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      “柔性”絕熱新材料怎樣實現(xiàn)了顛覆性突破
      2025-05-06 14:33:40
      來源:中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報  作者: 劉琴

      受訪者供圖

      ? 劉琴

      一滴水,滴到恒定溫度120℃的加熱儀器上會瞬間蒸發(fā);那么在儀器上放一塊輕薄的軟“布”,會發(fā)生怎樣的變化?手掌便可以安全地放在“布”上面,只感受到一些溫?zé)幔粫粻C傷。

      近日,在中關(guān)村展示中心常設(shè)展,上演了這樣一場神奇的“魔術(shù)”。北京疊加態(tài)技術(shù)有限公司(以下簡稱“疊加態(tài)公司”)CTO鐘飛鵬表示,放在儀器上的“布”不是一塊普通的“布”,而是由他們企業(yè)研發(fā)的全球首創(chuàng)納米閉孔“柔性”絕熱、保溫新材料Y-Warm疊加態(tài)材料。

      源于“突發(fā)奇想”

      納米多孔材料在1931年首次被發(fā)現(xiàn),其具有很好的隔熱性能但“易碎”,這個問題困擾學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界已近百年。

      歷經(jīng)多年技術(shù)攻關(guān),疊加態(tài)公司研發(fā)的疊加態(tài)材料可有效降低冷、熱能量的交換和傳導(dǎo),成功將“易碎”的材料變成柔韌的“布料”,成為全球首個獲得這項技術(shù)國家專利和國際專利的創(chuàng)新企業(yè)。

      鐘飛鵬介紹說,疊加態(tài)材料厚度僅有0.7毫米、每平方米重約46克,具備在負(fù)50-150℃區(qū)間隔熱和保暖功能,能廣泛應(yīng)用于服裝保暖、帳篷、汽車頂棚、高鐵車廂、飛機客艙等超過20個主流行業(yè),是一種推動產(chǎn)業(yè)升級、節(jié)能環(huán)保的顛覆性技術(shù)新材料。

      談到疊加態(tài)材料研發(fā)的初衷,鐘飛鵬諸多感慨。10多年前,研發(fā)團(tuán)隊中有人獲知有一種絕熱材料很好的“氣凝膠”材料被應(yīng)用到航天領(lǐng)域。他們突發(fā)奇想,如果能在服裝上使用,不就可以讓衣服既輕薄又保暖嗎?經(jīng)過商議,包括鐘飛鵬在內(nèi)8名多領(lǐng)域?qū)<医M成的團(tuán)隊,決定破解它的缺陷發(fā)揮更大的技術(shù)價值。

      2013年,疊加態(tài)材料研發(fā)項目在北京市啟動。當(dāng)時,鐘飛鵬辭掉高薪工作,全身心投入疊加態(tài)材料的研發(fā)中。

      萬事開頭難,搞研發(fā)最難的是資金問題。前所未有的技術(shù)能否成功是個未知數(shù),但兵馬未動糧草需先行,資金投入是第一步。由于新材料研發(fā)周期長、風(fēng)險大,投資人一般都是盡量避而不見。融不到研發(fā)資金,大型測試儀器無法購買,團(tuán)隊只好借用外圍科研院所和高校的實驗平臺。

      如何打破思維慣性開拓新領(lǐng)域,是團(tuán)隊面臨需要解決的另外一道難題。產(chǎn)品會以什么形態(tài)呈現(xiàn)一無所知,國際市場也沒有成功案例和相關(guān)資料可參考,鐘飛鵬用“像大海里撈針一樣”形容當(dāng)初的迷茫。

      1320次失敗

      鐘飛鵬說,技術(shù)創(chuàng)新是八分努力、一分靈感加一分運氣。而這項顛覆性技術(shù)材料的誕生,團(tuán)隊歷時4年經(jīng)歷1000多個不眠之夜和1320次失敗。

      “每天都看不到希望,這個過程無比煎熬。”鐘飛鵬說,項目研發(fā)兩三年后沒有任何進(jìn)展,團(tuán)隊的情緒已經(jīng)跌落到極點。“有時候一早到實驗室討論沒有任何結(jié)果,方案如何進(jìn)行更一無所知,大家就靜坐一整天,中午飯也不吃飯。”

      2017年年中,團(tuán)隊經(jīng)商議慎重決定,將以往實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,待再嘗試做一批方案實驗后,大家先暫停研發(fā),休息一段時間。“當(dāng)時所說的休息,不如說是‘放棄’。”鐘飛鵬說。

      創(chuàng)新的“一分運氣”往往在山窮水盡時發(fā)生。“這一次做了20多個技術(shù)方案,其中就有一個實驗結(jié)果不明不白地成功了,給團(tuán)隊帶來技術(shù)實現(xiàn)可能的巨大希望。”鐘飛鵬說。

      讓團(tuán)隊感到欣喜的同時,煩惱也隨之而來。20多個實驗里,到底哪個技術(shù)路線是對的,為什么是對的?無從所知。擺在團(tuán)隊面前的新困難是需要找到技術(shù)路線的還原,團(tuán)隊又一次陷入新的無助與無奈的黑暗中。

      歷經(jīng)8個月梳理一個個技術(shù)點、優(yōu)化一項項可能,終于破解可行技術(shù)的秘密。2017年8月19日,鐘飛鵬清清楚楚記得這個時間,疊加態(tài)材料在北京實驗室實現(xiàn)全球首次研發(fā)成功。

