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铸剑十年 广西晶联打破ITO靶材国际垄断

编辑:zhanghexun 2017-02-10 10:13:03 浏览:2513  来源:中华显示网

  一直以来,新材料对高新科技的进步与发展具有非常重要的意义,也是发展战略性新兴产业的基石。目前,显示产业链中下游不断发展壮大,特别是高世代显示面板线的投资及相继量产,为上游材料产业发展带来了良好的发展契机。然而,上游材料一直都是中国显示产业链的薄弱环节,也是走向显示强国的最大掣肘,其中ITO靶材就是中国显示产业链材料环节的缩影。

  当前,ITO靶材最核心技术仍然掌握在日本和韩国几个大的ITO靶材生产商手中,如JADA、三井、三星,而中国高端TFT市场基本都受制于日本和韩国厂家。伴随中国显示产业的崛起,一批ITO靶材企业在产业发展中不断革新与发展新技术,以抢占ITO靶材这一高新材料战略高地。其中,一家名不经传的ITO靶材企业——广西晶联光电材料有限责任公司(以下简称:广西晶联)默默在ITO靶材领域进行了十年的技术耕耘,实现了ITO靶材国产化应用,成功打破了国外ITO靶材企业的核心关键技术垄断。

  值得一提的是,目前广西晶联ITO靶材已经陆续通过了京东方、信利光电等国内一线显示企业严苛的测试要求,且开始供货给京东方6代线。实际上,广西晶联ITO靶材已经可以做到(200-1200)mm*(200-550)mm的尺寸,密度达到99.7%以上,可适用于8.5代、10.5代、11代等大尺寸TFT-LCD面板线。在与广西晶联高层采访接触中,《国际光电与显示》记者得以窥见广西晶联十年“砥砺铸剑”的过程。


广西晶联董事长孙建科在行业交流会上作大会报告
 

广西晶联光电材料有限责任公司领导团队成员

  生之微末  定位冷压烧结法

  铟是稀有金属,全世界铟的地质储量只有1.6万吨,是黄金地质储量的1/6。目前世界上金属铟总产量的70%以上用于制备ITO靶材。作为一家成长于“世界铟谷”广西柳州的ITO靶材企业,广西晶联正是得益于丰富的铟矿,通过十年的不懈努力,不断从上游原料向下游延伸,制造出了适用于大尺寸TFT-LCD显示面板的高品质ITO靶材。

  ITO靶材是一种铟锡氧化物特种功能陶瓷材料,是稀散金属铟的深加工高科技产品,主要应用于生产ITO薄膜,ITO为Indium Tin Oxide的缩写,即铟锡氧化物。ITO薄膜作为一种n型半导体陶瓷薄膜,具有对可见光透明和导电性良好的特性,广泛应用于IT行业、液晶显示(LCD)、通讯显示、建筑行业幕墙玻璃和航空航天飞机、豪华汽车上的防雾玻璃等领域。然而,由于铟的成矿条件苛刻,资源量稀少,且在高科技产业领域中有着不可替代的作用,因此世界各国对铟等稀有金属作为战略资源的储备意识不断增强。目前全世界中高端的ITO靶材几乎由日、韩垄断,中国自行生产的ITO靶材只能用于较低端的ITO导电玻璃和柔性镀膜,年产量也较少,与中国高速发展的LCD行业极不相称,所需高端靶材仍需要从国外以高价大量进口。

  十年前,随着中国大陆TFT-LCD产业不断发展壮大,高端靶材这一供需缺口不断扩大,也一直是遏制TFT-LCD产业的关键环节之一。在这样的产业背景之下,2007年,广西铟泰科技有限公司(简称:铟泰科技)正式成立广西晶联,且投建了ITO靶材的生产线,开启了广西晶联ITO靶材的国产化研发进程。


TFT用ITO靶材(镀膜前)
 

TFT用ITO靶材(镀膜后)

