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材料,決定算力霸權(quán)。
文 | 華商韜略 張靜波
美國(guó)加州,圣何塞。
當(dāng)黃仁勛豪言,未來十年AI算力將提升100萬倍時(shí),鮮有人注意到,支撐這場(chǎng)算力革命的不只芯片,還有:
一塊神秘的電子布。
【01 日企霸權(quán)】
如果把AI服務(wù)器比作一輛超級(jí)跑車,芯片是發(fā)動(dòng)機(jī),電子布就是底盤。
沒有底盤,再?gòu)?qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)也只是一堆廢鐵。同樣,沒有電子布,英偉達(dá)的Rubin架構(gòu)再先進(jìn)也只是空中樓閣。
說是電子布,它并非普通的布料,而是一種用于制造PCB板的電子級(jí)玻璃纖維。
高端電子布,尤其是超薄、低介電(Low-Dk)等電子布,融合了各種尖端材料科學(xué),堪稱黑科技的集合體。
至今,在這個(gè)賽道上,真正掌控產(chǎn)業(yè)命脈的依然是日東紡、旭化成、旭硝子等鮮為人知的日系廠商。僅這三家企業(yè),就獨(dú)占了全球高端電子布近七成市場(chǎng),幾乎是寡頭壟斷。
它們不生產(chǎn)AI芯片,卻扼住了AI算力的咽喉。
它們掌控了電子布最難、最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),而且能做到十年如一日不翻車的量產(chǎn)。
中國(guó)企業(yè)雖然也能生產(chǎn)電子布,全球份額也不低,但更多只是在中低端市場(chǎng)上廝殺。
日系廠商憑什么幾乎壟斷高端電子布市場(chǎng)?
答案是,用幾十年耐心,打造的難以逾越的護(hù)城河。
電子布是玻璃纖維織成的布,其性能取決于纖維的化學(xué)配方。日系廠商,掌握了兩種行業(yè)黃金配方的玻璃材料——NE-glass和T-glass,其介電常數(shù)遠(yuǎn)優(yōu)于普通玻璃。
別小看了這些配方,它堪稱材料科學(xué)領(lǐng)域的珠峰。
研發(fā)一種合格的電子玻璃配方,需要成千上萬次實(shí)驗(yàn),不斷調(diào)試、控制各種工藝參數(shù)。
以NE-glass技為例,日東紡從1990年代就開始研發(fā),苦心經(jīng)營(yíng)了30多年,才等來產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)。
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▲來源:日東紡
而國(guó)內(nèi)企業(yè)直到2010年后才開始涉足,光起步就晚了近20年。
擁有先發(fā)優(yōu)勢(shì)的日系廠商,為后來者編織了一張密不透風(fēng)的專利網(wǎng),不但核心配方,從原材料提純、拉絲工藝到設(shè)備制造……全產(chǎn)業(yè)鏈都申請(qǐng)了專利。
同時(shí),它們還深度綁定芯片巨頭。
過去幾年,日東紡與英偉達(dá)、AMD等芯片巨頭展開廣泛合作。
英偉達(dá)最新的Rubin架構(gòu),對(duì)電子布提出了近乎極限的要求,而全球能兜住這些需求的,幾乎只有日東紡一家。
不僅如此,日企還通過巨額的不可逆投資,對(duì)競(jìng)爭(zhēng)者形成強(qiáng)大威懾。
建一座電子紗窯爐,起步價(jià)就是5億元,高端窯爐甚至要15億元以上。高端電子布的擴(kuò)產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)2年以上,單條標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)線設(shè)備投資超5億元,普通企業(yè)根本沒有能力和勇氣入局。
一旦試錯(cuò)失敗,將血本無歸。
通過以上三步棋,日系廠商完成了對(duì)全球高端電子布的隱性控制,中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)也因此被卡脖子。但現(xiàn)在,伴隨中國(guó)科技的整體突圍,這一局面也正迎來改變。
【02 多點(diǎn)破局】
2019年,國(guó)內(nèi)某PCB企業(yè)欲采購(gòu)一批超薄電子布,向日方詢價(jià),卻被對(duì)方報(bào)出普通電子布10倍的天價(jià),并且附加條件:
禁止向華為、中興供貨!
