摩方材料夏春光:硬核中国制造者 | 艾问硬科技特辑

2017年10月20日,在上海举办的第二届SAMA国际论坛上,深圳摩方材料科技公司带来了一个让世界震惊的“小东西”。

这是一个仅有3mm高的埃菲尔铁塔,比例精确,纤毫毕现,更重要的是,它不是一件艺术品,而是一件工业制成品,来自摩方材料的微纳米级3D打印技术。

微纳米尺度的3D打印是目前全球最前沿的先进制领域之一,而深圳摩方材料科技公司正是该领域,乃至超高精度3D打印行业的领军者。

在摩方材料联合创始人、首席技术官夏春光博士看来,这就是当下中国最需要的硬科技。

从实验室到制造业,被历史扭动的“摩方”

出生于1980年的夏春光,一直走的是技术路线,“学霸”身份如影随形。他先后获得中国科学技术大学理论与应用力学学士、美国伊利诺伊大学工程力学硕士、机械工程学博士学位。

若不是遇见“3D打印”,夏春光可能会在实验室待一辈子。

2004年,在伊利诺伊大学读博士的时候,夏春光首次接触到了3D打印。“导师给了我一个3D打印的样品,我觉得非常新奇”,夏春光在采访中回忆说,“我记得是单纯打印了一个光学的网格,对着灯光就会发生不同的颜色,当时叫结构光学。”

当理论照进现实,夏春光逐渐明晰了“学以致用”的道理,毕业后,他一脚踏入了制造业领域。

在美国泛林集团,夏春光做半导体涂层设备,还设计过世界最快的半导体原子层沉积设备。在阿斯麦,他又着手参与设计新一代的光刻机EUV。

在这些国外的行业巨擘麾下,夏春光的才华得以施展,但他总有壮志难酬的感觉。

这几年,3D打印技术,很快从实验室转到大众视野,关注度的飙升和技术的爆炸,愈发让夏春光坐立不安。

“想做世界领先的3D打印,必须自己创业!”夏春光心底响起了一阵阵回音。

2018年,在3D高端精密打印行业内专注探索了十几年的夏春光终于从美国加州回国,追逐心中的声音,他来到深圳后,联合创办了深圳摩方材料科技公司。

夏春光设计建造了摩方的所有产品线,专注于开发世界领先的精密 3D 打印技术,并很快有所突破。他是世界最新的滚刀式微立体打印和浸入式微立体打印技术的独立发明人,并同时在中美申请了专利。

目前,作为全球唯一一家可以生产2μm(微米)精度3D打印设备的企业,摩方材料科技凭借其硬科技实力,已成为超高精度3D打印行业的先行者和领导者。

学以致用——当科技力与生产力结合时,产生的化学反应不仅仅促成技术的飞跃,而且能产生巨大的经济效益,甚至创造出中国制造业“弯道超车”的机会。

既要现在,也要未来,资本与市场为何都看好摩方?

2016年6月,摩方材料获得来自松禾资本、移盟资本、光之华基金的2700万元天使轮融资;

2017年8月18日,摩方材料完成6000万元A轮融资,深创投领投;

2019年8月,宣布完成由海通证券旗下基金领投,松禾资本、张家港基金、建设银行等多家知名投资机构跟投的A+轮融资……

就像摩方的微纳米级3D打印技术被《麻省理工科技评论》列为2015年全球十大颠覆性技术突破第二名一样,在创投圈,摩方科技也被公认为是“最值得投资的科技公司”。

资本看好摩方的前景,市场已经认可了它的现在。

微纳米尺度的3D打印是目前全球最前沿的先进制造业领域,复杂三维微纳米结构在微纳机电系统、精密光学、生物医疗、组织工程、新材料、新能源、高清显示、微流控器件、微纳光学器件、微纳传感器、微纳电子、生物芯片、光电子和印刷电子等领域有着巨大的市场需求。

这些领域看似高端,实际却与每个人息息相关.

夏春光介绍,微纳米尺度的3D打印,理论上来说,可以覆盖大部分领域。“5G光纤的插头,陶瓷天线,用于在人体内释放药物的微型胶囊机器人,甚至是血管这样的器官。”

“小”意味着无限可能,也意味着“低成本”和“高效”,这一点很好理解,同样的材料和时间成本,可以同时打印1000个血管支架,却不够生产一块键盘。而1000个血管支架的价值,比一个键盘可要大多了。

正因如此,摩方科技成立仅1年,就与上汽集团,航天科工集团,中国商飞,中国兵器集团,歌尔股份,京东方,开立医疗,核9院等众多国内知名企业紧密联系在一起。

截至2020年春天,有来自十个国家的437个客户,选择了摩方,其中不凡世界五百强企业,GE 医疗,波音,Merck,Amphenol等等。

同时拥有现金流和无限的想象空间,如此企业,资本怎能不爱?