  广西晶联常务副总黄誓成表示:“广西晶联是从上游的锌开始做,再到铟,后来机缘巧合,开始接触ITO靶材这个产品,往下游产品延伸。”

  其实,国内最初做ITO靶材都是采用技术难度更低的热压工艺,而广西晶联则在一开始就瞄准技术难度最高的冷压烧结法。尽管广西晶联经过很长一段时间的痛苦的技术研发蛰伏期,但是长远来看,这个选择是极其正确的。

  黄誓成表示:“自从确认技术发展路线之后,广西晶联便一直沿着这个方向不懈努力,期间经历了迁厂、铟市场的萎缩很多事件,但广西晶联一直都在坚持。”

  2007-2009年,广西晶联除了建设ITO靶材的产线,以及研发相关核心技术,也在对外供应铟和锌。一直到2009年底,广西晶联才真正量产第一块ITO靶材,当时产品的尺寸仅为75mm*75mm。同年,广西晶联引进了包括黄誓成在内的四名80后研究生,现在这四名研究生都已成为广西晶联独当一面的核心技术骨干。然而,对于广西晶联最初的印象,黄誓成当年仅知道公司在做一种属于新材料的产品。由此可见,广西晶联起点之低,声名不显,但就是在这样的企业里,黄誓成带领的技术团队一直坚守ITO靶材的技术研发和改进,创造了ITO靶材国产化的奇迹。

  锲而不舍 坚守核心技术开发

  2010年底,因种种原因,广西晶联从铟泰科技独立出来。当时,四名刚刚从学校毕业的研究生几乎是每人负责一个工段来进行整个产品线的生产与研发。然而,广西晶联很长一段时间内在大尺寸、高密度ITO靶材上一直没有取得比较大的提升。为此,广西晶联通过各种途径,多次联合国内外著名ITO靶材专家、釜山国立大学和香港浸会大学镀膜专家以及中科院物构所、中南大学等对其ITO靶材生产工艺及品质进行优化,企业技术中心也加强与科研院所、高等院校建立密切的合作关系,及时获取国内外先进技术的信息及动态,了解世界先进工艺技术,形成较强的研发能力,极大推动公司ITO靶材的生产向高水平、高质量方向发展。

  伴随广西晶联不断地调整和完善工艺,使得发展方向越来越清晰,技术也实现了突破。其实,在ITO靶材研发过程中,像很多技术型研发企业一样,广西晶联也付出了巨大的心力和耐心,在一个漫长的未知发展中,蹒跚前行。在企业发展过程中,既有国内来自中国大陆一线高等院校技术人才的加入,也有海外日、韩、台的技术人才的引进,但是还是有部分人选择退出,根本原因是当时产品无法做出来。但尽管广西晶联有各种人才的加入和退出,但其核心技术团队一直没有变。

  在当今这样一个浮燥的年代里,一批八零后在企业连续多年不赚钱,而且也不知道哪一年才赚钱的情况下,一直在坚持,是难能可贵的。作为核心技术团队成员,黄誓成表示:“身在其中,我们结合国内外的技术交流和方法,能感受到广西晶联的技术一直在进步,并慢慢地形成自己独特的生产工艺和技术,国内ITO靶材市场也越来越大。特别是曾总(曾福祖)一直没有放弃,所以我们也没有放弃,始终坚信晶联一定能够走通ITO靶材国产化之路!”#p#分页标题#e#

  在研发前期,曾福祖每年至少要往广西晶联投资上千万来维系的正常运作。2012-2013年,这是广西晶联最艰难的时期。当时,广西晶联甚至连买原料的钱都没有,有时发工资都需要曾福祖从别的地方挪借来发工资。同时,做研发试验的原料又特别贵,达到5000元/公斤,都是研发团队凭借个人资源去“赊”回来,再做开发试验。在这过程中,也曾经有很多风险投资进来过,但在投入的一年时间里,因为失去信心都撤出来了。

