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深圳已成全球新能源材料产业重镇

  • 发布时间:2015-11-20 07:00:49  来源:南方日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  在第十七届高交会上,“高大上”的石墨烯已经被应用到人们可以日常使用的产品中。戴上深圳烯旺新材料科技公司展示的石墨烯智能理疗护腰,电源一开,体验者的腰部立刻暖乎乎的,石墨烯优良的导热、导电功能起到了关键作用。

  “深圳新材料领域的新生企业势头良好。”深圳市新材料行业协会秘书长李音近日告诉记者,2013年、2014年深圳新材料产业规模分别约为1020亿元、1260亿原,2015年上半年已近700亿元,预计全年将超1500亿元。

  新材料研发支出超50亿元

  近年来,深圳涌现出了中金岭南、贝特瑞、南玻等行业领军企业,以及格林美、星源材质、光启等技术领先企业。在第十七届高交会上,光启的众多展品中就包括最新推出的超材料平板卫通站,具有一键对星功能,从开箱到锁定卫星不超过5分钟。

  光启成立于2010年,过去五年中取得了快速发展,旗下已有3家上市公司。这五年也是深圳新材料快速发展的五年。2011年,深圳出台了《深圳市新材料产业振兴发展规划(2011—2015)》。根据该规划,自2011年起,深圳连续5年每年集中5亿元,设立新材料产业发展专项资金。到2015年,深圳市新材料产业规模预计将达到1500亿元。

  深圳新材料行业的快速发展,从行业协会的会员数量变化也可见一斑。李音称,深圳市新材料行业协会在2010年高交会期间揭牌,创会时共有88家各个领域的龙头企业,现在有400多家会员企业,深圳34家新材料上市企业中32家都是该协会会员,会员间合作大于竞争,在产学研、产业链上均有合作空间。

  据悉,深圳新材料产业研发基础较好,初步形成了以大学、科研机构、工程(技术)研究中心、企业技术中心为依托的创新平台。截至2014年底,新材料领域共拥有国家级、省级和市级新材料重点实验室22家、工程实验室30家、工程中心19家、技术中心8家、公共技术服务平台13家。

  李音称,2014年深圳新材料行业的R&D(全社会研究与试验发展经费)支出超过50亿元,约占新材料产业规模的4.3%。相比之下,2014年深圳R&D支出占GDP比重约为4.02%,2014年全国R&D支出占GDP比重约为2.1%。

  福田新材料产值深圳居首

  深圳新材料行业发布数据显示,2014年福田区、南山区、宝安区的新材料产值居深圳前三甲,占比分别约23%、20%、18%。截至2014年底,深圳新型功能材料、电子信息材料、新能源材料、纳米材料及超材料、功能结构一体化材料、生物材料领域产业规模占全市新材料产业规模的比重分别为42%、21%、14%、12%、9%、2%。

  在占比排名第三的新能源材料方面,深圳拥有完整的充电电池产业链,产值占全国80%以上。“深圳已经成为全球重要的新能源材料产业聚集区。”据李音介绍,深圳的电池产品涵盖锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池和铅酸蓄电池等,其中锂离子电池材料在全国乃至世界范围具有领先优势,建立了从材料基础研发到产品应用的完整产业链,并在产业链关键环节拥有一批国内外知名企业。

  在生物材料方面,深圳拥有光华伟业、迈普等一批具有自身优势和特色的重点企业,产业技术水平较高,在心血管介入医疗器械、医用级PVC粒料等领域有较强实力。

  李音告诉记者,高分子材料也是深圳新材料产业的优势领域和研究重点,杜邦、长园新材、沃尔核材深圳惠程等在各自行业细分领域均确立了技术和品牌优势,而且在取得市场优势的同时设立了国家级企业技术中心、博士后科研工作站等高水平创新机构,为进军产业链高端环节进行技术储备。

  企业案例

  “3D打印小巨人”探索4D打印

  正如智能穿戴迅速从科幻片走入现实,能够让打印物“活”起来的4D打印技术,未来或将改变我们的生活。去年底,耗费约1.85万人民币的世界首件4D打印连衣裙由美国“神经系统”(Nervous System)设计工作室利用3D打印技术制成,这件衣服的最大特点是它可以自动适应环境,即便在运动中也会时刻贴合穿戴者的身体。

  在4D打印方面,深圳光华伟业股份有限公司自2013年底就开始探索。如今使用光华伟业4D打印材料的心脏支架已经在新加坡、澳大利亚等国家临床使用。

  4D打印物品可根据“记忆”变形

  近几年来,光华伟业创始人杨义浒奔波于美欧、日韩、俄罗斯、印尼等地,参加展会,发表演讲,在Inside 3D打印峰会暨博览会等场合,他通常是唯一一位来自中国内地的演讲嘉宾。

