这是铅笔道与北京科学家创业团联合专栏,聚焦传播创变科学家项目。北京科学家创业团专注帮助科学家创业,推动科技成果转化落地。
作者丨铅笔道 松格编辑丨铅笔道 邹蔚图片丨钜瓷科技官网
“面粉”,是北科大秦明礼教授对氮化铝粉末的戏称。
它导热和绝缘性能极佳,是很多高端装备功率器件(比如军用及民用半导体)中必须使用的关键散热材料。
2018年,国际形势突变,国外启动对中国的高科技封锁,氮化铝粉末也面临断供卡脖子的困境,一大批科研院所和企业被打了个措手不及,国内多家单位面临断供,仅能依靠库存勉力支撑。
恰在此时,秦明礼创办的厦门钜瓷科技有限公司,刚刚生产出氮化铝粉末材料。他们带着“面粉”跑遍了国内相关的各大电子所和企业。
“客户愿意尝试国产材料”,秦明礼说,“我们让客户免费试用,随时沟通技术指标,做好技术服务"。客户使用后纷纷表示效果很好,愿意长期合作。一场氮化铝“断炊”危机得以化解。
二十多年前,秦明礼在读博士期间,就开始从事氮化铝方面的研究。
那时,氮化铝这类高端电子陶瓷材料虽然重要,但是其应用主要集中在国防和科研领域,民用场景少,需求量小,加上氮化铝技术壁垒高,研发周期长,投资大,回报小,投身其中的中国企业极少。国内氮化铝几乎完全依赖进口。
随着人工智能、超算、手机、电动车、高铁、5G基站等不断出现,对散热有迫切需求,氮化铝的应用场景开始大规模出现,对氮化铝材料需求日益增加。
2016年年底,秦明礼和大学同学管军凯以及其他两位好友,在厦门创立钜瓷科技有限公司,将其研究的高品级氮化铝粉末和复杂精密零部件制备两项关键技术落地转化,秦明礼担任首席科学家。
资本也迅速涌入氮化铝赛道。钜瓷科技先后获得来自向日葵投资、中科创星、比亚迪、富乐华、湖衫资本、比亚迪、厦门火炬集团、厦门高新投、深创投等知名机构投资,钜瓷的氮化铝国产化进入快速发展阶段。
2025年,钜瓷科技氮化铝粉末产能达到全球第二,并且正在内蒙新建粉体生产基地,规划年产5000吨电子陶瓷粉体,如果顺利投产,产能将成为全球第一。
最近,铅笔道和秦明礼教授交流,挖掘出氮化铝赛道的诸多机会,精华如下:
1、氮化铝当前市场机会如何?
氮化铝可以解决大功率电子设备的散热问题,是这些电子设备平稳运行的关键。高功率LED、电动车和高铁的IGBT、手机的激光器芯片等等,都需要这种材料。
2、氮化铝国产替代前景如何?
在很长一段时间里,它几乎全部依赖进口。日本企业长期占据全球70%以上的市场份额。高端制造、新材料必须自主可控,国产替代机会巨大。
3、氮化铝未来机会如何?
既有氮化铝粉体,也有氮化铝精密陶瓷零部件,满足热管理对复杂绝缘高导热部件的需求。
声明:访谈对象已确认文章信息真实无误,铅笔道愿为其内容做信任背书。以下是秦明礼口述。
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驱使我做氮化铝产业化的原因很简单——这个材料导热好又绝缘,是国防军工、民用半导体的关键材料。我们很需要它,不能被卡脖子。
2000年,还在我读书期间,我们团队为某型导航陀螺仪线圈寻找绝缘导热材料,线圈中大电流时,普通材料导热差,线圈会烧毁,而氮化铝解决了这个问题。
从此,我与氮化铝结下了不解之缘。
作为一种特殊的导热材料,氮化铝可以解决大功率电子设备的散热问题,是这些电子设备平稳运行的关键。如高功率LED、电动车和高铁的IGBT、手机的激光器芯片等等,都需要这种材料。
但氮化铝技术壁垒高,需求少,在很长一段时间里,它几乎全部依赖进口。日本企业长期占据全球70%以上的市场份额。这意味着在这一关键材料上,中国受制于人。
2011年,大学同学找到我,说想寻找前沿技术,做科技成果转化。我们谈到了氮化铝。但当时的条件是:产业化时机还不是很成熟,应用场景有限,尤其是民用场景。

钜瓷科技首席科学家、北科大秦明礼教授
我们去请教了一位国内电子陶瓷领域的老专家。问他:“现在国内氮化铝的需求量有多大?”他说,一百吨左右。说实话,当时我一听,心里有点想打退堂鼓——对创业来讲,这个需求量有点少,天花板有点低。
但这位老先生随后跟我说了一句话,对我触动非常大,他说:“秦老师,我们做科研,不就是想着能为国家解决一两个问题吗?”也就是这一句话,让我觉得这件事一定要干下去。