广西晶联光电材料有限责任公司常务副总经理、ITO靶材技术专家黄誓成

    ITO靶材,是一个资金和技术投入都非常大的行业,广西晶联这么小的一家企业一直在坚持,非常不容易。然而,天道酬勤,多年的努力付出于2013年终于结出了收获的果实。

  2013年8月份,广西晶联顺利实现ITO靶材常压烧结,并获取相对密度大于99.7%的ITO靶材,靶材尺寸大于400mm×650mm,靶材综合品质达到甚至超越了国际最知名ITO靶材生产厂家——日本三井公司的水平,成为其ITO靶材发展的重要节点。

  过去一段时间里,广西晶联完成了柳州市柳东新区科学研究与技术开发计划项目——“大尺寸、高密度ITO靶材的烧结法生产工艺”,积累了大量的高品质纳米ITO粉体生产、粉体加工、模压成型、冷等静压成型以及烧结工艺的研发经验和技术工艺,并成功将ITO靶材推广到南玻、莱宝高科、苏州板硝子等知名客户,并成为其国内唯一稳定供应商。同时,公司不断地推进新型ITO靶材产品的研发工作,通过技术攻关和引进相关技术人才,逐渐克服了生产过程中的核心技术难题,这些扎实的技术基础为该产业化项目的建设和顺利完成提供了强有力的保障。


a.绑定ITO靶材
 

b.平面靶材
 

c.低密度靶材
 

d.ITO旋转靶材

  广西晶联光电材料有限责任公司主要产品

  崛起于阡陌 “搭界”显示面板巨头

  伴随2013年取得重大技术突破,广西晶联核心技术团队看到了希望,也看到了ITO靶材国产化的可能。其实,当时广西晶联ITO靶材技术已经领先全国,在大陆是没有任何一家企业的技术水平可与之相比拟的,而他们需要的只是一个机会。当然,因刚刚实现技术突破,此时的工艺还不是特别完善,还有很多的问题需要解决,从实验到量产还需要一个完善的过程。

  2013年12月,广西晶联得到了国内最大导电玻璃生产厂商——南玻集团(该公司之前主要使用日本某公司的ITO靶材)的认可,详细的测试和分析表明其ITO靶材品质已经达到甚至超过日本同行企业的ITO靶材。2014年底,南玻将平面ITO靶材从之前的进口转向从广西晶联采购。

  2015年2月,广西晶联通过信利半导体公司TFT(高端液晶显示面板)产线的品质测试,成为中国大陆唯一一家ITO靶材通过TFT认证的企业,这对企业发展具有里程碑的意义。

  与此同时,国内最大ITO靶材使用企业——京东方也对广西晶联产品进行品质验证。2016年2月,产品通过了京东方合肥六代线的测试。目前为止,广西晶联是中国大陆首家也是唯一一家为TFT领域批量供应ITO靶材的生产商。伴随广西晶联ITO靶材进入京东方生产线,这为ITO靶材实现真正的国产化迈出了具有历史意义的一步!

  其实,广西晶联ITO靶材能进入京东方的“法眼”,也经历了一个比较曲折而又励志的过程。在国家政策的推动下,京东方开始在大陆寻找可以配套ITO靶材的供应商,而广西晶联几乎作为最后一家后备企业被其选中。

  2013年,京东方派技术人员来评估广西晶联的ITO靶材产品。尽管产品通过了京东方的技术评估,但是京东方仍然表示:广西晶联的技术有可能是最好的,但是还是不相信晶联能够做出来。毕竟,相对于同行企业或科研机构,广西晶联在企业规模和研发人员数量上没有任何优势可言。2015年,在其他企业试用失败的情况下,京东方又重新找到广西晶联,试用其ITO靶材产品。

  此时,广西晶联的ITO靶材品质已经得到很大的提升。在2013-2015年两年时间里,广西晶联做了大量的工艺和技术改进工作,到2015年已经可以很稳定的批量供货。在京东方试用产品过程中,广西晶联又按照其要求在生产管理、工艺等方面做了进一步改进,从做样到开始测试,大概花了半年的时间。到2016年3月,广西晶联的第一套产品在京东方进行了产品性能上全方位的测试,且通过了其品质认证。

  从初始端(镀到玻璃上),到在下游企业产品上使用,再与国外的靶材进行全方位的对比,京方东终于做出结论:广西晶联的产品完全可以与国外的ITO靶材相媲美!

