?專精特新看中國(guó) |厚度僅有頭發(fā)絲的1/10，抗壓強(qiáng)度卻能達(dá)到100兆帕，質(zhì)子交換膜牛在哪

青島新聞網(wǎng)9月21日訊（記者 王瑤 拍攝報(bào)道）近日，來(lái)自山東桓臺(tái)的榮欽功風(fēng)塵仆仆趕往上海，他帶著山東森榮新材料有限公司（下稱“山東森榮”）在聚四氟乙烯微孔膜領(lǐng)域的最新研發(fā)成果，順利簽下百萬(wàn)元訂單。

三個(gè)月前，山東森榮接到來(lái)自氫能源行業(yè)頭部企業(yè)的需求，希望生產(chǎn)出應(yīng)用在氫燃料電池質(zhì)子交換膜的支撐材料。該材料在全球只有日本日東企業(yè)能生產(chǎn)，質(zhì)子交換膜作為氫燃料電池的“芯片”，對(duì)方一直積極尋求國(guó)產(chǎn)替代方案。

“運(yùn)用自主研發(fā)工藝成功解決難題，各項(xiàng)指標(biāo)強(qiáng)于日本東工一倍之多?！睒s欽功很興奮，這款高強(qiáng)膜厚度僅10微米，相當(dāng)于頭發(fā)絲的十分之一，抗壓強(qiáng)度能達(dá)100兆帕，孔隙率80%?！叭玟摻铊F骨般將質(zhì)子交換膜支撐在氫燃料電池上?！?/p>

這款高強(qiáng)膜原料為聚四氟乙烯（PTFE），因耐熱、耐寒、耐腐蝕特性，又名“塑料王”，為現(xiàn)代科技、軍工和民用領(lǐng)域解決多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。這款應(yīng)用廣泛且不可或缺的材料，讓榮欽功鉆研了17年。

穩(wěn)扎穩(wěn)打 打破國(guó)外壟斷

兩間不足40平米的簡(jiǎn)陋小屋，三臺(tái)聚四氟乙烯加工設(shè)備，是榮欽功創(chuàng)立的第一個(gè)生產(chǎn)車間，這里曾吸引來(lái)60多家外國(guó)企業(yè)的關(guān)注，上百噸聚四氟乙烯管棒走出國(guó)門遠(yuǎn)銷海外。

2006年，38歲的榮欽功還是一名汽車維修工，他發(fā)現(xiàn)聚四氟乙烯行業(yè)前景廣闊，技術(shù)門檻低，便決定辭職創(chuàng)業(yè)。“摸著石頭過(guò)河，邊干邊琢磨?！蹦菐啄辏瑯s欽功帶領(lǐng)六名工人成宿地泡在廠里，穿梭于生產(chǎn)設(shè)備之間。在這段經(jīng)歷中，他們賺得第一桶金，也看清了國(guó)內(nèi)聚四氟乙烯行業(yè)的瓶頸與短板。

生產(chǎn)之初，聚四氟乙烯擠出機(jī)頻繁發(fā)生停機(jī)故障，無(wú)法產(chǎn)出一條完整的管。工人們檢查維修發(fā)現(xiàn)，由于溫度過(guò)高導(dǎo)致管卡在中間無(wú)法擠出。大伙在車間熬了四十個(gè)日夜，終于研究設(shè)計(jì)出一款散熱風(fēng)箱，安裝后第一筆訂單順利生產(chǎn)。至此，訂單需求從四面八方涌來(lái)，2011年聚四氟乙烯板、棒、管生產(chǎn)年規(guī)模近800噸，年銷售額7000多萬(wàn)元。

為尋求高科技、高附加值、綠色環(huán)保的產(chǎn)品，榮欽功又將目光投向聚四氟乙烯纖維領(lǐng)域。彼時(shí)，我國(guó)成功研發(fā)氯堿離子膜，結(jié)束氯堿工業(yè)幾十年來(lái)被美日壟斷的歷史。氯堿離子膜作為“離子膜法制堿”的關(guān)鍵材料，關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全和未來(lái)能源利用，國(guó)內(nèi)需要一款能讓氯堿離子膜工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)的核心材料——PTFE長(zhǎng)絲纖維，但參數(shù)要求很高，線密度35D，同時(shí)保持高強(qiáng)韌度。

“我們當(dāng)時(shí)認(rèn)為幾乎做不到?！睒s欽功坦言，“正如一根頭發(fā)絲的三分之一，做到這個(gè)細(xì)度還要保證高強(qiáng)韌度，尤其我們當(dāng)時(shí)還不具備生產(chǎn)聚四氟乙烯纖維的能力。”但如果國(guó)內(nèi)沒(méi)有企業(yè)做到，只能依賴進(jìn)口，再次面臨國(guó)外壟斷。

