晶能光电：让“中国芯”点亮国际
科创企业有许多，手握中心技能的科创企业也不在少数。但在科技作用转化为实际出产力的路途上，并不是每一家企业都顺风顺水。资金、技能、人才、工业配套、商场方针环境，无一不是自主立异路上的“绊脚石”，战胜这些困难，需求企业家精力，需求工匠精力，需求立异主体的不懈坚持，还需求全社会的容纳与呵护。
迈过2020年，晶能光电(江西)有限公司CEO王敏再一次迎来“荣耀时刻”，疫情影响下，企业主营事务收入仍完结增加近七成。这是晶能光电投身硅衬底LED照明工业15年来，第一次完结如此大幅的增加。
值得晶能上下“大书特书”的工作还有许多：
在高端照明范畴，现在全球每4部手机就有一部用的是晶能硅衬底LED闪光灯;在移动照明范畴，全球每3个手电筒就有一个用的是晶能硅衬底LED芯片;轿车前大灯大功率LED光源方面，晶能在国内首要通过IATF16949系统认证并通过AECQ-102产品认证，拿到进入轿车电子的两张“门票”。更为要害的是，跟着硅衬底技能路途的奋勇赶上，LED赛道上美国巨子独占的碳化硅衬底技能已然逐步退出LED职业。
王敏说，自己上一次感触如此“荣耀”，仍是2016年的事。那一年，晶能光电和南昌大学、晶和照明联合申报的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”项目，取得2015年度国家技能创造奖仅有的一等奖。
5年曩昔，王敏觉得许多工作都在改动。比方，现在国家大的营商环境好了许多，和前些年的“磕磕绊绊”比较，企业现已步入正轨，不再差那些“小钱”。不过王敏也不敢懈怠，职业竞赛愈加剧烈，资金、技能、人才、上下流工业配套、商场方针环境等，仍旧是行进路途上有必要应对的应战。王敏说，尽管手握尖端科技，但他们用了10多年的时刻也才刚刚“入门”。这是王敏的慨叹，也是许多手握中心科技的企业一起的慨叹。
让“我国芯”点亮国际
“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”
这个“支点”，是许多企业的愿望。
王敏找到“支点”的时刻很早，早到我国科学院院士江风益教授领衔的研制团队刚刚在硅基氮化镓LED资料上取得打破，王敏便一个猛子扎到了科技作用的工业化转化中。
2004年，其时仍是南昌大学一名一般教授的江风益，在国际上首要霸占了硅衬底上成长氮化镓基LED资料的难题。王敏毫不犹豫地以为，他找到了愿望的“支点”。也是从那时起，王敏和他的师兄江风益商量着搭起了晶能光电的开端“骨架”——与南昌大学树立昌大光电。为此，王敏向弟弟借了10万元人民币入股。
“咱们的愿望是让‘我国芯’点亮整个国际。”时至今日，回想起当年喊出的慷慨激昂，王敏仍然粉饰不住脸上的自傲。
这份自傲，源自硅衬底氮化镓基LED技能的绝无仅有。
这个技能有多了不得呢?
在LED的制备上，上游资料成长是决议LED色彩、亮度、寿数等功能方针的首要要素，也是公认的半导体照明工业技能展开的柱石。
在硅衬底技能面世之前，LED制备已有两条技能路途完结工业化，一个是日本公司的蓝宝石衬底技能，另一个是美国公司创造的碳化硅衬底技能。
在业界看来，这两条技能路途的优缺点都很显着。蓝宝石衬底强度高、耐冲刷，高温下化学性质安稳。不过，蓝宝石是绝缘体，无法制成笔直结构的器材。此外，蓝宝石硬度高，散热差，难以薄化和切开。所以，用蓝宝石衬底制作大功率LED，局限性很大。碳化硅却是战胜了蓝宝石的这些“缺点”，资料特色上是导电的半导体，能够做笔直结构，导热功能也要比蓝宝石高10倍以上。不过，碳化硅技能门槛很高，本钱相同很高。
而硅衬底技能呈现，刚好集中了两者优势，简略取得低本钱、大尺度、高质量的衬底，大幅下降LED造价。
国家863专家组其时这样点评江风益团队的创造：这一技能改动了日本公司独占蓝宝石衬底和美国公司独占碳化硅衬底半导体照明技能的局势，构成了蓝宝石、碳化硅、硅基半导体照明技能方案“鼎足之势”的局势。
硅作为衬底资料的长处很杰出，但要在硅衬底上制备高光效LED芯片却一直是个国际级难题。难在哪?王敏说，难在制备LED芯片先要在衬底上长出氮化镓发光薄膜，由于硅和氮化镓资料存在严峻的热失配和晶格失配，各国研讨者尽头40余年研讨，迟迟没有找到霸占要害技能难点的抱负办法，硅衬底这一技能路途也因而一度被业界宣判“死刑”。