  其实,广西晶联自2013年突破核心技术以来,因其没有懂得技术的销售团队,ITO靶材市场始终没有打开。正是因为京东方给了一次宝贵的试用的机会,广西晶联才实现了技术和市场上的整体突破。#p#分页标题#e#

  黄誓成表示:“在这个过程中,我们也深深地感到,机会还是垂青于一直在努力的人。广西晶联的中层人员和核心技术团队一直是非常稳定的,这也是我们最后能够成功的原因。因为我们一直在积累,一直在进步,现在仍然还在进步。”

  他认为:“广西晶联之所以能在技术上获得大的突破,是与技术方向有关。广西晶联一开始就定位在国际最先进的冷压烧结技术,尽管路走得非常艰难,但是技术方向明确,一定就会取得成功。广西晶联的成功也得益于最初建线的公司领导团队,在最开始便将技术路线定位于当时日本最先进的冷压法。”

  经过多年的研究开发,目前广西晶联已获得5个核心的发明专利,7项实用新型专利,均属于国内ITO靶材顶尖水平的专利。


批量化供应京东方六代线ITO靶材
 

广西晶联大尺寸ITO平面靶材素坯
 

广西晶联加工完成后的大尺寸ITO平面靶材

  赫赫之名 受上市企业隆华之青睐

  2016年8月,隆华节能通过股权收购及增资等方式,持有广西晶联70%股权。隆华节能强大的资本支持及专业管理团队的加入进一步提升了企业在TFT-LCD市场的生产、经营能力。那么是什么样的机缘巧合,让隆华将广西晶联收入旗下的呢?

  据广西晶联总经理杜海柱介绍,隆华节能也是河南洛阳空港产业区的一家明星企业,其董事长李占明是一个非常有眼光与胸怀的优秀企业家,在创业过程中一直在不断的网罗人才,并在创业过程中逐渐将隆华的发展方向定位于工业制冷上,大举进入工业节能领域,并在细分领域里做到全国第一,技术非常领先,并于2011年在创业板成功创业。

  在隆华发展战略中,李占明一直都将人才放在企业的第一位,可以用“求贤若渴”来形容。他认为,“人才是企业的生命力”。

  杜海注告诉记者说,正是在隆华不断寻求转型与发展的背景下,2014年,在机缘巧合下,李占明与时任中国船舶重工集团总工程师、装备产业部主任孙建科有了一次难得的交流机会。经过交流与接触,他们发现彼此在很多“产业发展和认识”上都有“相见恨晚”的感觉,志同道合的两人在很多想法上“不谋而合”。

  孙建科不仅是一名优秀的技术专家,同时也是优秀的管理专家。2014年9月,孙建科辞去中船重工总工程师和装备产业部主任(副部级)的职位,加入隆华任副董事长兼总经理,李占明将隆华未来的发展和转型都交给了孙建科来操盘与掌舵。

  孙建科因本身是国家级的材料专家和博士生导师,因而从其最熟悉的领域着手,在技术和管理方面都成效卓著。2014年11月,孙建科上任后便从材料方面着手,收购了第一家材料企业“洛阳四丰”,刚收购时大家并不看好,利润是负的,但到2015年洛阳四丰的销售收入便翻倍,到2016年成绩就更好。收购洛阳四丰是孙建科进军ITO靶材领域的第一步,在钼靶、铜靶等领域已经领先全国,其发展“如日中天”,在行业里已经形成很大的影响力。