      這次“小試”的成功大大振奮了團(tuán)隊的士氣與信心。但實驗研發(fā)成功能申請專利和發(fā)表論文,并不代表能順利進(jìn)入中試,中試實現(xiàn)不代表能穩(wěn)定量產(chǎn);創(chuàng)新鏈中環(huán)環(huán)相扣缺一不可,每一步都是一道難以逾越的“關(guān)卡”。

      顛覆性突破

      2017年下半年,該項目技術(shù)中試和量產(chǎn)同步進(jìn)行。生產(chǎn)設(shè)備將技術(shù)工藝轉(zhuǎn)化成實際產(chǎn)品是必經(jīng)之路。然而當(dāng)把實驗室樣品和工藝要求發(fā)給全球眾多知名設(shè)備制造商后,所有的答復(fù)竟出奇地一致:此項技術(shù)不可能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化!“聯(lián)系見面,對方連電話都不接了。”鐘飛鵬無奈地說道。

      無數(shù)次地被否定,并沒有擊垮團(tuán)隊的信心,團(tuán)隊開始自行整合生產(chǎn)設(shè)備。2019年6月13日,疊加態(tài)公司成立,并建成首條試驗生產(chǎn)線。2020年,疊加態(tài)公司完成疊加態(tài)材料技術(shù)驗證,并獲得發(fā)明專利授權(quán)。

      寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。歷經(jīng)多年艱苦創(chuàng)新,2021年,疊加態(tài)材料首次供應(yīng)市場,并走出國門。

      2021年,疊加態(tài)材料應(yīng)用于冬裝;2022年北京冬奧會,清華大學(xué)研究團(tuán)隊將疊加態(tài)材料應(yīng)用到部分室外觀賽的熱保障中;中國科學(xué)院一位研究員把材料應(yīng)用于極寒環(huán)境的保溫。

      此外,疊加態(tài)材料的海外市場也在不斷擴大。美國航空航天局供應(yīng)商與疊加態(tài)公司建立合作關(guān)系,歐洲知名品牌把材料應(yīng)用于戶外用品的防寒,日本多家企業(yè)把材料應(yīng)用于冬季服裝的保暖。

      “這是歷史上首次把絕熱技術(shù)應(yīng)用于冬季防寒用品的熱傳導(dǎo),讓輕薄代替厚重。”疊加態(tài)公司國際事業(yè)部日本市場負(fù)責(zé)人祖拉介紹說,2025年3月,疊加態(tài)材料的國外市場份額已達(dá)到75%。目前服裝行業(yè)是疊加態(tài)材料的主打市場,在鞋履應(yīng)用中,疊加態(tài)材料僅用1/4的重量和厚度,達(dá)到與知名材料相當(dāng)?shù)谋匦阅堋?/p>

      談及企業(yè)的下一步發(fā)展,鐘飛鵬說:“2025年,企業(yè)將進(jìn)一步擴大產(chǎn)能,在全球持續(xù)布局,在去年生產(chǎn)800萬米的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)全年生產(chǎn)約1100萬米的目標(biāo)。”

      有感而發(fā):

      創(chuàng)業(yè)的成功源于靈感在于堅持

      ? 劉琴

      創(chuàng)業(yè)是九死一生之路,在新材料領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)更可謂“刀頭舐血”。新材料技術(shù)壁壘高、投入大、周期長和不確定因素多等特點,讓初創(chuàng)企業(yè)更難得到投資人的青睞。

      據(jù)北京疊加態(tài)技術(shù)有限公司CTO鐘飛鵬介紹,疊加態(tài)材料項目從成立到小試、中試再到量產(chǎn),始終沒有得到資本的支持,資金全部來源于創(chuàng)始團(tuán)隊自籌。

      沒有風(fēng)險資金的支持,疊加態(tài)材料研發(fā)過程屢遭失敗,然而項目團(tuán)隊一路闖關(guān),成功研發(fā)出全球首創(chuàng)的納米閉孔“柔性”絕熱、保溫新材料,其背后付出的艱辛必不可少。

      本報采訪挖掘到疊加態(tài)公司創(chuàng)業(yè)成功的秘訣為,一是靈感。團(tuán)隊想要研發(fā)一種柔性的絕熱材料,改變?nèi)祟惗旌裰氐谋E┮路绞剑胱鲆患幸饬x的事情,給了他們創(chuàng)業(yè)的靈感和驅(qū)動力。

      二是不懈的堅持。研發(fā)過程中一次次的失敗讓團(tuán)隊的心情跌入谷底,他們卻始終保持堅韌,不到最后一刻不放棄,歷時4年研發(fā)成功源于一次“意外”,實則是持續(xù)的堅持,是內(nèi)心相信的力量和不斷的自我超越。

      三是良好的營商環(huán)境。鐘飛鵬說,中關(guān)村濃厚的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍,帶給團(tuán)隊不斷創(chuàng)新突破的勇氣和力量。同時,企業(yè)也得到中關(guān)村給予的大力支持,讓疊加態(tài)材料多次在中關(guān)村論壇年會中亮相,使更多人了解到這項從“0-1”的革命性創(chuàng)新。

      都說創(chuàng)業(yè)成功只有萬分之一的概率,疊加態(tài)公司是成功的“幸運兒”。他們的突圍故事,也給了正準(zhǔn)備創(chuàng)業(yè)或者正在創(chuàng)業(yè)路上攀爬的創(chuàng)業(yè)者,多一份參考案例和鼓勵;敢于創(chuàng)新、永不放棄,再堅持一下,或許就會看到成功的光亮。

      編輯:韓夢晨
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