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第9章 纳晶科技,突围照明业(1)

在国家节能减排的号召下,白光LED会替代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源成为21世纪的新一代光源,白光LED孕育着巨大的商机。我国LED企业大多处在固体照明产业链的下游,上游的芯片等专利技术都是被几大国际巨头垄断,LED高端技术是阻碍我国LED产业发展的瓶颈。

一位年轻有为的学者慕名而来,带着他多年一起打拼的团队,毅然放弃了在美国优厚的研发条件,千里迢迢回到祖国,想找到天使投资开始他们在照明业的突围。他就是彭笑刚教授,享誉全球的顶尖化学家,沿着深南大道苦苦寻觅。在这样的环境下,杭州纳晶科技有限公司应运而生,2009年8月10日在杭州注册成立,致力于研发尖端技术突破LED照明技术。

天图资本独具慧眼,发现了纳晶科技强大的生命力。在纳晶科技成立之初就向其注资1500万元。天图资本青睐纳晶科技归因三点:一是纳晶科技强大的创业团队,二是高端技术支撑,三是新一代固体照明未来广阔的市场需求。

同时由于纳晶科技前身成立在美国,天图资本帮助创业团队适应中国的法律环境,并且由于纳晶属于高科技产业,天图帮助其完善知识产权规划,还依据自己的专业优势帮助纳晶科技量身打造合理有效的股权激励方案,利用自身良好的示范和宣传效应为纳晶实现再融资。纳晶在天图资本的助推下实现自身发展,创造社会价值。

照明革命前夜——纳晶科技应运而生

目前国内照明光源主要是日光灯,而日光灯为代表的照明光源存在着一系列缺陷,如发光效率低、低耗能量多、使用寿命短、产生汞等有毒废弃物,远远不能满足现代社会对高效、节能和环保的照明技术的现实需求。因此,亟待一种全新的照明光源加以解决。自从50多年前发光二极管LED问世以来,在节能和寿命方面表现了巨大的潜能,人们一直希望其成为新一代的固体照明光源。但由于无法得到高效的蓝色发射,很长时间没有实现白光LED。1996年,日本日亚公司首次成功地研制出氮化镓LED,实现了蓝色半导体发光,该突破使得LED形成了三基色完备的发光体系,构成了实现白光LED的研究基础。1998年,达到实用水平的白光LED上市,白光LED具有节能、高效、寿命长、无污染、耐震动、不易损坏、瞬时启动和快响应等优点,因此白光LED是LED产业中最被看好的新兴产品,将成为21世纪的新一代光源,第四代固体照明光源,以替代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源。白光LED孕育着巨大的商机。

从2008年开始,国家发展改革委员会和财政部补贴推广高效照明产品,对大宗用户和城乡居民购买节能灯分别给予30%和50%的补贴。之后一系列关于照明的支持政策使得我国LED产业上游中游产能明显过剩,下游应用市场尚未打开,在产业链上出现了断层。我国LED企业大抵处在固体照明产业链的下游,上游的芯片和荧光粉这些专利技术都是被几大国际巨头垄断,因此,LED高端技术就成了阻碍我国LED产业发展的瓶颈。中国照明协会理事长陈燕生也曾表示,“我国LED生产总量不少,但部分核心技术尚待突破。目前,国内的研究开发机构和生产企业相对比较分散,建议集中力量攻关,争取在高亮度白光LED方面有所突破。在照明应用层面,目前国内企业已大量介入LED照明,开发出一批产品;对其中研发实力较强的企业,可以给予一定的支持”。在这样的背景下,杭州纳晶科技有限公司(以下简称“纳晶科技”)应运而生,致力于研发尖端技术突破LED照明技术。

