海歸博士在車庫搞實驗 自己攢設備!效率卻超美國對手100倍

“試著做點小樣,合成點東西。”

十年前,因為投資人的一句話,潘克菲干脆將自家車庫改成了實驗室。他帶著自己研發的產品小樣,以及他對“材料改變生活”這份夢想的執著,成功打動投資人,獲得了天使輪融資,

在這背后,是只有頭發絲萬分之一大小的“納米銀線”,因其高柔性、大尺寸、輕薄的特性被視為下一代觸控屏材料。

或許,鮮有人知道納米銀線是什么,但是在美國所有特斯拉門店、韓國三星專賣店、法國高速列車自助買票系統的顯示屏,都有這家公司的身影,

2020年,潘克菲所創立的蘇州諾菲納米科技有限公司(以下簡稱“諾菲”)實現營收破億,納米銀導電薄膜已經累計出貨150萬平米,出貨總量位居全球第一,超過其他企業出貨量總和。

可以說,在納米銀線領域,諾菲已經成為當之無愧的行業隱形冠軍。

在此期間,諾菲董事長兼CTO 潘克菲博士帶領他的團隊突破了設備、材料、工藝三座大山,實現了超過美國公司100倍的驚人效率,讓大陸在這一領域徹底不再卡脖子。

近日,諾菲宣布完成數億元的C+輪融資。本輪融資方為建銀蘇州科創基金、英華資本和元禾控股等,


諾菲融資歷程,數據來源:睿獸分析,制圖:創業邦

潘克菲表示,本輪融資完成后,諾菲納米將持續加大對納米銀導電薄膜及觸控模組的研發力度和商業化進程,進一步提高匹配供需兩端的生產效率,完成導電膜及觸控模組在供應鏈內的生態建設,

當前,柔性屏時代正在到來,三星、華為、OPPO等折疊屏、轉軸屏行動電話接連登場,蘋果首款折疊屏iPhone也正在研發中,

而諾菲的下一個戰場,也已經瞄準在了行動電話市場,

01 海歸博士在車庫做實驗,自己“攢”設備

潘克菲是個典型的工科技術男。其實平常并不善言辭,一旦談論起他所熱愛的新材料,就像打開了話匣子,如數家珍般的介紹起來。

從美國普林斯頓大學部化學工程博士畢業后,潘克菲進入美國通用電氣公司全球研發中心,后來又在硅谷的nanosolar太陽能公司擔任研發總監,在超過20年的時間里,他積累了豐富的納米薄膜研究和工業生產經驗,而在當時,誰都沒想到,硅谷的職業經歷會對他的人生產生重大影響。

2007年1月9日,蘋果CEO史蒂夫·喬布斯發布了iPhone,由此引發了觸控熱潮。隨后,潘克菲又看到了康寧公司描述未來生活場景的影片——《未來的一天》,

這都對他產生了深深的觸動,能否和他手頭的納米銀線材料結合起來,真正改變未來人們的生活?潘克菲開始有了創業的想法,

一個機緣巧合,潘克菲找到北極光創投的合伙人楊磊,表明了他想用納米銀線作為下一代觸控材料的想法,并準備為此研發了一種全新的合成路徑和工藝,

同樣是化學博士的楊磊深知,與潘克菲前東家的太陽能領域不同,納米銀線如果要應用在觸控面板上,要求明顯會更高。于是,楊磊跟他說,“試著做點小樣,合成點東西”,

就這樣,潘克菲干脆把自家車庫改造成了實驗室,擺滿了各種實驗器具,當時條件十分簡陋,甚至沒有將納米銀線從材料制成導電薄膜的涂布設備,潘克菲只好親自上手,在電鉆頭上放置一塊平板,將銀線墨水往上一滴,就開始進行涂布操作。

在如此艱苦的條件下,他仍然堅持完成了實驗。

在那個熱衷于投資消費和互聯網的年代,鮮有投資人關注硬科技。楊磊說,“正是潘博士這份對技術的熱愛和執著打動了我,我覺得我應該和這樣的人一起合作,一起做成這件事”,這也讓潘克菲獲得了來自北極光創投的220萬美元的投資,

