华科创智纳米银线膜材的成本降至50元一平,占据透明导电膜主舞台的ITO薄膜不再是主角。

作为光电器件中的核心材料,透明导电膜在柔性OLED器件、有机太阳能电池等方面应用十分广泛,也是信息产业的重要部件触控屏生产过程中的重要一环。

2007年,乔布斯“用触摸屏代替按键”的创意和坚持,使得触控技术在人机交互中开始扮演重要的角色,十余年间,作为主体的透明导电材料ITO薄膜生产规模的快速增长,引发了铟资源稀缺等方面的诸多问题,随着触控面板大尺寸化、低价化的需求,以及ITO薄膜不适用于可挠式显示器应用、导电性及透光率不佳等本质因素不易克服等问题,替代ITO透明导电膜的市场也将逐渐上升,国产替代的声音愈发高涨,透明导电膜市场正在掀起一场大变局。

ID TechEx研究结果显示,预计到2027 年,替代 ITO 的新型透明导电膜将占全部市场份额的45%,透明导电膜的市场格局将发生变化。

变局之下,占据主舞台的ITO薄膜早已不再是主角,中国科技创业者正在抢夺话语权。

随着新一代触控材料纳米银线技术的快速成熟,产品与技术迭代的持续完善,以华科创智为代表纳米银线路线的高新科技企业加速国产高端透明导电膜的进口替代渗透,且替代趋势由大尺寸向中尺寸以及柔性递进普及。

2018年,华科创智江苏生产制造基地在江苏宿迁揭牌,开启纳米银线膜材大规模生产的序幕,时至今日,国产高端透明导电膜进入市场的节奏加快,性价比持续提升,本土化优势愈发凸显。近日,华科创智首席技术官曾西平表示,华科创智独家卷对卷一体化涂布产线可将纳米银线薄膜成本降至50元/平。

“我们在2017年拟建大规模涂布线就预测可实现纳米银膜材成本大幅下降,目前华科纳米银线膜材的成本已经达到50元左右一平。”曾西平表示,华科创智已实现纳米银线墨水自动化合成,通过供应链优化等举措,还将进一步降本增效。

纳米银线膜材成本“50元/平”是什么概念?截至去年底,行业高端ITO薄膜对外售价高达110元/平,华科创智纳米银线膜材成本能降到50元/平,在透明导电膜市场具备绝对竞争力。

一体化大规模自主生产 年产300万平方米

“顶天”的成果一定是建立在解决“立地”困难之上。

掌握纳米银线核心制备技术只是进入透明导电膜自主生产的入场券,而如何克服新材料在扩大生产后面临的重重难题,在降本增效的前提下实现规模效应,加速进口替代是华科创智要面对的一道极难逾越的坎。

不管是从工艺流程、设备价值(设备投资上亿),还是非线性控制的角度来讲,涂布是透明导电膜制备过程中关键工序,其均匀性、一致性、对齐性、烘烤稳定、粘结剂扩散性、面密度稳定性等都与此息息相关,可以说涂布质量的好坏直接关系到膜材质量的优劣,涂布性能的高低直接关系到成本、合格率等切实指标。

因此华科创智在江苏生产制造基地规划上,仅在涂布这一条生产线上便投资上亿人民币,与德国设备厂商联合定制符合纳米级涂层的高精密狭缝式大型涂布设备。

设备全长76米、1600mm宽幅,全线采用一体化设计,兼具高精密狭缝式涂布系统、高精密连续式悬浮干燥系统、高精密薄膜张力控制系统、高精密气封光固化系统、在线连续式产品监控系统、高精密薄膜收卷覆膜系统共六大集成系统,可实现年产300万平方米纳米银导电膜。

“原来涂了一层就要收卷、再上卷,而我们可以不间断连续涂布,在一条产线上实现除尘、涂布、悬浮干燥、在线电阻检测、UV固化等工序。”曾西平表示,前期受限于没有专用纳米银线涂布设备,华科创智采用委外代工的方式,多次分步涂布,不仅生产效率受限,良率和品质控制都是问题。自建产线提上议程之后,研发团队与设备厂商联合攻克设计、产线调整、整线试运行中的重重难题,建成卷对卷一体化涂布产线并正式投入运营,实现纳米银线膜材自主生产、产能攀升。

科学化、智能化 严格品质管控

如何对涂布产线上的各生产工艺制定严格的品控措施,在前工序阶段就能快速识别出异常,及时做出相应改善措施,确保不良品不流入市场,华科创智团队在检测、固化环节重点布局,提升产线整体科学化、智能化水平:

在线非接触电阻检测

导电膜的传统电阻均匀性检测方法是通过人工手持检测机进行,不仅效率低下、耗费人工资源,往往还有很大的漏检可能。

产线人员进行膜材在线电阻检测

华科创智涂布线增设在线连续式产品监控系统,通过非接触式监测膜材的不同位置,机械化快速识别电阻异常区域,更科学、全面地避免不良膜材流入下一工序,又减少人工检测造成的膜的运输、分切等环节可能带来的环境影响,充分保障纳米银线膜材品质。

高密度UV固化模组

都说纳米银线需要盖“被子”,被子的质量处理除了本身的配方之外,工艺上主要靠UV固化模组来保证。在纳米银线墨水配置处理上,华科创智对银线进行层状包覆,有效防止水汽的侵入。

涂布阶段,配置全球最先进,能量密度最高UV固化模组,通过氮气保护UV固化技术建立相对密闭的空间,使用惰性气体充斥其中,从而极大地降低了空气中的氧气和水蒸汽对纳米银线膜材反应的影响,有效预防“银迁移”导致失效。

由华科创智纳米银线膜材制成的TP模组均通过耐性双85测试,1000个小时性能变化在10%以内, 可满足实际使用10年以上。

需要强调的是,在线非接触电阻检测、高密度UV固化模组同样集成在华科创智一体化涂布产线上,大幅压缩运维成本,对于业界而言,这一涂布产线无疑象征着“马车”向“汽车”的跃升。

未来的竞争,拼的就是谁能把产品力做得更强。华科创智凭借更高性价比成功将纳米银线的应用从ITO薄膜望洋兴叹的智慧黑板、会议平板及触摸电视等大尺寸触摸屏市场,渗透到教育平板、广告机等中尺寸领域,随着高端透明导电膜国产替代进程加速和纳米银线技术带来的柔性革新,势必在车载屏、折叠屏、手机等小尺寸领域掀起纳米银线膜材普及浪潮。

在华科创智创始人喻东旭看来,纳米银线导电膜低成本量产仅仅只是一个开始,加剧行业洗牌,在大、中、小尺寸全面爆发的“纳米银线时代”才更值得期待!

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