2003年，江风益团队在测验过多种新资料后，再次瞄准用硅衬底成长LED资料，决计奋力一搏。
“我国是当之无愧的LED产品制作大国，国内LED企业选用的蓝宝石技能路途，布满了国外LED巨子精心埋下的专利‘地雷’。曩昔许多企业为此吞下苦果，很大程度上阻止了我国LED企业进入国际商场。”谈起初衷，王敏的话语里是沉甸甸的职责感，而在江风益看来，“硅衬底技能路途是我国有或许全面打破国外专利封闭的绝好机会”。
科学探究有着自身规则，内含必定，又充溢偶尔。后来成为晶能光电出资人的潘晓峰曾这样比方，“就像一副扑克牌里边一定有大王，但不会那么巧一翻牌就翻到。命运好或许第三张就翻到了，但也或许54张牌要翻到50张才干露脸”。
也便是从江风益下定决计的那天起，南昌大学的半导体发光资料试验室里多出了一张床。江风益吃住在这里，每天十几个小时，“大学+企业”一起，产学研轮轴转。前前后后历经3000屡次科学试验，江风益团队总算翻到这张“大王”：在硅上成功成长出氮化镓发光薄膜，功能到达有用水平。
“下一步，有必要要工业化。咱们没有理由再点洋半导体灯。”初尝高兴作用的江风益神往着未来。
2005年试验室出样品，2006年兴办晶能光电，2007年建工厂，2008年小批量试出产，2009年显现用小功率LED芯片量产，2012年大功率LED芯片量产……多年艰苦卓绝的攻关研制，晶能光电的硅衬底LED技能日臻老练。
更重要的是，以此技能为中心，晶能光电已申请和取得国际国内专利420多项，在LED外延成长、芯片制作、封装及运用等范畴均有布局。
2011年，美国麻省理工《科技创业》杂志评选的“全球最具立异力企业50强”中，晶能光电凭此与Apple、IBM等公司一起上榜;2012年，晶能硅衬底大功率LED芯片量产，被国际半导体照明联盟ISA评为“2012年度新闻工作”;2014年8月，美国能源部《固态照明研讨与展开制作蓝图陈述》中称，“晶能光电是硅衬底LED技能的最早实践者，并在2012年6月开端量产硅衬底GaN基LED芯片”;2016年，“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”项目取得国家技能创造奖一等奖……
晶能硅衬底LED光源在移动照明范畴高歌猛进，也触动了国外同行巨子的奶酪。2016年，国外某闻名公司高管带着律师函来到晶能，宣称晶能侵略其专利。通过具体的技能讨论，这场来不及诉诸公堂的胶葛在办公室里被分裂，对方高管临走只好礼貌地表明欢迎良性竞赛。“硅衬底LED寿数超越10万小时，功能比美国际巨子企业，且本钱较其他技能路途具有较大优势。晶能光电自有的专利系统很好地维护了自己。”王敏说。
逼出来的工业链
硅衬底技能对整个LED工业的影响无疑是深入的。
举个简略的比方，10多年前，高端智能手机闪光灯LED灯珠配件的价格曾高达每粒3美元，而跟着硅衬底技能的呈现，相同功能的闪光灯灯珠价格，已降至每粒0.5元以内。
今日的晶能是本钱商场的香饽饽，更是许多正处于成长阶段科创企业仰慕的方针。
但是，一切巨大的背面，其实都是磨难。
2006年，晶能光电(江西)有限公司正式树立。江风益和王敏让我国芯点亮国际的愿望呱呱坠地。硅衬底氮化镓基LED技能迈出了工业化的第一步。
一位是执着于科研，满怀着科学报国情怀的科学家;一位是学机械身世，专心想着实业报国的企业家。和一切胸襟愿望的创业者相同，江风益和王敏一度以为，他们之间一定会碰撞出灿烂的火花。但是没有想到的是，等候他们的却是艰苦而绵长的工业化之路。
在江风益的朴素了解中，科技作用的工业化，需求完结“0到1”“1到N”和“N到0”三个过程，也便是先要处理科技作用有没有的问题，然后再把作用转化为N个合格产品，最终把N个产品归0，悉数卖出去。
从“1到N”这一步，晶能走得反常困难。
“研制成功和完结量产是两个彻底不同的阶段，在研制阶段，100个样品中有一个合格就算成功了，但完结工业化，你要确保很高的合格率，何况制作硅衬底LED芯片有十几道工序，每一道工序都会遇到五花八门的问题。”江风益说。