在楊磊的介紹下,潘克菲結識了畢業于斯坦福大學部,后來成為諾菲納米聯合創始人兼總經理的姜鍇博士。

曾經在麥肯錫、賽靈思半導體工作過的姜鍇在管理咨詢方面頗具經驗,這與技術經驗豐富的潘克菲形成了完美的互補,

更有意思的是,兩人還曾玩過一個游戲,各自在紙條上寫出選擇合伙人最看重的品質,結果他倆都把同樣的價值觀列為最看重的因素,其次才是雙方經驗的互補,

姜鍇曾笑稱,自己入伙是因為“滿腔熱血、一時沖動”,潘克菲“材料改變生活”的設想徹底打動他。“聊完后我開了一個多小時車回家,太興奮了猛踩油門,結果收到一張200多美元的罰單。”

也就是這樣,幾乎同時留學、硅谷工作的兩位70后工科博士放棄了優厚的待遇,一起回國干起了創業這份“苦差事”。

和大多數創業公司一樣,他們也遇到了人才和資源匱乏兩大難題,

剛剛在蘇州落戶的諾菲公司,無人知曉,收到的簡歷也寥寥無幾,這讓剛從美國大公司出來的兩人,心里頓時有了巨大落差,

一位老員工回憶,他從江西九江坐了十幾個小時的火車過來,還曾經擔心這是家騙子公司,因為從來沒有聽說過。由于蘇州工業園區的實驗室還在裝修,甚至公司的前幾號員工都是在潘克菲家里面試的,

在當時,大陸在納米銀線方面相對空白,很難招到有經驗的人才,潘克菲決定索性就從高校招有基礎的畢業生,大不了自己親手培養。

如果說人才問題還可以解決的話,資金、設備上的匱乏則著實是“巧婦難為無米之炊”。雖然納米銀線設備還不及半導體行業燒錢,但仍然是一個重資金投入的行業。生產納米銀線導電薄膜不可或缺的涂布設備,往往都掌握在德國、日本、美國等少數國家手中,而大陸設備的精度又普遍達不到要求。

在當時,一套日本設備的報價就要80-90萬美元,還不包括后期人力、售后等服務費,這對于剛剛天使輪的諾菲公司來說,幾乎是無力承擔的,

“既然沒有槍、沒有炮,那我們就自己造!就像買不起品牌電腦一樣,我就自己攢電腦。”潘克菲不僅熟悉材料,對于材料工程和工藝也都諳熟于心,借助前東家的渠道,他“攢”制的第一臺涂布設備僅花費了15萬美元,

為了第二臺設備,潘克菲則是帶著團隊直接殺到了柯達總部所在的曼徹斯特,聘請到柯達的老師傅研制了第二臺涂布設備,這臺僅僅花了5萬美元,

北極光創投合伙人楊磊對創業邦表示,“不同于現在一些大陸公司動輒花費上千萬美金購買外國設備,依靠潘博士的設計能力,僅花了約20萬美金就購買了兩臺設備,這在所有創業團隊中都算得上是非常的勤儉節約,”

正是用著這些自研設備、二手設備和零件,公司開始了正常的運轉,生產出了第一卷納米銀線導電薄膜。

02 不再卡脖子,中美之間的100倍效率差

自從喬布斯把ITO(氧化銦錫)這種觸控材料應用在iPhone上,ITO已經徹底改變了整個行動電話行業,

實際上,幾乎被日本所壟斷的ITO材料已經存在了50年,但它從本質上仍屬于一種陶瓷材料。可以想象,其易折斷、易脆性、阻值高的物理局限性,難以在當前大尺寸觸摸屏、柔性屏上應用。

相比傳統陶瓷材料,納米銀線這種金屬材料的導電性能有一到兩個數量級的提升,對用戶來說,體驗更靈敏、信號衰減少,可以支持更大的應用場景,

潘克菲介紹說,在會議市場,諾菲與Zoom合作推出的會議交互平板,可實現遠程會議同步書寫、即時批注、高效率溝通,把傳統白板變成可以寫字的大屏幕,就像寫物理白板一樣流暢,并且能夠即時將會議內容生成電子版保存。

其實在2019年之前,業界對于未來觸控材料的發展路線仍然存在分歧,例如,三星在其自家的GalaxyFold折疊屏行動電話中采用了金屬網格方案,雖然與納米銀線都屬于金屬材料更耐彎折,但納米銀線相比金屬網格的線寬還要更細100倍,更細的金屬線就意味著帶來了更好的柔性,因此在可折疊性方面具有天然優勢。

同時,隨著大陸京東方、華星光電等廠商10.5代面板產線開始量產的情況下,65寸、86寸等大尺寸面板價格不斷下降,教育、商顯等電子白板市場逐步增長,特別是在疫情之后,預計2020年全年,商用會議平板市場的增幅將達到30%,教育交互平板將同比增長13.4%。

