工科男在车库搞实验,自己攒设备,效率却超美国对手100倍成行业隐形冠军 | 融资首发

创业邦 2021-01-19 14:55

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编者按:本文为创业邦原创报道,作者巴里,编辑子钺未经授权禁止转载。

潘克菲与第一卷1600mm宽幅纳米导电膜

图丨受访者提供

“试着做点小样,合成点东西。”

十年前,因为投资人的一句话,潘克菲干脆将自家车库改成了实验室。他带着自己研发的产品小样,以及他对“材料改变生活”这份梦想的执着,成功打动投资人,获得了天使轮融资。

在这背后,是只有头发丝万分之一大小的“纳米银线”,因其高柔性、大尺寸、轻薄的特性被视为下一代触控屏材料。

或许,鲜有人知道纳米银线是什么,但是在美国所有特斯拉门店、韩国三星专卖店、法国高速列车自助买票系统的显示屏,都有这家公司的身影。

2020年,潘克菲所创立的苏州诺菲纳米科技有限公司(以下简称“诺菲”)实现营收破亿,纳米银导电薄膜已经累计出货150万平米,出货总量位居全球第一,超过其他企业出货量总和。

可以说,在纳米银线领域,诺菲已经成为当之无愧的行业隐形冠军。

在此期间,诺菲董事长兼CTO 潘克菲博士带领他的团队突破了设备、材料、工艺三座大山,实现了超过美国公司100倍的惊人效率,让中国在这一领域彻底不再卡脖子。

近日,诺菲宣布完成数亿元的C+轮融资。本轮融资方为建银苏州科创基金、英华资本和元禾控股等。

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诺菲融资历程,数据来源:睿兽分析,制图:创业邦

潘克菲表示,本轮融资完成后,诺菲纳米将持续加大对纳米银导电薄膜及触控模组的研发力度和商业化进程,进一步提高匹配供需两端的生产效率,完成导电膜及触控模组在供应链内的生态建设。

当前,柔性屏时代正在到来,三星、华为、OPPO等折叠屏、转轴屏手机接连登场,苹果首款折叠屏iPhone也正在研发中。

而诺菲的下一个战场,也已经瞄准在了手机市场。

01 海归博士在车库做实验,自己“攒”设备

潘克菲是个典型的工科技术男。其实平常并不善言辞,一旦谈论起他所热爱的新材料,就像打开了话匣子,如数家珍般的介绍起来。

从美国普林斯顿大学化学工程博士毕业后,潘克菲进入美国通用电气公司全球研发中心,后来又在硅谷的nanosolar太阳能公司担任研发总监,在超过20年的时间里,他积累了丰富的纳米薄膜研究和工业生产经验。而在当时,谁都没想到,硅谷的职业经历会对他的人生产生重大影响。

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诺菲董事长兼CTO 潘克菲博士

2007年1月9日,苹果CEO史蒂夫·乔布斯发布了iPhone,由此引发了触控热潮。随后,潘克菲又看到了康宁公司描述未来生活场景的影片——《未来的一天》。

这都对他产生了深深的触动,能否和他手头的纳米银线材料结合起来,真正改变未来人们的生活?潘克菲开始有了创业的想法。

一个机缘巧合,潘克菲找到北极光创投的合伙人杨磊,表明了他想用纳米银线作为下一代触控材料的想法,并准备为此研发了一种全新的合成路径和工艺。

同样是化学博士的杨磊深知,与潘克菲前东家的太阳能领域不同,纳米银线如果要应用在触控面板上,要求明显会更高。于是,杨磊跟他说,“试着做点小样,合成点东西”。

就这样,潘克菲干脆把自家车库改造成了实验室,摆满了各种实验器具。当时条件十分简陋,甚至没有将纳米银线从材料制成导电薄膜的涂布设备,潘克菲只好亲自上手,在电钻头上放置一块平板,将银线墨水往上一滴,就开始进行涂布操作。

在如此艰苦的条件下,他仍然坚持完成了实验。

在那个热衷于投资消费和互联网的年代,鲜有投资人关注硬科技。杨磊说,“正是潘博士这份对技术的热爱和执着打动了我,我觉得我应该和这样的人一起合作,一起做成这件事”。这也让潘克菲获得了来自北极光创投的220万美元的投资。

