著眼于世界光電新材料邁入“寶石時代”的重大發展機遇,青海省光電產業布局從無到有,一條光電新材料產業已初具雛形。
光電產業是隨著光電技術的興起而形成的一門高新技術產業,藍寶石晶體是光電產業最重要的上游原材料之一。藍寶石晶體具有良好的物理、機械、光學特性,可以廣泛運用于民用工業、化工、醫療、國防等多個尖端科技領域。近年來,由于看中藍寶石的高硬度、耐磨、高導熱性和觸控度、防輻射等優點,蘋果、三星以及華為等廠商均在嘗試利用藍寶石作為智能手機、智能手表的蓋板玻璃。據業內人士預測,近兩三年中,藍寶石晶體材料在消費類電子產品領域將具有巨大的應用前景。
青海有豐富的水電、光伏電力資源,是全國重要的鋁產業基地。通過有針對性的招商,青海省引入青海圣諾光電科技有限公司,利用我省現有高精鋁產品生產高純氧化鋁,為藍寶石新材料產業發展提供充足的原料。同時,集中布局青海鑄瑪藍寶石晶體有限公司、青海晶煜晶體科技有限公司兩家藍寶石晶體生長及加工企業,延伸產業鏈條。引入我國首家碳化硅外延晶片供應商——青海矽珂電子科技有限公司開展第三代半導體材料碳化硅晶體的產業化生產項目,開拓光電產業中碳化硅元器件這一新興市場。
“發展藍寶石晶體新材料,青海有原材料和充足的綠色能源保障,干燥的氣候和相對較低的氣溫為藍寶石晶體的生長提供了有利條件,青海當地政府對光電產業的培育熱情,對企業的全力支持深深的感染了我們,目前我們一邊在建設一邊在安裝調試設備,希望能盡快投產發揮效益,見證并參與到青海光電產業的發展進程中來。”青海晶煜晶體科技有限公司副總經理王慧霞說。
作為經濟欠發達地區,青海的資源環境承載潛力使得青海的后發展優勢明顯。特別是在先進科技的支撐下,過去人們眼中青海的劣勢正在轉變為難得的發展優勢,青海緊盯國家重點產業發展方向,主動融入,積極參與到新一輪全國產業分工中。
因此,基于對青海的重新審視和定位,我們發現,青海水電資源豐富,太陽能、風能產業發展迅猛,是中國乃至世界上不可多見的清潔能源基地,清潔能源約占全省能源的85%。藍寶石晶體是制作LED節能燈的關鍵材料,用綠色能源發展綠色節能產業,青海優勢突出。
青海是我國電解鋁的主要生產基地之一,依托我省現有鋁產業基礎,我省引入青海圣諾光電科技有限公司,利用我省現有高精鋁產品生產高純氧化鋁,為藍寶石新材料產業發展提供充足的原料,打破過去青海原料和市場兩頭在外的困局,同時,實現了鋁產品的高質化轉變。
據了解,藍寶石晶體可用于LED芯片襯底,也是紅外軍事裝置、衛星空間技術、高強度激光的重要窗口材料。近幾年,結合藍寶石高硬度、耐磨、高導熱性和觸控度、防輻射等優點,藍寶石晶體逐步在智能手機面板等領域得以推廣使用。目前,蘋果手機的鏡頭蓋、home鍵已運用藍寶石晶體制作。
“藍寶石晶體的使用領域非常廣泛,現在沒有得到廣泛使用的原因主要是價格太高。現在,業內的大多數企業只能生產百公斤以下的藍寶石晶錠,而我們已經能生產出120公斤的藍寶石晶錠,擁有發明專利技術的120公斤藍寶石長晶爐也已經進入批量生產階段。晶錠的尺寸越大,出材率就會越高,利用空間越大,產品的成本就能進一步下降。今年6月我們的二期項目將投入試生產,88臺120公斤藍寶石長晶爐將使我們的銷售收入突破億元。此外,今年我們將重點研發180公斤至260公斤級的泡生法藍寶石晶體,這將對傳統藍寶石晶體生產進行革命性的改進。”何康玉自豪地說。
