富信科技：“要做別人做不出來的東西”
圖/文 文/珠江商報記者黃澄獻(xiàn)
走進(jìn)位于容桂的廣東富信科技股份有限公司（以下簡稱“富信科技”），一個420平方米的體驗館，集中展示了從芯片到終端產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈條的成果。這家專注于半導(dǎo)體熱電技術(shù)的國家高新技術(shù)企業(yè)，憑借技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)下了一個又一個的行業(yè)“首創(chuàng)”。富信科技董事長劉富林說，這得益于公司專注研發(fā)，堅持“要做別人做不出來的東西”。最近，富信科技收獲了“中國專利優(yōu)秀獎”的榮譽(yù)。
技術(shù)攻堅突破嚴(yán)苛的加州標(biāo)準(zhǔn)
富信科技此次獲獎的專利是“半導(dǎo)體制冷器及半導(dǎo)體制冷裝置”，它利用半導(dǎo)體材料的珀爾帖效應(yīng)制成，通直流電后，半導(dǎo)體模塊兩端分別出現(xiàn)吸熱與放熱現(xiàn)象，通過熱量交換實現(xiàn)制冷。通過改變電流方向，一個熱電制冷組件可同時實現(xiàn)制冷和加熱兩種功能。
“2013年，美國提出DOE能效新標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時市面上絕大部分電子制冷產(chǎn)品無法達(dá)標(biāo)，甚至有部分壓縮機(jī)制冷產(chǎn)品也未能達(dá)標(biāo)。”富信科技技術(shù)總工程師高博士說，與常規(guī)壓縮制冷機(jī)相比，雖然熱電制冷器更加綠色環(huán)保，體積更小，但在轉(zhuǎn)化效率上卻稍遜一籌。而新標(biāo)準(zhǔn)并沒有進(jìn)行技術(shù)區(qū)分，只考量最終能效，假如未能進(jìn)行升級，則意味著無法拿到“入場券”。
嚴(yán)峻的考驗背后，隱藏著不可多得的機(jī)遇。富信科技馬上組織團(tuán)隊進(jìn)行全力攻堅，高博士和技術(shù)質(zhì)量部部長羅嘉恒肩負(fù)起了這個艱巨的任務(wù)。
“考量熱電制冷器的優(yōu)劣，標(biāo)準(zhǔn)在于制冷量和轉(zhuǎn)化效率，可以從開源和節(jié)流兩個角度切入。”高博士說，從材料端和研發(fā)都已相對比較成熟，提升空間有限，所以富信科技從轉(zhuǎn)化過程中的能量損失入手。
為了避免外界潮濕空氣進(jìn)入到半導(dǎo)體制冷器而造成原電池效應(yīng)，傳統(tǒng)的做法是通過硅膠密封膠層將整個半導(dǎo)體制冷器中的電偶與外界空氣隔離，但由于硅膠導(dǎo)熱系數(shù)較高，會出現(xiàn)“熱短路”的現(xiàn)象，影響組件的轉(zhuǎn)化效率。
如何將能量損失降到最低，同時又滿足密封的特殊要求？富信科技摸索出用EVA棉加硅膠作為封膠層的復(fù)合材料解決方案，這在行業(yè)屬于首創(chuàng)。“首先通過理論計算設(shè)計出復(fù)合材料的比例，還要綜合考慮密封性、耐高溫性、可靠性等問題。”羅嘉恒說，研發(fā)團(tuán)隊埋頭實驗室攻克一個又一個技術(shù)難關(guān)，不斷調(diào)整復(fù)合材料比例，進(jìn)行了為期三個月的可靠性測試。
通過對生產(chǎn)工藝的設(shè)計和調(diào)整，搭載復(fù)合材料封膠技術(shù)的熱電制冷器得以批量生產(chǎn)，其優(yōu)越性也明顯展現(xiàn)出來，不僅芯片的性能大大提升了，還更加節(jié)能了。羅嘉恒舉例說，以溫差65度的芯片為例，采用傳統(tǒng)的封膠技術(shù)，大概會損失2度的熱量，而采用新技術(shù)僅損失0.5度左右。
最終，富信科技的產(chǎn)品不僅通過嚴(yán)苛的加州標(biāo)準(zhǔn)，還成為開拓海外市場的利器。如今，該公司產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐洲、美國、加拿大、澳大利亞及日韓等國家或地區(qū)。
掌握朝陽技術(shù)，年產(chǎn)值達(dá)6億元
實際上，傳統(tǒng)的制冷主要依靠壓縮機(jī)技術(shù)。1998年，機(jī)緣之下，富信科技董事長劉富林接觸到電子制冷技術(shù)，一個小小的芯片就能實現(xiàn)制冷，令人驚嘆。于是，他決定要牢牢掌握住這一朝陽技術(shù)。
富信科技從第一臺飲水機(jī)冰膽切入，再到紅酒柜，從無到有一步步摸索。“要做別人做不出來的東西，要把全產(chǎn)業(yè)鏈條打通，才能把這項新技術(shù)推廣到市場，從而實現(xiàn)它的價值。”富信科技董事長劉富林說，從材料端，富信科技和高校、研究院合作，并圍繞半導(dǎo)體熱電技術(shù)向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸，形成從核心芯片、系統(tǒng)到終端產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈條。
對于科技型企業(yè)而言，研發(fā)投入尤為重要。早在2013年，富信科技完成股份制改革，規(guī)定每年對研發(fā)投入比例逐步加大。此外，富信科技設(shè)立了熱電技術(shù)研發(fā)中心、省級工程中心。在產(chǎn)學(xué)研合作方面，則與河北科技大學(xué)、武漢理工大學(xué)、廣東順德西安交通大學(xué)研究院等科研院所進(jìn)行深度技術(shù)合作。
科研成果不斷從理論轉(zhuǎn)化為核心競爭力。目前，富信科技每年生產(chǎn)半導(dǎo)體熱電器件達(dá)到1200萬片、熱電系統(tǒng)700萬個、熱電整機(jī)180萬臺，年產(chǎn)值達(dá)6億元。
據(jù)介紹，熱電技術(shù)應(yīng)用技術(shù)十分廣泛，小到日常生活的車載冷包，大到外太空探測均有涉及。瞄準(zhǔn)這一片市場藍(lán)海，富信科技不斷在這一細(xì)分領(lǐng)域深耕，除了將該技術(shù)應(yīng)用于民用消費品之外，還延伸到通訊、生物醫(yī)療、電子工業(yè)、新能源等領(lǐng)域。
在劉富林看來，隨著科技的進(jìn)步，一些先進(jìn)的儀器裝備及新興的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體熱電技術(shù)提出了新的需求，半導(dǎo)體熱電技術(shù)將有更加廣闊的應(yīng)用空間和市場前景。
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