以硅衬底加工为例，试验室阶段，由于产品数量少，用于硅衬底加工的液体浓度与时刻都很简略掌控，而到了出产阶段，一方面浸泡的硅衬底数量多，环境的温度湿度改变很大;另一方面商场上短少与硅衬底相匹配的设备，这就导致产品良率大幅下降。一开端，晶能的良率乃至只要5%，比在试验室的时分糟糕太多。看到成果的那一刻，王敏整个人都懵了。
开弓没有回头箭。王敏只能从商场上买回附近设备，探索着一点点改造完善。没有可供参考的相关文献，没有可资学习的阅历，每走一步都要摸着石头过河，处理了一个问题，又冒出了新的问题。“假如再来一次，真不知道能否坚持下来。好在见到了报答。”王敏说。
从试制硅衬底小功率LED芯片到完结量产，晶能用了3年，然后又用了3年直到2012年，才完结大功率LED芯片规划化量产。通过10多年的工序改进和技能迭代，晶能产线现在的良率高而安稳。比方晶能的手机闪光灯良率到达了4ppm(百万分之一)的水平，即每百万颗只允许4颗失效，乃至许多批次做到了0ppm，远好于职业要求的20ppm。
拿下一场场技能攻坚战，难。比这更难的是“N到0”这最终一步。
尽管深知产质量量过硬，但王敏仍然轻视了商场对新鲜事物的排挤。
依照王敏和江风益的规划，晶能在LED工业的长链中专心于上游LED芯片的出产，至于中下流的芯片封装以及照明运用，尽管商场很大，但应当由中下流厂商来进行，这样才干构成良性的工业链闭环。
实际情况却是，中下流企业对晶能的好东西并不“伤风”。彼时，中游封装企业底子选用的是干流蓝宝石衬底芯片，设备也是依据蓝宝石衬底芯片特色规划。好不简略压服一些封装企业试水，受工艺条件不同带来的约束，很难将硅衬底芯片的优势发挥出来。而下流照明运用企业，也早已习惯了运用老练的蓝宝石衬底LED灯珠，忧虑晶能的硅衬底芯片一旦供给不上，自己跟着“完蛋”。
通过南昌市政府支撑，晶能却是拿下了几个市政照明改造项目。产品运用后，各项工况方针、节能作用反应都很不错。南昌八一大桥、紫阳大道上的路灯好多年都没有坏，咱们都说好。但等晶能满怀信心开辟更大商场时，王敏发现，商场上乐意吃螃蟹的人仍是太少，客户指定要用老练的蓝宝石衬底产品居多，不少还指定要用国外品牌，晶能有时连投标资历都轮不到。“在国家鼓舞进口代替的大环境下，有不少当地投标书上仍然指定国外品牌产品，即使国产LED产品功能比国外产品还好。”王敏说。
晶能只能自己想办法包围。10年时刻，愣是被逼出来一条完好的工业链：上游的晶能光电是全球排名前列的大功率LED光源提供商;中游封装的晶能半导体是我国最大的大功率LED陶瓷封装企业;下流的中节能晶和科技是全国最大的路途照明合同能源管理运营厂商，其LED地道灯2020年出货量全国最大;绿野轿车照明是国内抢先的轿车照明灯具厂家……
“咱们新研制的产品跟他人不相同，要压服客户选用，而客户要等商场验证，谁都不乐意做‘小白鼠’，所以咱们做起来就特别难。假如最初不果断树立这些演示企业，咱们或许会愈加困难。”王敏说，正是在这些企业的演示下，晶能现在才逐步有了340多家硅衬底LED客户。
“科研技能工业化需求长期继续的投入和坚持，需求有‘坐冷板凳’的精力，耐得住长时刻孤寂和孤单。”在江风益看来，中心器材和硬核科技是现在国家最需求也是最单薄的环节，需求全社会继续重视，营造出更好的立异驱动展开生态。这也是他为什么以为晶能走到今日殊为不易的原因。“商场环境决议规划大的企业往往简略取得更多的资源和支撑，像晶能这样规划还不够大的高科技企业，有必要支付更多的汗水才或许成功。”江风益说。
本钱联婚之路
事非通过不知难。
回忆这些年的创业阅历，王敏经常觉得自己站到了风口上。但事实上，风并没有来。和许多科创企业相同，除了要面临商场对新生事物的排挤，竞赛对手有意无意地镇压，缺钱是困扰晶能的又一大难题。
王敏说，从头到尾，晶能都卡在钱上。巨额的科研本钱、高端人才的引入、公司的运营、商场的营销，还有打造的全工业链，都需求靠巨额资金支撑，“其时，咱们心里想着，‘靓女’不愁嫁，钱应当自动来找咱们才对，没想到底子不是这么回事”。
钱从哪里来?