榮欽功帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成立技術(shù)攻關(guān)小組，歷時(shí)八年，對(duì)機(jī)械設(shè)備技術(shù)工藝改進(jìn)六次，“第一時(shí)間拿到設(shè)備數(shù)據(jù)后，我連夜把所有數(shù)據(jù)參數(shù)記在腦子里背誦下來(lái)，第二天召集所有人開(kāi)會(huì)，把內(nèi)容向大家科普一遍?！睘榱私鉀Q一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，榮欽功和同事連續(xù)24小時(shí)開(kāi)車到達(dá)軸承廠家咨詢，回來(lái)后泡在車間幾天幾夜，一夜之間一噸多重的軸承管被拆裝4次。

憑著這股不服輸?shù)木瘢瑯s欽功和他的團(tuán)隊(duì)終于研制成功且各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，成為國(guó)內(nèi)唯一一家配套氯堿離子膜的PTFE超細(xì)長(zhǎng)絲加工企業(yè)。目前訂單金額3000多萬(wàn)元，年產(chǎn)能20噸。

“獨(dú)門絕技” 領(lǐng)航細(xì)分賽道

聚四氟乙烯微孔膜是一種過(guò)濾材料，應(yīng)用非常廣泛。小至空氣凈化設(shè)備、食品、服裝、電子產(chǎn)品等，大至軍工、生化、制藥、鑄造、半導(dǎo)體等行業(yè)，都需要用特殊工藝覆合在基材上實(shí)現(xiàn)高效過(guò)濾。其次，微孔膜所呈現(xiàn)不同的孔徑、孔隙率、厚度、寬度等效果，將滿足不同產(chǎn)品的需求。

薄、孔徑小、孔隙率高，是聚四氟乙烯微孔膜的核心工藝。山東森榮對(duì)產(chǎn)品的“死磕”精神，正如一層層微孔膜做到極致。

新冠肺炎疫情發(fā)生后，全球?qū)谡值男枨蠹ぴ觯?hào)稱口罩“心臟”的熔噴布一直處于緊缺狀態(tài)，價(jià)格從最開(kāi)始每噸不到2萬(wàn)元漲到每噸40萬(wàn)元。榮欽功帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)用三天三夜，研發(fā)成功代替PP熔噴布且可重復(fù)使用的PTFE納米口罩膜材料，為疫情防控和口罩生產(chǎn)企業(yè)“一布難求”解了燃眉之急。

“孔徑小于水分子上百倍、大于水蒸氣上萬(wàn)倍，同等壓差下透氣量比同行業(yè)產(chǎn)品高20%以上?！睒s欽功說(shuō)，PTFE納米口罩膜的厚度僅為頭發(fā)絲的百分之一，可連續(xù)使用30天幾乎無(wú)指標(biāo)降低，過(guò)濾效率達(dá)99%。

科技創(chuàng)新是解決需求的“黃金鑰匙”。榮欽功發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下智能化產(chǎn)品都在向著最高級(jí)別的防水和透聲方向聚攏,他決定開(kāi)始投入對(duì)IP68膜的研發(fā)。IP68膜作為防水透氣透聲膜，廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)、智能穿戴、手持終端、藍(lán)牙耳麥、音箱等需要防水的電子產(chǎn)品，30米水深以下使用的IP68膜可通過(guò)常規(guī)加工方式實(shí)現(xiàn)，但50米水深以下，不但對(duì)膜厚薄的精度要求高，對(duì)膜的整體均勻性和穩(wěn)定性要求也極高，靠常規(guī)加工方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)，成為“卡脖子”的技術(shù)難題。

沒(méi)有人才，寸步難行，這是榮欽功在尋求科技創(chuàng)新的道路上所體會(huì)到的。他找到專攻PTFE的專家，與多家知名院校合作，在高精尖人才和自主研發(fā)團(tuán)隊(duì)的合力攻關(guān)下，成功研發(fā)出國(guó)內(nèi)最高級(jí)別 IP68膜，“50米水深以下，在防水的同時(shí)，幾乎沒(méi)有聲損?！币痪鞩P68膜上均勻整齊地排列著長(zhǎng)寬約1.8毫米的膜片，它的問(wèn)世解決了電子產(chǎn)品核心材料長(zhǎng)期依賴國(guó)外的局面,也將使中國(guó)電子產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)中大大提高競(jìng)爭(zhēng)力。