从芥子到须弥,中国制造业需要摩方

30年前,查尔斯·哈尔成立了世界上第一家生产3D打印设备的公司:3D Systems公司。此后,3D打印就成为全世界最炙手可热的前沿科技,“它将彻底改变制造业,并重新塑造未来。”已经成为一个行业共识。

转回制造业,尽管被称为“世界工厂”,但制造业确实是中国工业的一大痛点:因为缺乏基础和积累,中国工业尽管发展快速,却始终处于追赶地位,改革开放之后,尽管凭借更低的人工成本、更高的工人素质和效率,让中国成为“世界工厂”,但仿制和低端,始终是中国制造难以回避的一个痛点。

近些年,在中国企业的努力下,这一印象有所改观,但是,人力成本的上升,正在促成新一轮的产业转移,目的地是南亚和东南亚。

3D打印,将是中国制造业弯道超车的机会。

熟悉西方市场的夏春光认为,在传统的3D打印领域,中国同样落后于欧美,但是,在更细分和精密的领域,中国企业已经开始领先。

不止是摩方,中国证券网数据显示,近年来,中国3D打印行业始终保持每年60%到100%的增速,如今,3D打印技术有两个趋势,一个是成型尺寸越来越大,一个是越来越小,这两个趋势中,有两家中国公司崭露头角,一家是在2017年10月发布了全球最大SLM金属3D打印机的西帝摩,一家就是摩方。

2015年工信部发布了《国家增材制造(3D打印)产业发展推进计划(2015-2016)》,首次明确将3D打印列入了国家战略层面,指出对3D产业的发展做出了整体计划。

“相比全球平均水平,我国的3D行业的市场规模增速惊人。2011年国内3D打印行业整体收入仅为约10亿元人民币,到2015年已达到78亿人民币,复合增长率近70%。预计到2018年,我国3D打印行业规模将超过200亿元人民币。2020年我国3D打印行业规模将超过350亿元人民币。”

传统的切削加工,包括机械、激光、超声切削,都属于减材制造,其缺点在于成本高、装配难度大、精度低。而摩方掌握的技术,能够轻易制造“微米”级的产品。

勤俭的中国人,向来不喜欢浪费,也更青睐个性化制造,古文《核舟记》曾经成功满足了“纳须弥于芥子”的浪漫想象,但摩方在做的,是将几千年的梦想变为更硬核的现实。

未来十年,夏春光希望“当人们能够在提供全球最精密的3D打印的公司和摩方之间划个等号,也希望十年之后,仍有热情,仍在钻研开发新的技术。”

更重要的是,愿十年后,中国制造业能乘风而起,扶摇而上,屹立于世界之巅

艾诚:人类科学的极限里,打印精密材料到底最细能细到什么程度?

夏春光:目前是200纳米左右,但真正在工业上的应用,最细的是摩方,两微米,现在是世界第一。两微米就是头发的差不多四十分之一,肉眼无法看见,用显微镜才行。

艾诚:人眼都看不见的材料都用来做什么?

夏春光:光学器件,各种工程器件等等,往往要求不超过十微米的精度,你的加工的尺寸误差必须小于十微米,这个就要求加工的机器,它的精度要高,比如说我们的两微米打印机。

比如说治疗青光眼,现在有一种技术,为了释放青光眼病人的眼压,它会手术安装一根很小的针,那个针是有孔洞的,戳到眼睛里来释放这里面的压力,那个针也是非常小,大概100微米左右,但里面也还有一个几十微米的洞,这就需要运用两微米的技术才能精确的控制那些洞,因为那些洞的大小直接控制患者眼睛压力大小。

艾诚:从全球半导体制造商的工程师,转身成为一名联合创始人,您生活最大的变化是什么?

夏春光:操心的事儿更多了。以前是别人给你项目,比如说我是个工程技术人员,我负责的是工厂的技术,项目管理也是别人管理,是另外一个,要项目主管来管,这些事你现在都得自己干,因为我是首席技术官,人员的移动、培训、招聘等很多事情都需要负责,总之自己变得比以前更忙了,但是感觉到自己更高兴了,因为现在做的事情是自己想做的事情。

艾诚:身份的转变,对您来讲内心有冲突吗?

夏春光:是自然而然的转变。毕业的时候,我们看到了3D打印的市场需求。有一位工业界的从业者抱怨,传统的微注塑在打印非常小的器件,要花很多钱,很多的时间,去开金属模具,然后才能做这一件。然后我们想这要是能用3D打印的话,将降低很多成本,这将是一个巨大的市场。

所以我们创立了摩方做精密打印,用这项技术作为传统微注塑技术的一种重要补充,就是说客户有了一种想法,有了一种模型设计,我们不用他们花很多钱,很多时间,他们用我们的技术,我们的产品用一个星期,而不是几个月,就能做出来客户要求的设计,测试这个设计的可靠性。

艾诚:你用了一个关键词叫补充,而不是替代。所以您觉得3D的精密制造其实并不能替代传统制造?

