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國內新材料行業(yè)正在形成特有的商業(yè)模式,而且在全球都具有顛覆性。
文|《中國企業(yè)家》記者 苗詩雨
編輯|張昊
頭圖攝影|鄧攀
兩個月前,一則看來并不起眼的消息,在材料行業(yè)“炸了鍋”。
湖南澤睿新材料有限公司(以下簡稱“澤睿”)在一次國際性展會上展出了國內首款耐溫超1800℃的第三代碳化硅纖維。
很多人對碳纖維并不陌生,這個當下最熱門的新材料有“黑色黃金”“新材料之王”之稱,被眾多汽車、手機品牌當成新產品的核心賣點。而碳化硅纖維某種意義上是其“Pro版本”,很長一段時間,該技術為幾家全球大公司高度保密。
因它理論上能扛住遠比碳纖維高得多的溫度,還不導電,國內只是知道被用在號稱“制造業(yè)皇冠”的航空發(fā)動機上。在這個極端使用場景,碳化硅纖維相比現(xiàn)在的解決方案可以說是顛覆式替代。除此之外,少有公開信息。
“我們航天系統(tǒng)有一個公司副總說,碳化硅纖維和碳纖維未來會各占一半‘天下’。”澤睿創(chuàng)始人、首席科學家黃小忠教授說。行業(yè)使用較多的數(shù)據(jù)是,碳纖維全球市場規(guī)模將在今年突破200億美元,而2030年將突破500億美元。
價值數(shù)百億美元級別的頂尖技術,被一家注冊資本5000萬元,甚至沒有公開融資記錄的湖南公司做出來了,這多少有些“魔幻”。直到7月,澤睿的這款產品通過了一些客戶的專家組驗收,評定結果顯示,它完全滿足制備航空發(fā)動機陶瓷基復合材料的極端性能需求。
碳化硅纖維的量產難度相比于碳纖維呈指數(shù)級上升。以至于2023年,黃小忠耗盡所有資金,幾乎“手搓式”地拉出了國內第一條年產20噸的工程級別產線時,都并不明確這件事的機會。在此之前,他只見過國防科技大學那條500公斤的實驗室級別產線。而碳纖維的產線早已從百噸級別卷到了1500噸級別,即便如此,它都還算“昂貴”的材料。
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黃小忠 攝影:鄧攀
材料行業(yè)預期極高的碳化硅纖維,是否真的有那么大的想象空間?這個問題,黃小忠這十幾年里每天都要面對。
“冥冥之中,感覺好多次都是被推著走。”2007年,他離開國防科技大學,到中南大學任教時,最初只是想帶帶碩士生、做些研究。
哪怕因為碳化硅纖維這個課題拿到了中南大學自主科研項目、國家自然科學基金等項目資金,他還是科研邏輯為主,“我甚至不太想做,因為做一個纖維出來太辛苦了。”
那時候,碳化硅纖維只在美國和日本的文獻里出現(xiàn)過,用處不詳,樣品也拿不到。“這不像是國產替代的其他產品,至少還能看到怎么拆解。”黃小忠形容這件事的挑戰(zhàn)就像是“把圖紙給燒了”,尤其是碳化硅纖維是要從一種有機纖維做起,然后轉無機,“你并不知道那個有機物是什么。”
技術封鎖很嚴重。都到了2019年,黃小忠去法國參加一個行業(yè)會議,看到歐洲材料業(yè)同行向美國相關企業(yè)提出“放開”碳化硅纖維技術限制時,還都被直接拒絕,“他們很多是‘盟友’,彼此之間都如此封閉,更何況一個中國公司。”
黃小忠還算幸運,雖然“跌跌撞撞”,但整體進度不錯,經歷過數(shù)次改規(guī)劃。從拿到第一筆融資之前,定的是要做10噸級別產線,直接升級到20噸。他現(xiàn)在瞄的是500噸到1000噸,“這可不能再用10年時間了,最好5年就干完。”
他在內部提出了一個概念:把價格降到1000元一公斤。到這個價格段,民用市場空間將完全被打開。據(jù)他介紹,美國公司的產品現(xiàn)在價格大致在1.5萬美元一公斤,“這已經不在一個數(shù)量級上了,所以我為什么總說這是我們中國人的產業(yè)。”
他深知自己的弱點,“我是大學教授出身,在社會經驗方面是個‘空白’。”他只能要求自己“遙遙領先”,“只有碾壓式的優(yōu)勢,我才能活下去。”
“跌跌撞撞”
黃小忠在國防科技大學時,他的博士生導師馮春祥教授就已經在研究碳化硅纖維了,馮在業(yè)內也被稱為我國的“碳化硅纖維之父”。
到中南大學工作后,他跟湖南水口山礦務局討論一個鈹材料深加工的項目,期間提出了含鈹摻雜纖維的研制,這是整個故事的起點。黃小忠因此啟動了碳化硅纖維的研究,一做就是十幾年。
當時西方科研界描述了兩條技術路線,一條是更成熟的電子束輻照路線,還有一條就是黃小忠后來選擇的摻雜路線。“那條路線基本上沒人走,現(xiàn)在終于知道為什么了,就是太難了。”初期的大部分資金都來自于科研經費,他屢屢面對同行的質疑:你這個人太差了,用國家的錢做出了什么?