這是日系廠商的霸道邏輯:高端電子布是他們的私人領(lǐng)地,中國(guó)企業(yè)要么當(dāng)冤大頭,要么被排除在高端產(chǎn)業(yè)鏈之外。
類似的卡脖子,加倍激發(fā)了中國(guó)企業(yè)的創(chuàng)新奮斗。
面對(duì)日本人歷經(jīng)數(shù)十年,在超薄、低介電等高端賽道上編織的壟斷墻,中國(guó)企業(yè)發(fā)起了集體沖鋒。
沖在最前面的是宏和科技。
超薄電子布,過去長(zhǎng)期由日本和美國(guó)企業(yè)主導(dǎo)供應(yīng),國(guó)內(nèi)幾乎完全依賴進(jìn)口。
2017年,宏和在上海組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)工廠,目標(biāo)只有一個(gè):開發(fā)超細(xì)紗,攻克9微米超薄電子布。
但剛起步,研發(fā)人員就撞上第一道死亡門檻——拉絲工藝。
據(jù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人之一李金龍回憶:“曾經(jīng)有幾個(gè)月時(shí)間,實(shí)驗(yàn)機(jī)臺(tái)無法拉出超細(xì)紗,斷絲率特別高。”
為了解決斷絲問題,研發(fā)人員反復(fù)對(duì)現(xiàn)有的漏板技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,嘗試了上百種方案,同時(shí)優(yōu)化了玻璃配方,最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。
2021年,宏和成功量產(chǎn)9微米超薄電子布,一舉打破國(guó)外壟斷。
如果說超薄布的核心是精度,低介電布的核心就是配方。
介電常數(shù)越低,信號(hào)傳輸速度越快,損耗越小。這一點(diǎn),對(duì)于正在加速狂奔的AI而言,至關(guān)重要。
長(zhǎng)期以來,低介電布被日東紡、旭化成等日企壟斷。
為了打破封鎖,河南林州光遠(yuǎn)創(chuàng)始人李志偉,帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì),在當(dāng)年挖紅旗渠的地方,開始了二次創(chuàng)業(yè)。
低介電布最大的技術(shù)難關(guān),在于材料配方的優(yōu)化與制造工藝的協(xié)同突破。
李志偉歷時(shí)數(shù)年,沒日沒夜加班干,先后攻克了100多項(xiàng)工藝難關(guān),終于在2021年實(shí)現(xiàn)了低介電布的量產(chǎn)。
這是國(guó)內(nèi)第一家,堪稱行業(yè)最早的先行者。
當(dāng)有人問李志偉,公司剛起步時(shí)是不是很難?他坦然回答:“再難能比挖紅旗渠難?我們林州人從來不怕難!”
李志偉并不孤單。
在林州光遠(yuǎn)之后,泰山玻纖于2024年實(shí)現(xiàn)第二代低介電布量產(chǎn)。同年,宏和也繼超薄電子布之后,再次實(shí)現(xiàn)低熱膨脹系數(shù)(Low-CTE)電子布突破。
日本人把持幾十年的高端電子布,被中國(guó)企業(yè)徹底撕開了裂口。
但玻璃電子布,在介電損耗和熱膨脹系數(shù)上,已接近性能天花板。隨著英偉達(dá)發(fā)布最新的Rubin架構(gòu),下一代石英電子布成為首選。
這不是普通的技術(shù)升級(jí),而是一次材料革命,也給中國(guó)企業(yè)彎道超車提供了機(jī)會(huì)。
菲利華創(chuàng)始人鄧家貴抓住了機(jī)會(huì)。
這位曾任湖北石英玻璃總廠廠長(zhǎng)的老人,在石英行業(yè)擁有數(shù)十年積累。2017年,在他的帶領(lǐng)下,菲利華開始戰(zhàn)略性布局研發(fā)。
期間,歷經(jīng)八年時(shí)間,菲利華先后攻克了超細(xì)拉絲、低介電處理等核心工藝,最終于2025年成功研發(fā)出M9級(jí)Q布,并通過了英偉達(dá)官方認(rèn)證。
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▲來源:菲利華
這也是目前最頂級(jí)的電子布,全球能量產(chǎn)的企業(yè)屈指可數(shù)。
菲利華打破日本信越化學(xué)等巨頭的壟斷,為中國(guó)AI產(chǎn)業(yè)的發(fā)展拓展了空間。
不僅如此,菲利華還是全球少數(shù)從石英砂、拉絲到織布全產(chǎn)業(yè)鏈打通的企業(yè)之一,它給英偉達(dá)乃至世界提供了除日系之外的第二選擇。
【03 材料之戰(zhàn)】
宏和、泰山玻纖、菲利華,只是一個(gè)縮影。
國(guó)產(chǎn)高端電子布的突圍,是一場(chǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈的集體沖鋒,從上游的高純石英砂、特種漿料到中游制造設(shè)備,再到下游PCB板,參與企業(yè)眾多。
