隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在信息技術(shù)、新材料、新能源等領(lǐng)域,正涌現(xiàn)出一批高新技術(shù),柔性電子就是其中一項(xiàng)。它突破了經(jīng)典硅基電子學(xué)的局限,為電子器件設(shè)計(jì)集成、能源革命、醫(yī)療技術(shù)等領(lǐng)域的變革等提供創(chuàng)新引領(lǐng),是引領(lǐng)未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之一。
與傳統(tǒng)電子技術(shù)相比,柔性電子具備著更大的靈活性、獨(dú)特的柔軟性和延展性,結(jié)合高效低成本的制造工藝,可迎合廣泛的應(yīng)用需求。目前來看,我國柔性電子產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展的起步階段,但潛力巨大,是微電子和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的一個(gè)方向。
本期《看見新力量》采訪了2022阿里巴巴諸神之戰(zhàn)“智能制造賽道”全球總決賽亞軍獲得者——嘉興極展科技有限公司創(chuàng)始人何蕾,一起了解他們研發(fā)柔性電子產(chǎn)品的故事。
【零下25℃的雪地,“黑科技”加熱運(yùn)動(dòng)鞋持續(xù)供熱5小時(shí)】
極展科技是來自于美國的高科技公司,致力于設(shè)計(jì)和制造真正柔性的電子產(chǎn)品。其核心產(chǎn)品為柔性可拉伸電池,是自主研發(fā)的世界級(jí)創(chuàng)新產(chǎn)品,目前并已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
通過將最先進(jìn)的定制化傳感器芯片與無線通信技術(shù)進(jìn)行特殊連接,極展科技還將繼續(xù)開發(fā)真正舒適的可穿戴醫(yī)療與健康電子產(chǎn)品,智能皮膚、智能服裝等系列產(chǎn)品。
極展科技與安踏合作開發(fā)歷時(shí)2年的冬奧會(huì)加熱鞋項(xiàng)目在2022北京冬奧會(huì)亮相,此款“黑科技”加熱運(yùn)動(dòng)鞋可以在零下25℃的雪地里持續(xù)供熱5個(gè)小時(shí),為運(yùn)動(dòng)健兒在冰天雪地里持續(xù)供暖,成為北京冬奧會(huì)上中國運(yùn)動(dòng)健兒的指定用鞋。
2年前,極展科技就與安踏合作研發(fā)可加熱的運(yùn)動(dòng)鞋,當(dāng)時(shí)研發(fā)出的普通加熱鞋使用環(huán)境一般在零下10度左右。但在專門為冬奧會(huì)國家隊(duì)提供發(fā)熱雪地運(yùn)動(dòng)鞋時(shí),公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)努力克服技術(shù)壁壘,將電池使用溫度調(diào)整至-25℃,保證冬奧健兒在高山滑雪等項(xiàng)目中,鞋子也能夠發(fā)熱御寒。同時(shí)增加三檔控溫調(diào)節(jié)和多層安全保護(hù),電池不僅柔軟安全而且防水,讓鞋子即使長(zhǎng)時(shí)間在雪地里行走也不用擔(dān)心。
鞋中主要的電子部分包括可拆卸的柔性可拉伸電池以及速熱彈性加熱模組,二者均由極展科技獨(dú)立自主研發(fā)。此次冬奧會(huì),極展科技除了為中國冰雪健兒的戰(zhàn)靴提供電子部件以外,還準(zhǔn)備了智能加熱護(hù)膝和襪子作為冬奧會(huì)配套物品,提供給冬奧會(huì)志愿者。此項(xiàng)目在冬奧會(huì)上成功亮相后得到了多方媒體報(bào)道。
目前,極展科技已取得可水洗彈性布料導(dǎo)線技術(shù)、彈性導(dǎo)線技術(shù)、無感貼合式服飾用電子模組等獨(dú)家專利,實(shí)現(xiàn)電子部分柔性和彈性,并且抗腐蝕,耐水洗。該技術(shù)已應(yīng)用于發(fā)熱襪子、內(nèi)衣、手套等各種貼身的服飾配飾中,功能也從基礎(chǔ)的發(fā)熱,拓展到發(fā)光、顯示、微電流刺激和各種智能健康監(jiān)測(cè)。
【2個(gè)月實(shí)現(xiàn)300萬訂單致力成為柔性電子領(lǐng)軍企業(yè)】
目前總部設(shè)立在浙江海寧,負(fù)責(zé)研發(fā)和生產(chǎn),深圳和美國有全資的子公司,負(fù)責(zé)商務(wù)拓展和供應(yīng)鏈。
主要客戶以2B2C為主,并與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)開始合作。何蕾說,“像安踏、小米、Vision body等大企業(yè)都是我們的客戶。去年剛開始實(shí)現(xiàn)生產(chǎn),兩個(gè)月就實(shí)現(xiàn)了300萬的訂單,今年預(yù)計(jì)有3000萬在手的訂單,未來我們的目標(biāo)是2025年達(dá)到3到5個(gè)億,成為柔性電子的領(lǐng)軍企業(yè)。”
極展的導(dǎo)線不同于普通導(dǎo)線,不僅導(dǎo)電性能好,而且可拉伸,所以廣泛應(yīng)用于彈性手機(jī)配充線和各種智能服飾。歐洲客戶Vision body是全球知名EMS健身衣品牌之一,銷往40多個(gè)國家,也是美國第一家擁有FDA認(rèn)證的EMS健身衣,其第三代產(chǎn)品全面采用極展的可拉伸導(dǎo)線。第四代將采用導(dǎo)線和電子柔性系統(tǒng)再進(jìn)一步把導(dǎo)線和布料做結(jié)合,沒有異物感,像布料一樣輕薄,這樣可拉伸的導(dǎo)線就可以成為“真正穿在身上的電路板”,這是未來智能服飾的核心。服裝上可加上不同芯片,從而實(shí)現(xiàn)更多功能。