  在业内客户的建议下,孙建科又把收购目标转向广西晶联,通过接触之后,双方在很短的时间里便走到一起。2016年9月1日,隆华派驻专业高层管理团队正式加入广西晶联,其中杜海柱担任广西晶联总经理,善于管理生产的郭朋任主管生产和工艺的副总经理。

  对于收购广西晶联,杜海柱表示:“首先是因为隆华看好ITO靶材这个产业,而收购晶联是符合隆华长期转型的目标。如果我们对ITO靶材产业没有信心,隆华人不会做这个事。同时,隆华也非常看重老晶联人这个团队,人心很齐,共同的志向,共同的作风使我们很快融合到一起。”

  2016年3月,广西晶联ITO靶材成功通过京东方6代线认证并获得续单,实现国产ITO靶材在高世代面板应用领域“零”的突破。杜海柱很自豪地表示:“我们认为广西晶联未来很长一段时间内都将是中国大陆唯一一家可以供货ITO靶材的企业,我们和竞争对手的距离会拉得越来越大,领跑优势会越来越明显。”

  广西晶联在ITO靶材领域的成功足以说明,在一个技术门槛很高的行业,不是“有钱”就可以“烧”出来的,有太多企业所投入的资金比广西晶联多得多,但ITO靶材这个行业真不是钱能“堆”出来的,它需要的更多的是耐心与坚持。

  乘风借力  扩大ITO靶材产能

  在加入隆华之后,广西晶联的技术优势在隆华强大的资本支持下,加快了产能的扩张步伐。在对外公告里,隆华对晶联的目标非常清楚:三年之内隆华将新增200吨的产能!

  从工业节能到TFT-LCD,隆华成功进行了跨界经营,特别在收购广西晶联之后,意欲扩大ITO靶材的领先优势,推动ITO靶材国产化。这也是隆华自收购洛阳四丰之后,又一个加快企业转型的“先手棋”。

  近年来,在国家政策以及地方政府的大力支持下,中国大陆平板显示产业迅速崛起,已经成为世界显示产业格局中的重要一极。特别是伴随“‘十三五’国家战略性新兴产业发展规划”、“工业和信息化部、发展改革委、科技部、财政部关于加快新材料产业创新发展的指导意见”等一系列国家政策文件的出台,广西晶联将在ITO靶材国产化的政策东风下迎来一个非常好的发展机遇,也将坚定隆华在TFT-LCD领域的发展信心。

  杜海柱表示:“从市场方面来看,中国大陆面板扩张速度非常快,在国产化方面有着强烈的需求。从产品质量来看,我们在技术和品质上已经赶超日韩的水平,已经通过了京东方非常严格的认证和测试,这是我们品质和技术最直接的证明;从成本来看,我们采用高效设备,优化生产线,使我们的成本降到最低!”

  从柳州ITO靶材产线来看,广西晶联最初规划的是30吨的产能,但是通过提升设备的利用率和产线优化管理,到2017年2月其产能将达到60吨的产能。

  “在厂地不增加,完全利用原有厂地,对原有生产线进行改进,采用高效的设备,改进作业的方式,挖掘原有设备的潜能。这样在投资增加不多的情况下,我们实现了月产能达到5吨的目标,这样使我们的成本下降,我们的竞争优势更加明显。”广西晶联副总经理郭朋补充道。

  常务副总经理黄誓成主抓产品研发与技术提升,而副总经理郭朋在ITO靶材生产管理中擅长精益生产,两人形成了紧密、互动合作的关系,实现了在提升ITO靶材产品品质的同时,不断降低产品成本,可以说是绝佳的“双剑合璧”。#p#分页标题#e#