我们这些科技工作者,还是有一点情怀和追求的。不是说一定要赚多少钱,而是想通过自己的工作,能帮国家解决一两个问题。像我们做材料研究的,希望等到退休时能说一句:中国某一个材料,因为我的工作,向前走了一步。
这是真正的动力。我们想做一点事情,想在氮化铝行业留下我们的名字。
所以,从一开始,我们就不是奔着“创业”去的。最初的想法是:我们一定要造出中国自己的氮化铝,解决国家的卡脖子难题,如果在这个过程中,也创造了价值,是锦上添花的事情。
于是,我们在2016年12月注册成立厦门钜瓷科技有限公司。
前两年非常艰难,一个产品从实验室走到工业化生产,需要达成的条件很多,除了资金、人员、场地,还需要有装备、生产流程、质量控制等等。氮化铝原来国内没有批量生产过,没有现成的装备,我们原来接触的也只是实验室的装备,批量生产的装备我们必须自己研制,所有生产工艺、流程控制也都是靠自己摸索。经过近两年的努力,最终我们打通了所有环节,做出了指标稳定的产品。
2018年,这是一个非常关键的节点。那一年国际形势突变,国外公司突然中断向中国出售氮化铝。那时候,我们正带着生产出来的氮化铝粉末在跑市场,当时到了国内一家电子研究所,他们说基本是靠库存维持着生产。
我们意识到机会来了。当时,我们材料的性能指标已经与国外产品相当,由于国内用户已无法买到国外产品,他们愿意尝试我们的产品,我们也积极做好服务,随时沟通使用过程的问题,努力做到更好。订单开始慢慢多起来了。那个时候,大家也都看到了国产化替代是必然趋势。我们的产品在国内市场的导入过程比想象中顺利。
回头看,我们确实是赶上了一个时代的节点。国家发展到这个阶段,必须要解决高端制造、新材料的自主可控问题,资本、产业和政策,也在朝着国产化替代方向转变。
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但这个产业化的过程并不轻松。
首先是资金的问题。买一台炉子、几台关键设备,动辄上百万,最初几个人凑的投入的钱,很快就没了。最困难的时候,工资都发不出来。
也是在那段时间,我们开始思考一件事:一个企业,必须有价值观和追求,这会让大家在面对困难时,更能够坚持,把大家凝聚在一起。
我们对自己做的事情认真思考,凝练了六个字的企业价值追求:创新、使命、引领。
创新,就是通过科技创新把产品做好,能够不断更新迭代,保持领先;使命,是我们要做一家有情怀、有使命感和责任感的企业;引领,就是我们最终是想要走到前面,引领行业发展的。我们也把这一企业价值文化观渗透到每一位员工身上。
2019年,我的两个博士毕业了,那一年,公司才刚有产品销售,能给他们开多少工资可想而知?但他们最终都决定到钜瓷公司工作。
我跟他们说,这辈子总要做一件有价值、有意义的事情,我们是做氮化铝研究的,氮化铝就是我们的事业,我们一定要把这件事情做好,把中国的氮化铝做好,这就是使命感,是情怀,是初心。
我们的目标是不仅解决中国氮化铝的问题,而是想成为一个世界上最大的氮化铝生产基地,来引领氮化铝行业健康发展。我们在内蒙建立了新工厂,规划氮化铝粉体年产5000吨,如果顺利,这就是世界最大规模。

钜瓷科技氮化铝产品图
2018年以后,资本陆陆续续进来了,我们先后融资了好几轮,公司有了更多的资金,我们加快了产能和规模建设,氮化铝产业化进入快车道。
氮化铝材料的发展也到了要爆发的阶段,一个新材料从产生到大量应用,需要找到应用场景。就像钢铁材料一样,最早出现时用来做宝剑、兵器,而现在高铁、建筑、航母等都要用到钢铁材料。氮化铝也是如此,除了国防需求外,现在有了智能手机、电动车、高铁、5G等等, “热”问题成了这些装备发展的大问题,都需要氮化铝解决散热问题,氮化铝的应用场景越来越多,需求会越来越大。
除了氮化铝粉体(我们戏称为“面粉”)外,目前我们正在利用在精密成形技术方面的优势,往下游做一些精密陶瓷零部件(我们戏称为“面包”),满足热管理对复杂绝缘高导热部件的需求。
此外,除了氮化铝,我们还会做其他材料,丰富企业的发展方向。我们想把钜瓷打造成一个新材料产业平台,向世界优秀的新材料企业学习,努力做一家百年老店,为人类社会的发展贡献我们的材料智慧,这是我们努力的目标。
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