“安踏是我們重要的客戶,目前和安踏合作的發(fā)熱鞋已亮相冬奧。發(fā)熱鞋市場(chǎng)將近會(huì)有40萬雙/年,這只是安踏一個(gè)項(xiàng)目,我們跟安踏還有其他比如發(fā)熱護(hù)膝、發(fā)熱襪子等各種智能穿戴的合作。
極展首先打的是智能穿戴領(lǐng)域,然后是醫(yī)療健康,3C消費(fèi),這三個(gè)是最重點(diǎn)去推廣的領(lǐng)域。除了安踏,特步、361、小天才都陸續(xù)簽訂戰(zhàn)略開發(fā)合同或訂單。
有人說對(duì)電子產(chǎn)品而言,電池是心臟,導(dǎo)線是血管。極展科技就為柔性電子提供心臟和彈性血管,為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了更多的可能性。產(chǎn)品不僅可用在智能穿戴、醫(yī)療健康等領(lǐng)域,同時(shí)也為冬奧一線人員提供了各種保護(hù)。
【結(jié)構(gòu)和材料的雙重革新,讓電池實(shí)現(xiàn)彎曲40萬次,拉伸30萬次】
極展科技創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)基本上都是清華海歸校友,有全球領(lǐng)先技術(shù)和專利。目前核心產(chǎn)品是柔性可拉伸的電池,彈性導(dǎo)線以及以它為核心開發(fā)的柔性可拉伸電子穿戴設(shè)備等。
柔性電子市場(chǎng)有一個(gè)巨大痛點(diǎn),就是柔性電源。任何一個(gè)可移動(dòng)的電子設(shè)備都離不開電源,如果電源不能實(shí)現(xiàn)柔性化,那么整個(gè)產(chǎn)品就沒辦法實(shí)現(xiàn)柔性化。但極展科技就利用獨(dú)有技術(shù)解決了這個(gè)問題。
之前使用的薄膜電池只能彎曲一定程度,且電量比較受限,一般只有幾毫安、幾十毫安。但極展科技的電池不僅可拉伸、彎曲,而且容量最大可到2千到2萬毫安,在全球排名前列。
公司核心技術(shù)起源于創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在美國的十多年研究,是應(yīng)用力學(xué)結(jié)構(gòu)和材料的雙重革新實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品柔性化。結(jié)構(gòu)的革新實(shí)現(xiàn)了電子產(chǎn)品的柔性可折疊、可彎曲和可拉伸,材料的創(chuàng)新保證電性能的穩(wěn)定性和可靠性。目前根據(jù)測(cè)試結(jié)果,極展科技的電池可彎曲40萬次,拉伸30萬次,導(dǎo)線可拉伸100萬次。
技術(shù)上不僅有大量的國際論文,也有40多項(xiàng)專利,同時(shí),是多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制定者和參與者,生產(chǎn)和研發(fā)有ISO9001的產(chǎn)品認(rèn)證,所有產(chǎn)品都有第三方的檢測(cè)。技術(shù)項(xiàng)目回國后受到了認(rèn)可關(guān)注,產(chǎn)品獲得鋰行業(yè)的新銳品牌獎(jiǎng)和高交會(huì)優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)。
“關(guān)鍵技術(shù)壁壘有4個(gè)?!焙卫僬f:“第一材料是獨(dú)家的,是具有高導(dǎo)電性和超彈性的核心材料,可以實(shí)現(xiàn)好的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度。第二個(gè)是結(jié)構(gòu)性創(chuàng)新,根據(jù)不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同的彈性電子連接結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可彎曲,還可拉伸。第三個(gè)壁壘是制造,制造設(shè)備屬于自主研發(fā),設(shè)備是極展科技獨(dú)有。第四是在產(chǎn)品應(yīng)用過程中,柔性電子技術(shù)于其它產(chǎn)品的結(jié)合有很多特殊的難點(diǎn)需要解決,也需要多年的技術(shù)積累,這些都是很高的護(hù)城河。”
聊起本次2022阿里巴巴諸神之戰(zhàn),何蕾表示參與比賽的初衷是想讓更多人知道極展科技,了解公司獨(dú)特的柔性可拉伸電子技術(shù)和產(chǎn)品?!叭嵝钥衫祀娮邮且豁?xiàng)領(lǐng)先但新興的高科技技術(shù),希望通過大賽能讓大眾對(duì)我們的技術(shù)和柔性電子行業(yè)有更多認(rèn)識(shí)。同時(shí),我們也期望通過在大賽舉辦地——寧波,這個(gè)服裝大都市尋找機(jī)會(huì),目前很多上下游企業(yè)對(duì)我們的柔性電子技術(shù)感興趣,或許之后可以建立合作和溝通。”
未來,極展科技憑借創(chuàng)新自研的前沿技術(shù)推動(dòng)柔性電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在不同應(yīng)用場(chǎng)景大放異彩。