摻雜路線要在高溫狀態(tài)下引入空氣,因此也要引入金屬來抑制空氣所帶來的影響。而被更多企業(yè)采用的電子束輻照路線,更接近于在一個真空狀態(tài)下。顯然,黃小忠選擇的路線如果成功,會極大降低對廠房生產環(huán)境條件的要求,且設備投資大幅降低,更加適合大規(guī)模連續(xù)化生產。這對應的是極其復雜的研發(fā)過程,因為加入了濕度、溫度、雜質等非常多的變量,需要大量測試。
沒任何現(xiàn)成的設備,黃小忠雖然在國防科技大學見過那條500公斤的實驗線,但這不是他當時的主要課題,對具體設備并不了解。他只知道要做的那個“東西”由1000根500米長的纖維組成,每一根纖維直徑是微米級別。
在那個階段,很多條件看上去都無法跨越。比如電壓的不穩(wěn)定,直徑微米級的產品,一秒鐘連一厘米都做不出來,電壓稍微波動就是致命影響。
好在當時他并沒有被商業(yè)思維束縛,沒想太多,決定先做起來。在完成了知識產權轉移之后,2012年,他在自己的公司成立了碳化硅纖維事業(yè)部,開始了正式運營。
他一直保持著一個不大的團隊,直到現(xiàn)在,帶上工人也只有100多人。起初,他的規(guī)劃并沒有特別清楚,如今回想起來,幸虧找對了兩個核心人物。
有一個機械行家,他不只是對產線有很強的規(guī)劃能力,定制設計能力也很強。還有一個紡絲行家,需要將纖維紡成接近于絲織物的形態(tài)。黃小忠引入的這兩個技術骨干有著豐富的實操經驗,對整個流程都很熟悉。
不過大量工作都是在磨合,用他的話說,設備迭代了無數(shù)遍。而且過程中要考慮非常多細節(jié),“稍微沒想到,就得不到某種材料,跑掉了。”黃小忠說,好幾次購置了一套設備,團隊對設計非常滿意,結果數(shù)據(jù)不好,還得重新再來。
“有一個員工快被折磨死了,每次反思感覺都很到位,缺點也找到了,問題分析得很明確,但一試,就是不行。”團隊備受打擊,黃小忠安慰他們:紡成了是意外,紡不成很正常。
“這事是要有情懷和目標的,錢拿得不多,又要吃最大的苦。”剛開始創(chuàng)業(yè)時,有員工的小孩才上小學,一直跟著黃小忠,現(xiàn)在小孩都上大學了,才終于看到曙光。
2015年,500公斤工程級別產線終于成功了,這已經是國內最先進的產線了,跟國防科技大學那條實驗線不在一個等級上。
這階段,他已經開始花自己的資金了。他的起步業(yè)務是隱身材料,也有幾個股東。他那時沒什么預算的概念,把公司利潤都移到了碳化硅纖維項目上,股東有挺大的意見。
他一直扛到2017年,轉機終于出現(xiàn)了。
在當年的世界發(fā)動機大會上,GE首次展示了其在航空發(fā)動機領域對碳化硅陶瓷復合材料的應用成果。GE稱新材料相比傳統(tǒng)金屬材料,重量減輕約三分之二,同時可承受超過2000℃的高溫。
這相當于“坐實”了這家美國公司相關行業(yè)要把碳化硅纖維用在航空領域,雖然在2015年國內就有了這個猜測。黃小忠說在會場內,GE高管甚至直接說,這將“摧毀一切耐熱合金”。這個消息引發(fā)了相關部門和航天體系的重視,黃小忠必須加速了。
那條500公斤的產線,他向客戶介紹過,并沒有感受到那種強烈需求。他決定要做一條10噸的產線,這需要一大筆錢,這才開始想著對外融資。
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春天來了
從沒接觸過風險投資機構,對資本也沒什么概念,黃小忠甚至無法做出一份完美的商業(yè)計劃書,只是做了個介紹。他自己都覺得好笑,隱身材料是這幾年資本市場熱門題材,他啟動創(chuàng)業(yè)時,從幾個私人股東那里拿了不到五千萬元,就出讓了超過一半的股份。