與青海鑄瑪藍寶石晶體有限公司一墻之隔則是今年6月1日已經順利試生產的青海晶煜晶體科技有限公司。
“我們在青海重點打造導模法藍寶石生產加工基地,這也是全國首個利用導模法生長藍寶石晶體的企業。”戎峻說,有別于泡生法生長出的梨形藍寶石晶錠,導模法可以根據客戶需求,利用模具成型生長技術直接生長出片狀、管狀、桿類、半球等異形藍寶石產品,只需稍經打磨、拋光就可獲得成品。傳統的藍寶石生長技術需要十天時間才能長出晶體,而導模法僅需3天時間。因此,導模法具有晶體生長周期短、耗電量少、制作過程自動化,產出率高、成本低等特點。“我們的項目達產后,可以實現年產125萬片藍寶石晶片,一個晶片恰好是兩個5.5寸藍寶石手機屏的尺寸。我們希望通過產出率的提高和成本的降低,推動并引爆智能手機藍寶石屏的市場。”
光電產業具有高資金、高技術門檻。去年8月投產的青海圣諾光電科技有限公司是西北最大、全國第五的專業從事高純氧化鋁產品研發生產的高科技企業。企業落地青海之后,以企業為主導,青海省高純納米氧化鋁材料工程技術研究中心、青海省陶瓷粉體材料檢測檢驗服務平臺先后建成,高純納米氧化鋁材料制備技術國家地方聯合工程研究中心獲國家發改委批準。同時,圣諾公司與清華大學、青海大學、大連交通大學、中國科學院青海鹽湖研究所等高校、科研機構建立產學研合作機制,共同攻關研究高純納米氧化鋁領域的共性關鍵技術。“企業引進了高端技術領軍人才,但長期生產所需的大量基礎性人才還是要靠當地高校來培養。在光電新材料產業,青海大學與圣諾、青海鑄瑪藍寶石晶體有限公司等企業開展合作,讓學生在企業學習鍛煉,學校為企業的研究提供幫助。實現伴隨著青海特色產業的發展,形成自身辦學特點的目的。”青海大學副校長李麗榮說。
光電產業從大產業的方向來說,屬于半導體行業。在藍寶石晶體產業鏈條縱向延伸之時,青海省依托豐富的蛇紋巖資源,引入青海矽珂電子科技有限公司開展第三代半導體材料碳化硅晶體的產業化生產項目,開拓光電產業中碳化硅元器件這一新興市場。
據青海矽珂電子科技有限公司董事長助理溫雪峰介紹,世界上90%的蛇紋巖資源在中國,中國90%的蛇紋巖資源在青海,我們將利用青海的蛇紋巖提取物碳化硅粉碎,提純制成碳化硅微粉,再形成碳化硅晶錠、晶片及外延片。溫雪峰說,碳化硅半導體已成為國際上公認的引領電力電子,特別是大功率電力電子下一個50年的最佳電子材料,用碳化硅取代傳統的硅材料制作的芯片能減少75%的能耗。目前,公司聯合上海硅酸研究所,已經掌握了世界領先的碳化硅晶片和外延生長關鍵技術。項目建成后,將大大提高我國第三代半導體材料的自給能力。
按照規劃,“十三五”期間我省將以金屬合金新材料、光電新材料、新型化工新材料、鋰電新材料、光伏制造及電子信息新材料五個新材料產業板塊為主攻方向,將鋰電、新材料產業作為重點,打造千億元產業,延伸和完善產業鏈條,補齊短板,形成我省新的特色優勢產業。
為了進一步做強做大光電產業,今年我省將舉辦光電產業高峰論壇,借助“外腦”引智引企,并形成松散的產學研聯盟助推產業發展。同時,通過讓更多光電產業領域的專家、企業家來到青海,認識青海,了解青海發展光電產業的基礎和優勢。最終集聚各方力量,讓青海成為光電產業的洼地,把青海打造成為青藏高原上的新興“光谷”。