纳晶科技是一家领先的量子点半导体新材料公司,目前已经在杭州设立研究和制造中心,在美国设立全资子公司NNCRYSTAL US CORPORATION。纳晶科技以建立领先世界的纳米材料技术平台为使命;以建立具有全球竞争性的高科技产品研发团队和世界一流技术产业化平台为首要目标;以能源产业中的固体发光和LED作为近期聚焦市场,力争在3到5年内将公司发展成为一个具有国际竞争力的高科技企业。

纳晶科技的核心技术为世界领先的掺杂量子点纳米晶体发光材料合成及应用技术,其主要应用领域为LED照明、荧光诊断试剂、光伏谱下变频。在LED照明元器件领域已经与美国三大照明公司之一Acuity达成ODM合作,并与Philip Lumileds达成技术开发合作协议。

纳晶科技的创业团队来自美国NN—Labs,公司成立后按照投资协议立即着手从NN—Labs向纳晶科技转移有关专利,目前已经通过纳晶科技美国子公司完成了对NN—Labs的收购。

纳晶科技的董事长彭笑刚在化学界颇具盛名,被称作“纳米大牛”。他于1992年12月获得吉林大学物理化学与高分子化学博士学位,并先后任美国阿肯色大学化学系助理教授、副教授、教授,查尔斯—克丽蒂侠露化学讲座教授。主要从事纳米晶配位化学、纳米生长机制、功能纳米晶合成化学的研究工作,已在Nature,Nat.Mater.,Angew.Chem.Int.Ed.,J.Am.Chem.Soc.和Nano Lett.等顶级期刊上发表高水平研究论文100余篇,他是纳米研究领域的杰出科学家。在联合国教科文组织与国际纯粹与应用化学联合会(IPAC)宣布2011年为“国际化学年”的庆祝活动中,汤森路透(Thomson Reuters)集团发布了2000~2010年全球顶尖一百位化学家名单,彭笑刚教授名列第八。在这一百位入选化学家中,彭笑刚教授目前是唯一一位在中国国内全职任教的学者。彭教授2009年7月加盟浙大,担任化学系全职教授、博导,同年入选第二批国家“千人计划”。

以彭教授的专利转化成果为核心创建的纳晶科技在2009年8月10日正式成立,主要研发以量子点高新材料为核心的固态照明、生物医学诊断、太阳能电池的终端产品。

目前照明消耗的能源大约占全球能源消耗的20%,以LED为代表的固态照明可望将照明的效率提高50%,是所有节能技术中非常重要的一项。目前,LED白光的基本技术路线是将黄色无机稀土荧光粉封装在蓝光LED上,黄色荧光粉吸收部分蓝光后发出黄光,黄色光和蓝色光混合给人眼的视觉效果就是白光。由于这样的白光只由蓝光和黄光组成,其光质量是比较低的。首先,显色指数低,即物体在该白光下看起来颜色会和真实颜色有所区别。另外,如果混合光中蓝光的成分比较多,得到的白光很冷(色温较高),看起来比较亮但是会让人觉得很不舒服;如果混合光黄光的成分比较多,得到的白光会稍暖一些(色温低一些),但是看起来不是那么的亮。这些缺陷都是由于目前使用的荧光粉造成的。能发出高光效、高光质量白光且价格合适的灯具必将占领照明市场,这里的高光质量是指高显色性和适宜的色温。杭州纳晶科技在该材料研发方面已获得专利保护,利用这项专利,能够生产出这类质高价廉的灯具。

纳晶科技的技术可制备出任何具有所需发射光谱的量子点材料。通常将这种技术称为“Qshift”,因为这种技术是利用量子限域效应来调节量子点的发光位置。将Qshift量子点使用到照明灯具上可获得比传统灯具更高的光质量和不低于传统灯具的光效率。纳晶科技的Qshift技术平台目前包括两个主要的方向:Qshift Coral和Qshift Lucid。Qshift Coral是在量子点本体材料禁带发光基础上(这一点和大家熟知的传统量子点相似)对量子点发光进行调节。通过纳晶科技与世界顶级照明灯具生产商如Acuity Brand的合作,Qshift Coral技术已经商业化。Qshift Lucid是一种量子点掺杂发光的技术,无色,不含有毒重金属,可望部分甚至全部取代目前广为使用的稀土无机荧光粉。