  他告诉记者,与3D打印相比,4D打印比3D打印多出的一个“D”表现在“时间”纬度上。3D打印是预先建模再打印出成品,而4D打印的逻辑是把产品设计通过3D打印机嵌入可以变形的智能材料中,在特定时间或激活条件下,无需人为干预,也不用通电,便可按照事先的设计“自动组装”。

  杨义浒认为,4D打印在医疗、教育等领域中的应有更具有实际价值,而实现4D打印的关键在于运用带有记忆功能的材料。形状记忆材料是指能够感知环境变化(如温度、力、电磁、溶剂等)的刺激并响应这种变化,调整形状、位置等从而恢复到预先设定的状态的材料,通常包括形状记忆合金、形状记忆陶瓷、形状记忆聚合物等。

  2013年起,光华伟业与合作伙伴共同研发,利用生物材料的记忆功能、可降解性,实现对材料的精确控制,让其在一定外部条件下回复预设的形态。后来,使用光华伟业eSun易生品牌的4D打印材料在新加坡、澳大利亚等地的医疗机构使用。即使到现在,全球能生产这种4D打印材料的企业也屈指可数。

  今年6月,光华伟业全球首发4D-fila低温打印耗材,这款配合国际开源3D打印之父Adrian Bowyer的儿童教育项目开发的材料,不但在温度仅60℃时就可以软化,具有低熔点的特性,而且在完成打印后可通过加温修改形状,废弃的材料也可作为手工模型材料重复使用。

  杨义浒告诉记者,目前在4D打印领域,全球都还处于探索、在研发阶段,光华伟业已与武汉大学、中科院宁波材料所等联合组建研发中心,形成了合成、改性与3D打印材料应用等多个独立研发团队,已申请国际国内发明专利近20项,拥有授权发明专利7项,参与制订了聚乳酸国家标准制订,正申请立项牵头起草聚己内酯与FDM3D打印材料国家标准。

  让美国企业为深圳品牌“代工”

  1988年毕业于北京大学哲学系的杨义浒,曾在湖北省石油化工厅做过十年公务员,也曾在国有企业做过管理,2001年南下深圳创业。

  他在2002年创办的光华伟业,是中国较早涉足生物材料领域的企业之一,近年公司年营业收入超亿元。自2007年介入3D打印领域后,光华伟业近三年来的耗材销量连续翻番增长,2012年占公司总销售额的10%,2013年占20%,今年有望达到30%。

  创业之初,杨义浒结合原本在化工行业积累的经验,选择从生物材料切入。生物材料虽然用途广泛,但与石油材料相比,价格和性能仍是大规模推广的障碍。生物材料如何与市场普遍接受的石油材料抗衡?消费者会为生物材料环保的特性额外支付吗?杨义浒的选择是从高附加值的细分市场切入。

  2005年,杨义浒外接到英国某石油公司的采购需求,并提供了对方需要的聚乳酸(PLA)配方。聚乳酸与石油勘探有什么关系?他与专家探讨后发现,聚乳酸在石油开采末期可以帮助提高采油效率、解决环境污染问题,后来,他将解决方案用到了石油勘探企业,同样因为客户的启发,他还在水处理等高附加值领域开拓出市场。

  杨义浒与3D打印的结缘,也来自客户的启发。2007年,当“3D打印”对不少人来说还是个陌生词汇时,杨义浒已接到关于聚乳酸线材的网上询盘,一位欧洲客户表示希望用聚乳酸线材做“焊接”,经过详细了解,他发现原来客户是用线材作3D打印耗材。

  3D打印与生物材料的结合,让杨义浒看到了新的商业机会。光华伟业利用在生物材料的经验,加大研发力度,先后开发了近20种3D打印材料,而且产品价格也很有竞争力,在欧美市场获得了不错的口碑。近几年来,光华伟业在国内桌面3D打印耗材领域处于领先地位,是国内出货最多的公司,在国际市场也占有较大份额,不少国际大型原料厂家、科研机构主动上门寻求合作。

  据介绍,光华伟业的销售额中近50%来自美国市场,30%左右来自欧洲市场。在美国市场,一位曾经的同行市场份额受到光华伟业的挤占,杨义浒正在与对方洽谈,计划委托对方在美国帮忙生产3D打印材料。他考虑到,虽然在美国生产的人工等成本可能会更高,但可以减少物流成本,学习借鉴管理等方面经验,未来的生产趋势应是本地化。

  杨义浒相信,3D打印今后会像二维打印机时代一样普及,中国在桌面3D打印机、耗材的研发与生产方面可以建立起国际比较优势。

  南方日报记者 马芳

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