這個股權結構也極大影響了他的后續(xù)融資,幾個股東并不想投資碳化硅纖維,也反對他繼續(xù)融資。
本科畢業(yè)于華中科技大學,一次會議上,他被華中科技大學校領導引薦給了同為校友的龔虹嘉。后者是海康威視最早的投資人之一,成立的嘉道資本也以投硬科技著稱。
龔虹嘉先后派了三個投資經理考察澤睿,都被否掉了。“這是國家的事情,為什么不是‘國家隊’成功,而是你成功?”黃小忠不好回答。在那個當口,其實有對政策敏感的房地產老板,要投他幾千萬元,他堅持沒要。用他的話說,“追求”了龔虹嘉兩年,解決了諸如股權結構等諸多麻煩問題,最終還是贏得了信任。
拿到這筆錢之后,反而順利了很多。20噸產線加速落地,更重要的是,澤睿的產線實現(xiàn)了從“半連續(xù)”到“連續(xù)”,相對于傳統(tǒng)“間歇”式的產線,效率迎來一次巨大跨越。
團隊磨合到現(xiàn)在這個狀態(tài),產能繼續(xù)放大的難度實際上小了很多。隨著技術和工程難題的逐步攻克,這幾年黃小忠在不斷跑市場,他說自己的思維方式和工程邏輯也發(fā)生了變化。
他現(xiàn)在認為碳化硅纖維未來八成市場一定是在民用端,因為國內使用場景太多了。他仔細研究過碳纖維的發(fā)展路徑,早先有些企業(yè)升級到100噸產線之后,財務數(shù)據(jù)不錯,就一直停在這個狀態(tài)。而行業(yè)真正的拐點是新玩家直接從百噸產線做起,繼而快速升級到千噸級別,徹底打開了新能源、3C、汽車、體育休閑等超級大市場,并且后來居上。
“如果民用市場沒有大規(guī)模打開,思維方式會受到局限。”黃小忠最近在跟一些飛行汽車公司談合作,技術數(shù)據(jù)層面沒問題,他把此前用在飛機上的數(shù)據(jù)攤開,對方馬上就接受了。
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AI生成
更大挑戰(zhàn)在于思維方式的碰撞。飛行汽車公司很多管理者來自于互聯(lián)網行業(yè),當談到商務部分,“人家一開始就下很大的訂單,但要求超低價。”他身邊一些朋友近幾年都經歷過類似的狀況,尤其是一些手機、新能源汽車廠商的供應商。
這并不是材料行業(yè)常規(guī)的方式,但黃小忠眼看著一些企業(yè)借此彎道超車,他開始琢磨這種商業(yè)模式的本質問題。“他們本不是第一,結果最后成第一了。”黃小忠說:“哪怕虧一點,也要把單子接下來,相當于有人出錢訓練你的產線,這會極大加速你的迭代。”
在他看來,中國的材料行業(yè)會形成特有的商業(yè)模式,而且在全球都具有顛覆性。
這兩年,澤睿商業(yè)化的腳步越走越快,他大面積地調研了全球材料企業(yè)。“全產業(yè)鏈”幾乎是巨頭公司在大型顛覆性產業(yè)技術上的共同選擇,尤其是GE,這也是碳化硅纖維行業(yè)在全球范圍內的絕對龍頭。通過投資關鍵技術公司、拿地建廠、后續(xù)維修等,“一點‘縫隙’都不留給其他公司,控制整個生態(tài),完全閉環(huán)。”
但跟歐美巨頭不同的是,他要更快速實現(xiàn)規(guī)模化,把價格打下來,讓更多的客戶可以用到碳化硅纖維,從而徹底打開市場空間。他認為只要牽扯到“高溫”“金屬減重”“輕量化”,都屬于碳化硅纖維的市場范疇,只是澤睿的價格夠不夠低。
年底,澤睿和手機廠商合作的產品就要上市了,“到了千噸產線,我們就可以碰一碰汽車了。”黃小忠說:“它跟鋰電池的路線應該是一樣的,只要達到一定量級,在細分賽道別人就追不上了。”
硬科技的“春天”或許真要來了,這一天,他等了十幾年了。





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