  据了解,目前广西晶联柳州生产线每月产量大概在3.5吨,整体供不应求。经过对一些设备的优化与调整,到2017年2月,这条线的产能将达到5吨/月。未来三年,广西晶联新产能主要布局在洛阳,分期完成200吨ITO靶材新产能的扩产目标,届时加上柳州60吨产能,总体产能将达到260吨,成为全球非常有影响力的ITO靶材生产商。

  杜海注非常自豪地向记者介绍说,2017年2月,常务副总黄誓成和副总经理郭朋也将各自领导一个团队,在洛阳启动第一个60吨的建设,务使广西晶联的产品更具品质,成本更加合理。由于不同的镀膜线对ITO靶材的要求各有不同,因而作为广西晶联的技术专家,黄誓成和公司的其他专家还经常调研客户的镀膜线,与客户共同研究如何使ITO靶材更好地应用到客户的生产线上,使其利用率更高,同时也把从市场上带回来的信息,反馈到产品与工艺的改进中。而主管生产的郭朋副总经理将进行60吨产能的规划与建设,预计会分成三到四期分批建设,实现滚动式发展。

  根据规划,广西晶联将在三个月内把主要的工艺和设备建设完成,并在柳州现有60吨的每个环节进行研究,努力提升ITO靶材产品品质。同时,广西晶联还与市场进行结合,通过客户提供的信息对产品进行优化改进。因此,用杜海柱的话来表达:洛阳的第一个60吨将比柳州的这个60吨“投资要更低、工艺更先进、管理更合理”。

  “每一个60吨是在前一个60吨的基础上进行改进,从‘品质要稳定、投资要降低、产量要扩大、设备要优化、效率要提高’这些方面进行改进。”杜海柱介绍。其实从2016年9月份开始,郭朋副总经理便带领团队着手做这些方面的工作。

  未来,广西晶联主要瞄准TFT-LCD高端市场,主要竞争对手也变成日韩台的ITO靶材巨头。到2018年,中国大陆TFT-LCD面板线总数量将达到44条,从而真正占据“全球第一”地位,对ITO靶材的需求量也将达到600-700吨。而广西晶联的设想是能够占到中国大陆的三分之一的市场占有率。

  同时,由于日韩企业的逐步退出,未来市场对ITO靶材的需求可能远远超过预期。杜海柱表示,广西晶联将根据市场的变化,逐步扩大产能,预计洛阳ITO靶材生产基地最大产能可达500吨。对于广西晶联是否将会在中国大陆平板显示几大集聚地进行投资配套,他也表示,不排除这个可能性。

  根据规划目标,洛阳将形成全国最大的ITO靶材生产基地,新车间的面积达28800平方米,可建年产达500吨的规模。从产业布局来看,广西晶联在洛阳的布局还是很好的,因为可以居中辐射到各大平板显示聚集地。

  目前广西晶联ITO靶材最核心的竞争对手仍然是日本和韩国的几个大的ITO靶材生产厂家。由于日本和韩国提前中国大陆研发和生产ITO靶材近20多年时间,一直处于垄断的状态,在市场上的占有率达到80%以上,而且市场基础非常牢固,品质以及与下游客户的匹配度更高。但是,未来随着广西晶联在ITO靶材这一领域更强有力的技术与市场布局,将进一步打破中国大陆在ITO靶材这一核心材料的“尴尬的供给格局”。

  与此同时,目前广西晶联还与国内外著名科研机构和院校,共同进行ITO靶材镀膜测试和认证,为下游镀膜厂家提供更好的技术支持,这大大推动了ITO靶材国产化进程。

  十年来,广西晶联的发展之路,分明是一次次涅槃重生、华丽崛起之路。目前广西晶联的ITO靶材已经可以在TP、柔性、TFT-LCD、LTPS、AMOLED全面使用,特别是实现高世代线TFT-LCD的ITO靶材产品的研发突破,相信在当前国产化机遇的助推下,将进一步强化其技术和市场优势。

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