比如,東材科技、圣泉集團(tuán)在上游電子級(jí)PPO樹脂上實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代,為菲利華生產(chǎn)高端電子布提供可能。
生益電子這樣的下游巨頭,則完成M9板量產(chǎn)并推向市場(chǎng)。
這場(chǎng)蕩氣回腸的產(chǎn)業(yè)突圍戰(zhàn),是中國(guó)制造向高端躍遷的必經(jīng)之路,也向我們揭示了一個(gè)殘酷的產(chǎn)業(yè)邏輯:科技產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)爭(zhēng)的底座是材料革命。
很多人覺得,材料不就是基礎(chǔ)工業(yè)嗎?沒什么技術(shù)含量。
這是對(duì)材料科學(xué)最大的誤解。
某些高端材料的研發(fā)難度,甚至超過芯片和算法。道理很簡(jiǎn)單:芯片研發(fā)可以靠砸錢趕進(jìn)度和工藝,算法優(yōu)化可以靠天才大腦靈光一現(xiàn)。
但材料研發(fā),是在微觀世界對(duì)原子、分子進(jìn)行精準(zhǔn)操控,需要時(shí)間和運(yùn)氣,反復(fù)嘗試,每一次突破都要經(jīng)歷成千上萬次失敗。
但也正是這種反復(fù)失敗之后的成功,不斷推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步。
從工業(yè)革命到信息革命,每一次全球科技中心的轉(zhuǎn)移,背后都伴隨材料霸權(quán)的更迭。
第一次工業(yè)革命,英國(guó)憑借焦炭煉鐵技術(shù),掌握了鋼鐵材料霸權(quán),直接支撐了蒸汽機(jī)的量產(chǎn)和鐵路的鋪設(shè)。
二戰(zhàn)后,美國(guó)之所以能在航空領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)德國(guó)反超,核心是突破了航空鋁合金和半導(dǎo)體材料霸權(quán)。
今天,日本之所以能在高端電子布領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,核心也在于掌握了電子材料霸權(quán)。
除了M9級(jí)Q布,日本在芯片制造的光刻膠、靶材、封裝材料上,也都實(shí)力不俗,在某些領(lǐng)域甚至處于壟斷地位。
而這些材料,在很大程度上決定了算力霸權(quán)。
沒有M9級(jí)Q布這個(gè)堅(jiān)固的河床,英偉達(dá)Rubin架構(gòu)的10倍算力,就是一句空話。
這也是材料霸權(quán)的可怕之處:它藏在產(chǎn)業(yè)鏈的最底層,平時(shí)看不見摸不著,但只要它卡住脖子,整個(gè)產(chǎn)業(yè)都會(huì)停止前進(jìn)。
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理解了材料霸權(quán)的本質(zhì),再回頭看高端電子布的突圍之戰(zhàn):
這絕不是一次簡(jiǎn)單的替代,而是一場(chǎng)國(guó)產(chǎn)高端制造的自我革命,是中國(guó)制造向上躍遷的一個(gè)縮影。
除了電子布,在航天航空、新能源、芯片、核電等諸多領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)都在經(jīng)歷類似的材料突圍,每一次突破都標(biāo)志著中國(guó)高端制造邁上一個(gè)新臺(tái)階。
但戰(zhàn)役遠(yuǎn)未結(jié)束。
當(dāng)我們?yōu)樗懔︼j升與芯片突破歡呼時(shí),更應(yīng)銘記:這一切背后,是無數(shù)材料人在實(shí)驗(yàn)室與車間,用無數(shù)次失敗與堅(jiān)守?fù)Q來的。
這場(chǎng)靜默而偉大的材料革命,不是為了替代誰,而是為了掌握自己的命運(yùn),也給世界產(chǎn)業(yè)安全貢獻(xiàn)力量。
當(dāng)中國(guó)企業(yè)能自主生產(chǎn)M9級(jí)Q布、T1100級(jí)碳纖維、高端光刻膠時(shí),中國(guó)科技創(chuàng)新才能走得更遠(yuǎn),站得更高,全球科技產(chǎn)業(yè)才不會(huì)被單一國(guó)家卡脖子。
【參考資料】
[1]《李志偉:紅旗渠畔的科技先鋒》檢察日?qǐng)?bào)
[2]《用玻璃拉出超細(xì)紗,這家公司解決了一項(xiàng)技術(shù)難題》長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)
[3]《AI Infra 升級(jí)浪潮中的材料革命》中銀證券
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