夏春光:不能,是一个非常好的补充。再比如说还是这个部件,这是个通信连接器模块,你如果要的是几百万件,那3D打印是不合适的,因为这个单个部件价格的趋势,对于传统加工它是随着数量增加慢慢的下降的, 开始比较高,但是3D打印的单价趋势基本是平的,开始比较低,两种方法的单价交界点对应的数量就是我们要补充的地方。

艾诚:之所以吸引艾问的团队来到中国深圳来拜访摩方,一个很大的原因是,我们在MIT麻省理工的科技评论中发现摩方连续被评为全球颠覆性的技术之一,它到底有多颠覆?

夏春光:颠覆在于用这个技术可以实现很多传统技术不能做的加工。

比如说一个美国的客户找我们的做一个非常紧急的生物芯片的器件,那里面有好多100微米的孔,他找了美国市场上好多打印服务商,都不满意。

用传统的加工开模,至少要上万美元的开模费用,要等一两个月,但是他又急着要,所以他就直接问摩要多长时间,我们看了一下那个模型,这个对我们来说是非常简单的件,我们一个星期,一个部件才1000人民币就给了他。

两个月压缩到一个星期,几万美元压缩到1000人民币,极大地节约了时间成本和经济成本。

2015年,工信部首次明确将3D打印列入了国家战略层面,并从2017年以来,推出15项关于3D打印的政策,其中7项涉及3D打印材料产业,需求+政策助推3D打印材料市场规模增长。预计2020年,中国3D打印材料市场规模将达到57亿元,2024年预计超过160亿元。3D打印材料市场前景可观。在全球范围内,摩方材料科技已拥有巨大市场空间。从通讯到医疗,从制造到建筑,摩方凭借其卓越的硬科技技术,服务着近五百家遍布世界各地的企业。

艾诚:哪些领域会广泛应用着这么精密的,精度的微小材料?

夏春光:很多个行业,有通信行业的,用于手机,用于通信,现在5G的光纤,很多光纤束要接插件,通信的接插件;有用于可在人体内释放药物的微型胶囊机器人的;还有一些生物上进行血液处理的过滤器、过滤膜,这些领域都应用很多。

艾诚:中国的精密制造,尤其在3D打印的领域,大概处于什么样的一个历史阶段?

夏春光:在3D打印领域,中国相对于欧美的技术,目前落后一二十年。现在大部分中国的其他3D打印,他们的技术你会发现一二十年前欧美已经做了。 然后从摩方开始我们改变了,在一定领域开始领先。

艾诚:一份来自中国证券网的数据报告显示,近年来,中国3D打印的行业始终保持每年60%到100%的一个增速,为什么增速会这么快?

夏春光:就是3D打印是传统加工方式的一种重要补充,越来越多用户意识到3D打印的优越性。比如说汽车制造业、医疗、电子通讯、微观力学等行业。

艾诚: 这其中你发现了什么样的规律和机会吗?

夏春光:整个市场也发现了3D打印的优势,不管在中国还是在欧美,他们也发现了3D打印的优势,所以我们中国的3D打印行业也在迅猛的发展,比如说西安铂力特已经进了科创板,做金属3D打印。

摩方是做非金属的打印,我们开发出了世界最精密的3D打印设备,出口到欧美,这就说明了中国的3D打印也在向世界靠近,某些领域甚至领先了世界, 比如我们马上要发布的第二代更先进的打印机,在几微米的精度下,它的速度和材料的选择上都是世界领先的,不仅能打印高分子塑料件,还可以打印世界上最精密的陶瓷部件。

艾诚:作为联合创始人兼首席技术官,您如何规划摩方的技术的未来?

夏春光:效率对于制造业来说至关重要,决定企业盈利还是亏损。首先,出发点是我们的第一代产品,已经得到了整个3D行业的认可。然后以这一代产品为基础,开发第二代产品,提高3D打印的效率,从一代到二代,理论计算是至少提高七倍的效率。

增材制造有增材制造的好处,减材制造有减材制造的好处,未来,如果我们能把这两个结合起来,开发一种技术,这将是革命性的。

艾诚:预见未来。十年之后的摩方在世界的精密制造行业会扮演着什么角色?十年之后您自己会是什么样子?

夏春光:我希望当人们说起摩方精密制造,能够在全球最精密,提供最精密的3D打印的公司和摩方之间划个等号。

十年之后我自己,我想我对于3D打印、精密制造有很大的热情。我想十年之后我应该开发一种新的,增材和减材相结合的一种新的产品,新的技术,再传播它。