在杨磊的介绍下,潘克菲结识了毕业于斯坦福大学,后来成为诺菲纳米联合创始人兼总经理的姜锴博士。

曾经在麦肯锡、赛灵思半导体工作过的姜锴在管理咨询方面颇具经验,这与技术经验丰富的潘克菲形成了完美的互补。

更有意思的是,两人还曾玩过一个游戏,各自在纸条上写出选择合伙人最看重的品质。结果他俩都把同样的价值观列为最看重的因素,其次才是双方经验的互补。

姜锴曾笑称,自己入伙是因为“满腔热血、一时冲动”,潘克菲“材料改变生活”的设想彻底打动他。“聊完后我开了一个多小时车回家,太兴奋了猛踩油门,结果收到一张200多美元的罚单。”

也就是这样,几乎同时留学、硅谷工作的两位70后工科博士放弃了优厚的待遇,一起回国干起了创业这份“苦差事”。

和大多数创业公司一样,他们也遇到了人才和资源匮乏两大难题。

刚刚在苏州落户的诺菲公司,无人知晓,收到的简历也寥寥无几,这让刚从美国大公司出来的两人,心里顿时有了巨大落差。

一位老员工回忆,他从江西九江坐了十几个小时的火车过来,还曾经担心这是家骗子公司,因为从来没有听说过。由于苏州工业园区的实验室还在装修,甚至公司的前几号员工都是在潘克菲家里面试的。

在当时,国内在纳米银线方面相对空白,很难招到有经验的人才,潘克菲决定索性就从高校招有基础的毕业生,大不了自己亲手培养。

如果说人才问题还可以解决的话,资金、设备上的匮乏则着实是“巧妇难为无米之炊”。虽然纳米银线设备还不及半导体行业烧钱,但仍然是一个重资金投入的行业。生产纳米银线导电薄膜不可或缺的涂布设备,往往都掌握在德国、日本、美国等少数国家手中,而国产设备的精度又普遍达不到要求。

在当时,一套日本设备的报价就要80-90万美元,还不包括后期人力、售后等服务费,这对于刚刚天使轮的诺菲公司来说,几乎是无力承担的。

“既然没有枪、没有炮,那我们就自己造!就像买不起品牌电脑一样,我就自己攒电脑。”潘克菲不仅熟悉材料,对于材料工程和工艺也都谙熟于心。借助前东家的渠道,他“攒”制的第一台涂布设备仅花费了15万美元。

为了第二台设备,潘克菲则是带着团队直接杀到了柯达总部所在的曼彻斯特,聘请到柯达的老师傅研制了第二台涂布设备,这台仅仅花了5万美元。

北极光创投合伙人杨磊对创业邦表示,“不同于现在一些国内公司动辄花费上千万美金购买外国设备,依靠潘博士的设计能力,仅花了约20万美金就购买了两台设备,这在所有创业团队中都算得上是非常的勤俭节约。”

正是用着这些自研设备、二手设备和零件,公司开始了正常的运转,生产出了第一卷纳米银线导电薄膜。

02 不再卡脖子,中美之间的100倍效率差

自从乔布斯把ITO(氧化铟锡)这种触控材料应用在iPhone上,ITO已经彻底改变了整个手机行业。

实际上,几乎被日本所垄断的ITO材料已经存在了50年,但它从本质上仍属于一种陶瓷材料。可以想象,其易折断、易脆性、阻值高的物理局限性,难以在当前大尺寸触摸屏、柔性屏上应用。

相比传统陶瓷材料,纳米银线这种金属材料的导电性能有一到两个数量级的提升,对用户来说,体验更灵敏、信号衰减少,可以支持更大的应用场景。

潘克菲介绍说,在会议市场,诺菲与Zoom合作推出的会议交互平板,可实现远程会议同步书写、即时批注、高效率沟通,把传统白板变成可以写字的大屏幕,就像写物理白板一样流畅,并且能够即时将会议内容生成电子版保存。

其实在2019年之前,业界对于未来触控材料的发展路线仍然存在分歧。例如,三星在其自家的GalaxyFold折叠屏手机中采用了金属网格方案,虽然与纳米银线都属于金属材料更耐弯折,但纳米银线相比金属网格的线宽还要更细100倍,更细的金属线就意味着带来了更好的柔性,因此在可折叠性方面具有天然优势。

同时,随着国内京东方、华星光电等厂商10.5代面板产线开始量产的情况下,65寸、86寸等大尺寸面板价格不断下降,教育、商显等电子白板市场逐步增长。特别是在疫情之后,预计2020年全年,商用会议平板市场的增幅将达到30%,教育交互平板将同比增长13.4%。