通过纳晶科技的Qshift技术平台,可以准确地调节照明灯具发出白光的各项参数,从而获得高性价比的照明灯具。纳晶科技在中国和美国的研发团队通力合作,为不同的照明需求提供价格适宜的解决方案。

创投青睐——天图慧眼识珠

天图在纳晶科技成立不到一个月的时间(2009年9月)就向纳晶科技注资1500万元,是天图独具慧眼,发现了纳晶科技的强大的生命力。纳晶科技受到天图青睐归因三点:一是纳晶科技强大的创业团队,二是高端技术支撑,三是新一代固体照明未来广阔的市场需求。

强大的创业团队

纳晶科技的优势首先在于它有一个精良的创业团队,团队领袖为彭笑刚教授,他曾入选“中组部千人计划”。两年前启动实施的“千人计划”,就是要在国家重点创新项目、重点学科和重点实验室、中央企业和国有商业金融机构、以高新技术产业开发区为主的各类园区等,引进并有重点地支持一批能够突破关键技术、发展高新产业、带动新兴学科的战略科学家和领军人才回国创新创业。在国家特聘专家专题培训班暨证书颁发仪式中,中共中央政治局委员、中央书记处书记、中组部部长李源潮提出要把国家特聘专家打造成为“人才品牌”,寄托了一种期盼,体现了一种责任,凸显了一种导向,对实施人才强国战略具有很强的针对性和现实性。彭教授作为“千人计划”的一员,而纳晶科技作为彭教授心血的结晶,承载着LED产业的希望,纳晶科技势必要突破重围,担此重任。纳晶科技的团队是一群优秀的“海归”,其中制造总裁毕文刚博士在第六批的“千人计划”上榜上有名,精英的碰撞让天图也寄予了厚望。彭教授不单是国际一流的化学家,而且在经营管理方面颇有见地,有着一颗企业家的心,也有着一种企业家的胸怀。在纳晶科技,核心人员都持有一定的股份,彭教授本人也愿意一同分享公司股份,从不计较,他德才兼备,充满了人格魅力,在他的指引下,员工内部团结一致,运营也是井然有序。团队,给予企业成长的力量,投对了团队,也就成功了一半。

高端的技术支撑

纳晶科技的纳米合成技术是有着开创性贡献的技术,得到世界实验室的普遍应用。30多年前,AT&T贝尔实验室的Brus发现并从理论上确定了半导体纳米晶(或称量子点,Q—dots)的发光机制。这种独特材料的发光颜色可以通过控制晶体颗粒大小来调控。这一特性使得人们逐渐认识到,量子点在照明、生物医学成像、太阳能电池等领域具有很高的潜在商业价值。纳晶科技的第一个材料技术平台将是以量子点为核心的发光材料。在这一材料的制备和发光性能方面,纳晶科技的技术处于世界领先地位。通过与美国一家新型LED照明灯具公司合作,已成功开发出以这一发光材料为基础的产品。

以彭笑刚教授学术研究为基础,纳晶科技独有的不含剧毒重金属的掺杂半导体纳米晶体(D—dots),作为最新一代发光材料,继承了传统量子点的优势,且克服了上述量子点的所有问题。这个新发明(发端于2004~2005年)为新一代能源工业提供了一个全新技术平台。截至目前,纳晶科技已有6项独家授权的专利,9项专利申请和8个以上的未公布应用专利。

D—dots的独特商业价值来源于它不同于传统纳米晶的发光机制和化学组成。针对传统量子点的关键缺点,D—dots技术提供了良好的改进办法。相比传统的荧光粉,D—dots对近紫外光具有超高的吸收,具有可调的连续发光色彩,无散射损失及优异的流态加工性能。

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