王敏首要想到了银行。银行的答复是，新技能能不能工业化，咱们心里都没有底，没有抵押物，如果借款打了水漂，谁也承担不起职责。
王敏所以想到了国内的一些出资基金。彼时国内出资基金刚刚鼓起，但谈了一圈下来，王敏发现，这些基金除了考虑工业化的可行性，核算更多的还有回收周期、本钱报答率，底子等不了晶能渐渐研制产品，恨不能第二年就回收出资。
王敏还想到找政府，“省、市政府给的支撑许多，给方针、给优惠，鉴定高新技能企业，还有各种补助”。但这些支撑并不“解渴”，由于与同处LED赛道上的蓝宝石技能路途企业比较，这些企业依托先发优势进一步取得规划优势，并因而取得了海量的资金投入。晶能既要坚持技能上的抢先，又要在严酷的商场竞赛中赢得一席之地，需求巨额的工业化投入，即使有政府赞助往往也是无济于事。
王敏是个执着的人。缺钱的困难并没有影响王敏逢人便介绍硅衬底LED的耐性。
一个人锲而不舍地专心于一件事，终究是会打动听的。王敏一次偶尔的蹭饭，成果了晶能与风投的联婚。其间最要害的风投来自王敏的浙大校友——潘晓峰和几位实业家联合树立的金沙江创投。
那时，潘晓峰刚从国际闻名的高科技实业公司脱身转做风投，愿景很庞大，方针是在我国成果国际级的科技企业。当然，潘晓峰也很慎重，一年里，他带着不同专家前前后后跑到南昌大学试验室不下50趟。这种“拉锯”与金沙江日后出资“滴滴”“饿了么”等项目的当即决议，彻底不是一种风格。
金沙江最终决议一笔投出1000万美元，占了其时基金规划的十分之一。潘晓峰说，“技能自身的立异很重要，但其时咱们更多想到的，是这个立异特别是原创技能的溢出效应。它能带动后边一群工业，这才是咱们投这个项目的含义”。
签下合同那天是2005年的平安夜，在北京。支票入账那天则是2006年的情人节，在南昌。
时隔多年，潘晓峰仍然记住，自己签支票的时分手有点哆嗦：“一辈子都没有从自己手上花出去过那么多钱，而且是投一个实质上没有完好团队的项目。其时晶能只要一个研制团队，工业化一切要从头做起，不确定要素很大。”
本钱的力气是巨大的。“战车”上的金沙江除了“钱”，还给晶能带来了许多其他资源。
比方说，有了金沙江领投，其他风投也开端重视晶能而且跟投，晶能因而在本钱商场有了更多的幻想空间;又比方说，得益于金沙江全球化的资源，越来越多职业优异的技能人才参加到了晶能团队。
这也是为什么许多年曩昔了，王敏仍旧慨叹，“国家应该多鼓舞支撑这一类创投基金的建立。由于技能立异型的草创企业太需求有专业的、容纳的风投了”。
以金沙江为起点，晶能光电先后招引了新加坡淡马锡基金、美国梅菲尔德基金、国际金融公司(IFC)等风投，陆陆续续取得风险出资1.95亿美元。王敏说，这时晶能才第一次真实看到了工业化成功的曙光。
借梯登高创头部
“有了风投的加持，硅衬底LED技能的工业化之路才干顺畅走下去，不至于躺在前史的博物馆。”王敏坦言，晶能是走运的，创业那么多年，除了风投给力，当地各级政府对晶能的LED工作多年来也是“一往情深”。
“一往情深”的比方许多。
——2011年，我国节能环保集团落子江西，寻求合作伙伴。南昌高新区自动当起了“红娘”。起源于晶能光电运用工作部的江西省晶和照明因而并入我国节能环保集团，更名为中节能晶和照明有限公司。这次被王敏称作反向混改的联婚，带来了意想不到的成果。背面有了央企依托，商场随即敏捷翻开。硅衬底LED跟着中节能的脚步，不只点亮了越来越多的国内城市，在国际商场也谋得一席之地。晶和照明总经理陈昕现在独爱做的一件事，便是在公司长途监控屏里观看自家产品点亮的城市地图，“只用了短短几年，晶和照明就做到了全国市政照明合同能源管理范畴第一名。到2020年末，咱们已改造替换54.2万盏路灯,完结节省电量33254万千瓦时”。