為實(shí)現(xiàn)“彎道超車”，2022年山東森榮首創(chuàng) 3D打印PTFE膜技術(shù)，保證膜的厚度、強(qiáng)度的同時(shí)，顛覆美國(guó)戈?duì)栕陨鲜兰o(jì)70年代以來(lái)，采用物理雙向機(jī)械拉伸無(wú)法實(shí)現(xiàn)均勻的方式。“目前正為國(guó)內(nèi)幾家電子制造企業(yè)批量生產(chǎn)穩(wěn)定供貨，下一步即將邁入技術(shù)迭代創(chuàng)新階段?！?/p>

專注 PTFE膜科研、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和對(duì)外貿(mào)易17年，山東森榮從無(wú)到有，在產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵領(lǐng)域“補(bǔ)短板、填空白”，擁有35項(xiàng)專利和15項(xiàng)發(fā)明，通過(guò)自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代；從有到優(yōu)，挺進(jìn)3C電子產(chǎn)品、新能源等萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)領(lǐng)域，成為行業(yè)頭部企業(yè)的核心供應(yīng)商，年收入突破2億元，2023年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)3億元。創(chuàng)新是企業(yè)的生命力，堅(jiān)持以新技術(shù)研發(fā)帶動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新，這離不開(kāi)國(guó)家稅費(fèi)政策的大力支持，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022年，公司享受研發(fā)費(fèi)用加計(jì)扣除總額達(dá)536萬(wàn)元、享受國(guó)家需要重點(diǎn)扶持的高新技術(shù)企業(yè)減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅政策減免22萬(wàn)元；2022年以來(lái)，享受增值稅（抵）退稅46萬(wàn)，出口留（抵）退稅431萬(wàn)，其中出口退稅130萬(wàn)。

持續(xù)深耕 搶抓行業(yè)浪潮

在山東森榮的隔壁，占地110畝的新工廠正在平整土地，不久后嶄新的廠房和研發(fā)中心將拔地而起。

“這里未來(lái)主要用于‘ PTFE電子專用材料制造項(xiàng)目’的研發(fā)與生產(chǎn)?！睒s欽功所說(shuō)的 PTFE電子專用材料，是以 PTFE改性膜為核心材料的 PTFE高頻覆銅板。

隨著 5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程不斷加快，高頻覆銅板的需求快速增長(zhǎng)。但由于工藝復(fù)雜、材料及加工認(rèn)證周期長(zhǎng)、下游需求多樣要求專有配方等特點(diǎn)，行業(yè)門檻高，市場(chǎng)由美日廠商主導(dǎo)且占有率超90%，壟斷程度較高。

企業(yè)要在某個(gè)行業(yè)持續(xù)性深耕，才能做到“專業(yè)”和“精細(xì)管理”，其次要在適時(shí)抓住行業(yè)最新浪潮并擁有足夠創(chuàng)新精神，才能實(shí)現(xiàn)自己的“特色”和“創(chuàng)新”。顯然山東森榮做到了。去年年底，山東森榮持續(xù)深耕 PTFE膜領(lǐng)域，耗時(shí)六個(gè)月成功研發(fā) PTFE高頻覆銅板，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸快、穩(wěn)定、精準(zhǔn)、接近零延時(shí)，可廣泛應(yīng)用于5G通信交換系統(tǒng)、云計(jì)算儲(chǔ)存系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)射頻系統(tǒng)、新能源、綠色物流等各大領(lǐng)域。

“項(xiàng)目投產(chǎn)后產(chǎn)品一經(jīng)上市，將率先打破美日壟斷，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)高端高頻覆銅板材料的國(guó)產(chǎn)替代，為中國(guó)通信行業(yè)的高頻化提供堅(jiān)強(qiáng)的材料支撐?！睒s欽功說(shuō)，項(xiàng)目建成后年生產(chǎn)規(guī)?？蛇_(dá)每年30萬(wàn)張PTFE高頻覆銅板，160萬(wàn)張?zhí)細(xì)漕惛哳l高速覆銅板，預(yù)計(jì)年銷售收入將突破22.7億元，利稅突破3.5億。

站在山東森榮廠區(qū)里，車間的機(jī)器轟隆轟隆地運(yùn)作，工人們專心致志地調(diào)試零件，研發(fā)團(tuán)隊(duì)身穿防護(hù)服不斷在設(shè)備上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們都是共同為了一個(gè)目標(biāo)，就寫(xiě)在廠房上面——“一絲不茍，絲絲精品”。

“我們一直把‘專精特新’4個(gè)字鐫刻到企業(yè)文化里，以爭(zhēng)創(chuàng)世界第二個(gè)戈?duì)枮閵^斗目標(biāo)，打造國(guó)際一流的膜材料研發(fā)生產(chǎn)基地。”榮欽功說(shuō)。