納米銀線得以大規模商用,還是最近兩年的事情。

但實際上,潘克菲和姜鍇在公司成立之初,就已經著手進行技術儲備,

在納米銀線的布局上,美國、日本比大陸早了10年,在材料和設備的專利技術方面上都有先發優勢。潘克菲深知在這個行業,技術原創的重要性。“我們在一開始就針對專利覆蓋進行了分析,將還未覆蓋的專利查漏補缺,與美國公司已經形成專利上的相互制約。”

據介紹,諾菲從前端的材料到后端的工藝都已經實現了提前布局,已獲得核心專利授權54件,其中美國授權專利11件。

從2014年開始,諾菲納米在蘇州的自研涂布生產線已經迭代到第五代,短短五年間納米銀線的線徑從36nm、33nm、27nm、23nm,一路實現了18nm的首次量產,在研發上甚至已經突破至11nm線徑,而國際上普遍還處于30nm的水平。

目前,諾菲主打的納米銀透明導電薄膜及觸控模組解決方案,三條涂布量產線,包括一條1600mm幅寬產線和兩條780mm幅寬產線,納米銀導電膜年產能可達500萬平米。

潘克菲分析說,其他公司往往只做制造環節,直接進口設備,但往往設備廠商并不懂材料和行業,因此在設計理念上,仍然是以固定的思維來設計,這無形中也把產線的可擴展性給框死了,

“在新材料行業,企業往上游走出的關鍵一步,往往成本可以下降很多”,楊磊指出,例如,日本公司通常是抓住產業鏈中幾個核心的環節做到高附加值,如果大陸公司能夠再往上游走出一步,就能夠解決卡脖子的問題。

楊磊激動地說到,大陸在這個領域已經不再卡脖子。相較于半導體的IDM模式,諾菲在納米銀線這一細分領域做得更加極致,不光設備是自研的,材料以及原材料都是自己制造的,完全實現了大陸化,這就相當于半導體行業里的中芯國際(晶圓代工)+安集微電子(原材料)+中微公司(設備),

目前,諾菲在研發體系上已經實現全覆蓋,通過材料、設備、工藝三位一體的整合、更高的集成度和自主可控也讓整個生產周期大幅縮短。

中美之間存在一個100倍效率提升的概念。楊磊談道,諾菲之所以能夠實現快速量產是基于對設備、材料、工藝、器件整個供應鏈周期的把控,產品從頭到尾只需要三天時間。

而美國公司則需要從日本采購墨水等原材料,到美國做配方,再到日本進行涂布,到大陸臺灣做傳感器、器件,再回到美國做測試,整個走一圈下來需要三個月,相比大陸公司的三天,相差30倍。

在人才上,中美化學博士的成本差距直接是人民幣對美元的差距,因此,整個算下來,大陸企業至少有100倍效率的提升,

和半導體行業類似,在納米銀線行業中,頭部廠商隨著產能的提升,成本的降低,頭部效應就像滾雪球一樣越來越明顯,

之所以強調量產,是因為在生產過程中會存在很多坑。潘克菲說,在實驗室里,甚至可以研發出9nm、5nm的納米銀線,但一旦到了量產,每條納米銀線能否做到一樣的長度和細度,雜質做到最低,這就要靠功夫了,

“我們在投諾菲的時候,美國還有不少創業公司,乃至LG、柯達等巨頭都曾涉足過這個領域,但往往都在最后量產或者給客戶送測的過程中出現了問題,”

楊磊認為,這些問題可能與設備、材料或者整個器件的設計都有關,如果不能掌握底層技術,是不可能解決這些問題的,

可以說,無論是半導體還是觸控材料,都是積累為王,后來者很難再有機會。

03 全面替代傳統材料,但還遠不止于此

在產品發展路線上,諾菲圍繞兩個主軸,一個是從低端向高端走,另一個就是從大屏向小屏走,

從一開始,諾菲納米就定下了“農村包圍城市”這一市場策略,納米銀線的導電性能好、靈敏度高、綜合成本低,這恰好滿足了大屏市場的剛需,諾菲看準了這一機會,首先迅速占領了維修白牌以及低端市場。

潘克菲說,“我們從低端到高端,也是把自己的產品放到了一個最惡劣的環境中,從硬骨頭開始啃”,但對于品牌客戶,往往對于新材料持謹慎態度,不愿以身試險當小白鼠,一旦選擇失誤,給品牌所造成的損失將會遠遠大于新材料給它帶來的好處。

