,不久后崭新的厂房和研发中心将拔地而起。“这里未来大多数都用在‘PTFE电子专用材料制造项目’的研发与生产。”荣钦功所说的PTFE电子专用材料,是以PTFE改性膜为核心材料的PTFE高频覆铜板。
随着5G和工业互联网发展进程不断加快,高频覆铜板的需求迅速增加。但由于工艺复杂、材料及加工认证周期长、下游需求多样要求专有配方等特点,行业门槛高,市场由美、日厂商主导且占有率超90%,垄断程度较高。
企业首先要在某个行业持续性深耕,才能做到“专业”和“精细管理”,其次要适时抓住行业最新浪潮并拥有足够创新精神,才能实现自身的“特色”和“创新”。显然山东森荣做到了。去年年底,山东森荣持续深耕PTFE膜领域,耗时六个月成功研发PTFE高频覆铜板,实现信号传输快、稳定、精准、接近零延时,可大范围的应用于5G通信交换系统、云计算储存系统、物联网射频系统、新能源、绿色物流等各大领域。
“项目投产、产品上市后,将率先打破国外垄断,实现国内高端高频覆铜板材料的国产替代,为中国通信行业的高频化提供坚强的材料支撑。”荣钦功说,项目建成后,生产规模可达每年30万张PTFE高频覆铜板、160万张碳氢类高频高速覆铜板,预计年出售的收益突破22.7亿元、利税突破3.5亿元。
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