纳米银线得以大规模商用,还是最近两年的事情。

但实际上,潘克菲和姜锴在公司成立之初,就已经着手进行技术储备。

在纳米银线的布局上,美国、日本比中国早了10年,在材料和设备的专利技术方面上都有先发优势。潘克菲深知在这个行业,技术原创的重要性。“我们在一开始就针对专利覆盖进行了分析,将还未覆盖的专利查漏补缺,与美国公司已经形成专利上的相互制约。”

据介绍,诺菲从前端的材料到后端的工艺都已经实现了提前布局,已获得核心专利授权54件,其中美国授权专利11件。

从2014年开始,诺菲纳米在苏州的自研涂布生产线已经迭代到第五代,短短五年间纳米银线的线径从36nm、33nm、27nm、23nm,一路实现了18nm的首次量产,在研发上甚至已经突破至11nm线径,而国际上普遍还处于30nm的水平。

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诺菲公司外景

目前,诺菲主打的纳米银透明导电薄膜及触控模组解决方案,三条涂布量产线,包括一条1600mm幅宽产线和两条780mm幅宽产线,纳米银导电膜年产能可达500万平米。

潘克菲分析说,其他公司往往只做制造环节,直接进口设备。但往往设备厂商并不懂材料和行业,因此在设计理念上,仍然是以固定的思维来设计,这无形中也把产线的可扩展性给框死了。

“在新材料行业,企业往上游走出的关键一步,往往成本可以下降很多”,杨磊指出。例如,日本公司通常是抓住产业链中几个核心的环节做到高附加值,如果中国公司能够再往上游走出一步,就能够解决卡脖子的问题。

杨磊激动地说到,中国在这个领域已经不再卡脖子。相较于半导体的IDM模式,诺菲在纳米银线这一细分领域做得更加极致,不光设备是自研的,材料以及原材料都是自己制造的,完全实现了国产化,这就相当于半导体行业里的中芯国际(晶圆代工)+安集微电子(原材料)+中微公司(设备)。

目前,诺菲在研发体系上已经实现全覆盖,通过材料、设备、工艺三位一体的整合、更高的集成度和自主可控也让整个生产周期大幅缩短。

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诺菲纳米生产车间

中美之间存在一个100倍效率提升的概念。杨磊谈道,诺菲之所以能够实现快速量产是基于对设备、材料、工艺、器件整个供应链周期的把控,产品从头到尾只需要三天时间。

而美国公司则需要从日本采购墨水等原材料,到美国做配方,再到日本进行涂布,到中国台湾做传感器、器件,再回到美国做测试,整个走一圈下来需要三个月。相比中国公司的三天,相差30倍。

在人才上,中美化学博士的成本差距直接是人民币对美元的差距。因此,整个算下来,中国企业至少有100倍效率的提升。

和半导体行业类似,在纳米银线行业中,头部厂商随着产能的提升,成本的降低,头部效应就像滚雪球一样越来越明显。

之所以强调量产,是因为在生产过程中会存在很多坑。潘克菲说,在实验室里,甚至可以研发出9nm、5nm的纳米银线。但一旦到了量产,每条纳米银线能否做到一样的长度和细度,杂质做到最低,这就要靠功夫了。

“我们在投诺菲的时候,美国还有不少创业公司,乃至LG、柯达等巨头都曾涉足过这个领域,但往往都在最后量产或者给客户送测的过程中出现了问题。”

杨磊认为,这些问题可能与设备、材料或者整个器件的设计都有关,如果不能掌握底层技术,是不可能解决这些问题的。

可以说,无论是半导体还是触控材料,都是积累为王,后来者很难再有机会。

03 全面替代传统材料,但还远不止于此

在产品发展路线上,诺菲围绕两个主轴,一个是从低端向高端走,另一个就是从大屏向小屏走。

从一开始,诺菲纳米就定下了“农村包围城市”这一市场策略。纳米银线的导电性能好、灵敏度高、综合成本低,这恰好满足了大屏市场的刚需。诺菲看准了这一机会,首先迅速占领了维修白牌以及低端市场。

潘克菲说,“我们从低端到高端,也是把自己的产品放到了一个最恶劣的环境中,从硬骨头开始啃”。但对于品牌客户,往往对于新材料持谨慎态度,不愿以身试险当小白鼠。一旦选择失误,给品牌所造成的损失将会远远大于新材料给它带来的好处。