“雖然我們比行業先驅晚了10年,但我們利用產業鏈的優勢越跑越快,通過成百上千次的反復驗證、反復量產,不斷優化提高穩定性。”基于五年量產的大數據,這也成為說服品牌客戶最好的“敲門磚”,

視源86寸MAXHUB X3會議平板和鴻合最新款86寸電子黑板均是基于諾菲納米銀線技術的觸控顯示明星產品,特斯拉展廳、法國高鐵、亞馬遜也在一些應用場景中使用了諾菲納米技術。

值得一提的是,諾菲的納米銀線觸控屏已經實現了120寸的自主生產,潘克菲自豪地說,“120寸基本可以覆蓋會議室里大部分的顯示屏,包括會議白板,甚至教室的黑板”。

如今,諾菲也已經與Intel、HP、Zoom、Lenovo、視源、鴻合等形成戰略合作關系。

在大屏市場站穩腳跟的諾菲,也正在向小屏市場逐漸滲透。

2017年,諾菲就與合作伙伴共同展示了基于納米銀導電薄膜的AMOLED柔性顯示屏,可實現10萬次屏幕折疊測試。

但潘克菲預計,納米銀線觸控技術真正在智能行動電話上放量,還要配合整個材料端和供應鏈端的成熟,預計還需要2-3年的時間,

根據行業研究公司NPD DisplaySerach統計,目前全球智能終端的觸摸屏需求量約為35億PICS/年,其中80%為小尺寸,而95%的小尺寸市場則由ITO全面收割。

“18nm產線就是為了替代市場上已經存活了50年的傳統ITO材料,完全就是瞄著小屏市場去打的。”潘克菲指出,我們的天花板并不取決于折疊屏行動電話的普及,目前無論是在折疊屏行動電話還是硬屏行動電話,諾菲都已經具備量產的能力。

實際上,整個智能行動電話市場發展到今天,其產業鏈也已經處于充分競爭的狀態,任何能夠提高生產效率的新材料、新技術,對于整個產業鏈上的公司來說都是凈利潤。

在過去兩年,整個行動電話觸控面板行業也經歷了新一輪整合,如今,歐菲光、合力泰、宸鴻科技(TPK)等巨頭也渴望借助精益化,更好地應對市場競爭,而新材料恰好是他們的機會,

“我們看到整個行業中還有很多低效的地方”,潘克菲對創業邦說,通過此次融資,諾菲將繼續在基礎材料、制造工藝方面進行創新,同時更多地與客戶共鳴,幫助他們提高效益。

目前,不少下游廠商還處于低毛利甚至是虧損的狀態,而借助材料的技術創新,就能夠幫助他們節省成本、扭虧為盈。在諾菲剛剛進入大屏市場之初,大屏的會議交互白板非常昂貴,一臺微軟Surface Hub的售價甚至高達22,000美元。這其中,光是觸控傳感器就要達到了八九千元,而如果換做諾菲的納米銀線材料,甚至只需要1/5的價格,

潘克菲希望的是,未來每間會議室、每間教室甚至每個家庭都能夠承擔得起這個價格,真正讓材料改變生活,

“未來,諾菲的商業想象空間還遠不止于此”,楊磊認為,諾菲真正的核心競爭力,不只在于納米銀線的生產制造,還在于設備、材料以及涂布的能力上,這也就帶來了更大的商業機會。

諾菲圍繞著納米銀也在做著進一步延展。例如,在covid19疫情的防護上,諾菲正在與一些掃地機器人公司合作,在掃地機器人運行的過程中,就可以在地面上覆蓋形成一層薄薄的可以殺菌的膜,這并非是化學意義上的消毒,而是通過納米銀本身的物理特性阻斷covid19病毒的傳播。

從另一個方向上,如果拋開納米銀領域,放眼整個功能性膜材,對于諾菲而言將會是一個更加廣闊的領域。諾菲的這一套技術能力完全可以復用,具備非常強的產品延展性。

寫在最后

楊磊曾說過,大陸創業公司有三種類型,第一種是比便宜,但性能差一些;第二種是和國外廠商產品一樣好;第三種是成本低,效率高,產品更好。

而諾菲正是第三種公司,不同于以往所看到的做低端、拼產能的公司,并不是比你便宜、比你差,而是真的比你快、比你好。

在潘克菲和姜鍇身上所具備的精神,也正是代表了大陸新一代硬科技的創業者。

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