近日,国内独有的装备工艺一体化的节能环保新型材料提供商的深圳豪威半导体节能新材料科技有限公司(以下简称“豪威半导体”)宣布完成数百万元人民币的种子轮融资,由紫金港资本独家投资。本轮资金将用于融资用于进一步研制满足量产要求的G5.5全固态以及三明治电致变色镀膜线、置备电致变色后工序所需要的设备、打造满足量产条件DEMO工厂需要的环境、人员招聘等。
深圳豪威半导体节能新材料科技有限公司为国内独有的装备工艺一体化的节能环保新型材料提供商,公司凭借国内唯一的生产装备发明专利,可实现EC玻璃产品规模化、低成本的工业化生产。公司瞄准全球万亿级的节能市场,其产品将逐步对low-E玻璃乃至普通建筑玻璃进行全面替代。
玻璃是众多行业的“基石”
特种玻璃的研发和生产水平更是一个国家玻璃材料发展先进的重要标志之一
电致变色,是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。
具有电致变色性能的材料称为电致变色材料,电致变色材料是一种新型功能材料,在信息、电子、能源、建筑以及国防等方面都有广泛的用途。电致变色玻璃就是利用物质的电致变色效应,以电致变色层为基础,辅以其它相关层和结构而构成的玻璃,其具有视角宽、驱动电压低、无功耗记忆等独特优点。
电致变色玻璃技术目前发展到第三代(薄膜电致变色技术)。第一代技术为紫罗精技术,代表产品为波音 787 飞机舷窗、法拉利 Super America 敞篷跑车,玻璃变色后都呈蓝色,该技术存在容易漏液、可靠性差、功耗高等问题;第二代为无机非金属材料技术,比如三氧化钨主要应用在智能建筑玻璃领域,存在变色速度慢、造价高等缺点;第三代技术为薄膜电致变色技术,采用的是柔性固态电致变色材料,用导电膜代替上两代的固态和液态介质,将前两代的缺点解决,从而落地商用,开启了车用调光玻璃的量产之路,代表产品就为极氦 001EC 光感天幕。
对现代工业来说,玻璃是众多行业的“基石”,而特种玻璃的研发和生产水平,更是成为一个国家玻璃材料发展先进与否的重要标志之一。
为加快推动我国特种玻璃产业的发展,近年来,国家和政府部门相继出台多项政策措施,持续完善特种玻璃行业相关标准制度。2023年8月,工业和信息化部等四部门联合发布《新产业标准化领航工程实施方案(2023─2035年)》,提出要聚焦新型工业化、制造强国、网络强国等发展战略,强化标准对产业发展战略实施的技术支撑并制修订特种玻璃等高性能无机非金属结构材料及检测方法标准。
与此同时,甘肃、重庆、湖南、湖北等各地政府部门也积极响应国家号召,陆续出台多项产业利好政策,如《甘肃省新材料产业发展规划》《深入推进江津区制造业高质量发展行动方案(2023-2027年)》《湖南省现代化产业体系建设实施方案》等,推动各地区玻璃产业高质量可持续发展。
蓝海赛道,大有可为
中国提出“力争于2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和”后,意味着中国经济、社会将迎来全面低碳变革。这对于能源、建筑节能等产业将带来重大商机。
目前,世界上主流的建筑节能玻璃为low-E玻璃(也称低辐射镀膜玻璃,是英文Low Emissivity的省写)。从2010年开始的增量建筑中,德国、韩国和波兰的LOW-E玻璃使用率分别为92%、90%和75%,而同期中国LOW-E玻璃的使用率仅为12%。
2023年全球LOW-E玻璃市场规模约为840亿元人民币,中国LOW-E玻璃市场规模约为149.71亿元人民币。
EC玻璃被广泛证明为继low-E玻璃之后的第四代新型节能材料。