——2016年，借着“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”获奖春风，江西省正式策划筹建南昌光谷。这一次，江西省和南昌市两级政府是以硅衬底GaN基技能为技能支撑，铸造江西LED工业中心竞赛力。南昌市政府组成了洪城本钱基金，规划5亿元，首要出资方向之一便是光电类企业，以便打造更大规划的南昌LED工业;2017年，南昌市政府又组成了洪城本钱二期，规划相同是5亿元。2019年，由江西省财投、江西省工信投、南昌工业控股、临空组团一起组成的10亿元规划光谷基金树立，努力硅衬底LED技能运用优势扩大。
……
有了面向不同阶段的保证，晶能光电孵化出晶和科技、绿野轿车照明、晶能半导体等一批职业优势企业，还并购了长方集团这一深圳创业板上市公司，完结与当地企业协同展开。
工作正在继续向好展开。晶能带动的硅衬底LED整条工业链也在不断长“长”变“粗”。迈入2021年，王敏更有一种“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”的感觉。新鲜出炉的很多企业年报显现，跟随晶能悉心耕耘硅衬底LED的工业链主力企业，在2020年遍及完结了10%至30%的增加，晶能带动的工业链产量超越200亿元。
看得见的未来
“国家要给予上游硬核科技更多的支撑。立异驱动展开，上游芯片要做成很大规划很难，但它是这条工业链的中心根底，其可带动中游和下流大规划展开。”让王敏和江风益特别振作的是，在硅衬底LED技能迈步行进之时，全球LED工业格式正产生天翻地覆的改变，跟着国际干流LED厂商如美国Lumileds(亮锐)从Philips(飞利浦)集团剥离、德国Osram(欧司朗)照明事务Ledvance(朗德万斯)改嫁我国、LG(乐金)出售LED事务，我国LED逐步成为全球LED制作担任。
在国家硅基LED工程研讨中心，一盏盏金黄光LED灯跟着外部光线的改变，懂得自适应调理亮度。江风益介绍，这是硅衬底LED技能的新产品——选用硅衬底黄光LED芯片做成的健康光源。现在硅衬底黄光LED(565nm@20A/cm2)电光转化功率到达27.9%，我国又一次处于国际抢先水平。“硅衬底GaN技能是一项根技能，它能够延伸出多条工业链分支，LED范畴尽管较为老练，但依据美国能源部发布的LED照明研制路途图，蓝光、绿光、黄光、红光等LED仍然还有很大的提高空间，还有更多更难的技能要打破;一起微显现(MicroLED)和GaN HEMT两个前沿技能，硅衬底也有优势和根底。”江风益说。
而王敏的振奋则在于，“GaN作为第三代半导体资料，不只是LED发光的重要资料，也是5G传输、新基建、手机和新能源轿车快充、雷达航空等工业必不可少的中心器材——GaNHEMT器材的根底资料。”王敏说，早在2013年，晶能就开端在国家“863”方案的支撑下展开硅衬底GaNHEMT器材资料研讨。现在，晶能能够在8英寸硅衬底上成长HEMT器材用的GaN资料，相同跑在了职业前列。
“多发光，少发热”，这是江风益和王敏对硅衬底LED研制团队提出的极致要求。其间蕴含了电光转化的能量守恒定律，由于LED发光二极管的发光和发热是成反比的，要想多发光就有必要少发热;更蕴含着研制团队做人干事的哲学，悉心科研，多做实事，少些头脑发热。
在晶能光电产品展厅，王敏经常会拿起一块小屏向参观者展现他心中的“未来之光”。这块样品屏，用的是晶能最新技能产品——硅衬底mini LED芯片。“咱们硅衬底LED的结构，从物理本质上处理了离子搬迁等困扰业界的问题，但这不是结尾，咱们还在做硅衬底Micro LED，这是终极显现技能，能够发挥硅衬底笔直结构的优势，现在江风益团队在Micro LED红光资料方面已有打破性发展。”
年轻时在浙大肄业的王敏，一直对浙江醉蟹情有独钟。南昌和浙江间隔不近，有时家人买不到浙江醉蟹，就拿着鄱阳湖的螃蟹凑数。这几年王敏越来越发现，用鄱阳湖螃蟹做出来的醉蟹，滋味其实也很好。
常常这个时分，王敏就会不由得说，“期望吃螃蟹的人再多一些”。