“虽然我们比行业先驱晚了10年,但我们利用产业链的优势越跑越快,通过成百上千次的反复验证、反复量产,不断优化提高稳定性。”基于五年量产的大数据,这也成为说服品牌客户最好的“敲门砖”。

视源86寸MAXHUB X3会议平板和鸿合最新款86寸电子黑板均是基于诺菲纳米银线技术的触控显示明星产品,特斯拉展厅、法国高铁、亚马逊也在一些应用场景中使用了诺菲纳米技术。

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诺菲纳米生产车间

值得一提的是,诺菲的纳米银线触控屏已经实现了120寸的自主生产。潘克菲自豪地说,“120寸基本可以覆盖会议室里大部分的显示屏,包括会议白板,甚至教室的黑板”。

如今,诺菲也已经与Intel、HP、Zoom、Lenovo、视源、鸿合等形成战略合作关系。

在大屏市场站稳脚跟的诺菲,也正在向小屏市场逐渐渗透。

2017年,诺菲就与合作伙伴共同展示了基于纳米银导电薄膜的AMOLED柔性显示屏,可实现10万次屏幕折叠测试。

但潘克菲预计,纳米银线触控技术真正在智能手机上放量,还要配合整个材料端和供应链端的成熟,预计还需要2-3年的时间。

根据行业研究公司NPD DisplaySerach统计,目前全球智能终端的触摸屏需求量约为35亿PICS/年,其中80%为小尺寸,而95%的小尺寸市场则由ITO全面收割。

“18nm产线就是为了替代市场上已经存活了50年的传统ITO材料,完全就是瞄着小屏市场去打的。”潘克菲指出,我们的天花板并不取决于折叠屏手机的普及,目前无论是在折叠屏手机还是硬屏手机,诺菲都已经具备量产的能力。

实际上,整个智能手机市场发展到今天,其产业链也已经处于充分竞争的状态。任何能够提高生产效率的新材料、新技术,对于整个产业链上的公司来说都是净利润。

在过去两年,整个手机触控面板行业也经历了新一轮整合。如今,欧菲光、合力泰、宸鸿科技(TPK)等巨头也渴望借助精益化,更好地应对市场竞争,而新材料恰好是他们的机会。

“我们看到整个行业中还有很多低效的地方”,潘克菲对创业邦说,通过此次融资,诺菲将继续在基础材料、制造工艺方面进行创新,同时更多地与客户共鸣,帮助他们提高效益。

目前,不少下游厂商还处于低毛利甚至是亏损的状态。而借助材料的技术创新,就能够帮助他们节省成本、扭亏为盈。在诺菲刚刚进入大屏市场之初,大屏的会议交互白板非常昂贵,一台微软Surface Hub的售价甚至高达22,000美元。这其中,光是触控传感器就要达到了八九千元,而如果换做诺菲的纳米银线材料,甚至只需要1/5的价格。

潘克菲希望的是,未来每间会议室、每间教室甚至每个家庭都能够承担得起这个价格,真正让材料改变生活。

“未来,诺菲的商业想象空间还远不止于此”。杨磊认为,诺菲真正的核心竞争力,不只在于纳米银线的生产制造,还在于设备、材料以及涂布的能力上,这也就带来了更大的商业机会。

诺菲围绕着纳米银也在做着进一步延展。例如,在新冠疫情的防护上,诺菲正在与一些扫地机器人公司合作。在扫地机器人运行的过程中,就可以在地面上覆盖形成一层薄薄的可以杀菌的膜,这并非是化学意义上的消毒,而是通过纳米银本身的物理特性阻断新冠病毒的传播。

从另一个方向上,如果抛开纳米银领域,放眼整个功能性膜材,对于诺菲而言将会是一个更加广阔的领域。诺菲的这一套技术能力完全可以复用,具备非常强的产品延展性。

写在最后

杨磊曾说过,国内创业公司有三种类型,第一种是比便宜,但性能差一些;第二种是和国外厂商产品一样好;第三种是成本低,效率高,产品更好。

而诺菲正是第三种公司,不同于以往所看到的做低端、拼产能的公司,并不是比你便宜、比你差,而是真的比你快、比你好。

在潘克菲和姜锴身上所具备的精神,也正是代表了中国新一代硬科技的创业者。

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