根据百谏方略(DIResearch)研究统计,全球电致变色玻璃市场规模呈现稳步扩张的态势,2023年全球电致变色玻璃市场销售额为11.7亿元(人民币),预计2030年将达到17.6亿元,2023-2030期间年复合增长率(CAGR)为6.02%。其中,北美和欧洲是主要的消费区域,这两个地区约占全球消费总量的79.2%。
电致变色玻璃产业链上游主要为调光膜、玻璃、磁控溅射靶材等,生产工艺不同,企业的原材料采购有较大的差异;电致变色玻璃下游主要应用于建筑业、汽车及电子产业等。
电致变色玻璃产品的消费市场主要集中其汽车整车、航空航天、电子显示器、智能门窗以及传感、军事防伪设备、护目镜等。其中智能门窗、汽车整车、航空航天消费规模较大,2022 年建筑智能门窗领域电致变色玻璃需求占比 33.10%,依旧处于领先地位,其次是车窗、飞机窗玻璃领域,占比30.32%。
电致变色玻璃的主要市场集中在海外,国内的市场规模还处于起步阶段。
据统计,2022 年中国电致变色玻璃行业产量约为10.44 万平方米,需求量约为20.84万平方米,分别同比增长50.22%、30.17%,国内需求大于供给,对外进口程度较高。
当前,我国电致变色玻璃行业的发展仍面临一些挑战。我国电致变色玻璃行业起步较晚,目前光翌的柔性产品已在汽车天窗上小规模应用;威迪的全固态产品尚未达到规模化量产阶段,产品良率低,成本高,生产设备都是卡脖子问题。
由于技术能力的限制,国内的电致变色玻璃成本较高,价格相对昂贵,这在一定程度上阻碍了其在市场上的大规模应用和普及。
然而,随着国内对环保意识的增强和建筑审美标准的提升,电致变色玻璃因其节能环保和智能调节光线的特性,市场需求正逐渐增长。电致变色玻璃能够通过调节透光率来减少建筑物的能耗,同时提供隐私保护和防眩光功能,这与绿色建筑和智能家居的发展趋势相契合。预计电致变色玻璃的市场规模将迎来快速增长。
豪威半导体:装备工艺一体化研发,实现国产替代
豪威半导体团队,由中国科学院院士、中国科学技术大学教授、博导俞舒鸿领军,磁控溅射设备专家董事长许生领衔设备研制。团队配备了行业顶尖的院士团队和资深设备、工艺、材料、制造及运营管理方面的人员。核心成员均为行业内资深专家,对电致变色玻璃核心材料与设备的研发、生产有持续的开发能力以及产业化经验。
(1)电致变色行业领域专家中科院包山虎教授领衔的研发团队走通了全固态路线技术,在大型5.5代U-型回转线进行全固态EC层的中试,在EC层、CE层、TCO导电层等单一膜系取得重大突破,并成功完成电致变色器件小样品的制备。
豪威半导体团队积极跟高校可研团队进行联合开发工作,独创的三明治夹胶路线,由科研机构提供能满足器件需求的电解质并成功制成EC器件。制作三明治结构的器件寿命超过1万次以上。后续会继续进行大样品研发以及在柔性基材上进行研发。
(2)豪威创新性的星型双回转技术方案,突破了全固态产品量产的工艺装备卡脖子问题,具有突出的产业化成本优势。
无机全固态方案关键是实现复杂膜系工艺和真空溅射设备的一体化。中科大、清华大学等高校教授博导许生研制出中国首条ITO镀膜导电玻璃生产线,是中国TCO导电玻璃设备国产化奠基人。公司吸取日本的U型回转线技术和美国的D-Star技术,开发的星形状双回转专利结构,能完美匹配EC量产需要的多层膜系堆叠工艺,大幅提升生产节拍和产品的良率;
(3)在柔性镀膜方面,豪威半导体团队在真空镀膜领域有近三十年的技术积累,在真空光电子和光电薄膜材料领域填补了多项国内空白,已掌握TCO柔性RTR镀膜技术、多层膜镀膜技术等主要真空镀膜技术的核心工艺。
紫金港资本认为,EC玻璃是更加智能化、减少光污染的最优节能玻璃,是未来的主流趋势,市场潜力巨大。豪威半导体有非常深厚的技术积累的团队,打破了进口设备的限制,其装备工艺一体化技术大幅降低了EC玻璃的生产成本,能够完成EC玻璃的国产化替代,且有望完成对传统LOW-E玻璃的全面替代,成为引领市场的优秀企业。