助推产业链高质量发展·创投实录|瑞为新材:用最硬材料攻克最热难题
时间:2025-07-24

随着芯片发展的小型化和高度集成化,其产生的热量正成为制约产业前行的“烫手山芋”。在这场看不见硝烟的热管理技术竞赛中,南京市创投集团直投企业南京瑞为新材料科技有限公司 (以下简称“瑞为新材”)给出了破局方案:用自然界最坚硬的物质,解决科技界最棘手的热点难题。

作为南京航空航天大学重点孵化的产业化项目,这家企业以金刚石为突破口,发起了一场集材料创新、效率提升、系统集成于一体的散热革命,不仅实现了从实验室研发到规模化量产的精彩跃迁,更助力“中国芯”在激烈的国际竞争中赢得胜势。

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“滴水穿荷”

步入瑞为新材的产品展厅,一件件形状各异的热沉片陈列其中,最小的仅有米粒大小,最大的堪比手机尺寸。这些看似寻常的金属板材,实则暗藏玄机:它们以钻石原石为基材,正为新一代芯片提供革命性的散热解决方案。

散热问题始终是芯片技术发展的“阿喀琉斯之踵”。行业数据显示,超过五成的芯片失效源于热量无法及时导出,或因温度升高导致性能下降。芯片在70℃以上时,温度每升高10℃,其可靠性就会降低50%。随着芯片功率密度的持续攀升,散热问题愈发严峻,如何突破热管理技术瓶颈,成为整个行业的迫切需求。

当前传统散热材料已经难以满足高性能芯片的需求,世界上导热性能最优异的物质材料——金刚石成为新一代热管理材料的理想选择。然而,如何将金刚石与铜、铝等金属完美结合,既要攻克界面热阻难题,同时实现低成本量产,是科研团队面临的最大挑战。  

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“金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,想让它与铜、铝等金属牢固结合,就像让水滴停留在荷叶表面——看似近在咫尺,实则难以相容。”瑞为新材董事长王长瑞用这个生动的比喻,道出了材料研发的核心难点。

经过长达数年的技术攻坚,瑞为新材终于研发出独创的制备工艺,不仅破解了金刚石金属复合材料的制备难题,更实现了规模化量产。事实上,前述热沉片就是由金刚石和铝、铜等材料复合而成,“当裸芯片被焊接在芯片热沉上,芯片产生的热量将会被快速导出,以确保核心部件能正常工作。” 

“让一滴水最终穿透荷叶,我们的技术跨越了看似不可能的障碍。”王长瑞透露,公司产品不仅通过材料创新解决了芯片散热的技术问题,而且相较于传统的散热材料,热导率提升了两倍以上。此外,公司工艺对传统的散热结构进行了合并简化,实现了载片和壳体的一体化,减少了散热过程中的热阻,进一步提升了散热效率。  

目前公司芯片散热技术已经更迭至第三代,新一代产品SBS是具有五层复合结构的高性能热沉材料,中间层为铜钼,双面覆以纯铜,具有高导热系数、低膨胀系数,在极端严苛的热循环载荷下仍然具有高可靠性。

 “七天奇迹”

将时钟拨回2021年12月24日,瑞为新材正式成立。谁也没想到,这个由南京航空航天大学教授带领的创业团队,会在短短三年内实现从实验室到生产线的惊人跨越。 

“只要可能有,不可能没有”——这句被员工挂在嘴边的企业文化标语,源自一场惊心动魄的极限挑战。公司初创时期,某军工研究所使用的传统散热材料突发质量问题,急需更换供货商。面对闻讯而来的瑞为新材,客户抛一道“军令状”:“一周时间内,你们能做出成品,我们就合作。”    

“正常交付周期需要2-3周,但客户只给了7天时间。”回忆这场与时间的赛跑,王长瑞记忆犹新。为此,他和团队连续奋战六个昼夜,最终在第七天晨曦微露时,将闪着金属光泽的数百片金刚石热沉片准时呈现在客户面前,并且性能指标远超客户预期。

这场漂亮的“突围战”,不仅为瑞为新材叩开了严苛的军工市场大门,更锻造出一支敢打硬仗的“特种部队”。翻开瑞为新材的业绩报表,一组数字格外亮眼:2021年公司成立当年实现产值100多万元,2022年稳步攀升至200万,2023年猛增至1700万元,2024年已经突破5000万元。这样的发展曲线,在硬科技创业领域实属罕见。 

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谈及“瑞为速度”,王长瑞将其归于两个关键因素:十年磨一剑的技术沉淀,和对市场痛点的精准把脉。在哈尔滨工业大学读博期间,他就在金刚石复合材料的微观世界里探赜索隐;在中国电科十四所的多年工作经历,让他深入理解行业痛点以及应用场景;在南航的教研生涯,则让他完成了技术转化的最后攻关。

华丽转身的背后,是这位曾经只需专注科研的学者,如今要同时驾驭研发攻坚、生产管理、市场开拓、资本对接等“多线任务”。在员工眼里,王长瑞是出了名的“拼命三郎”和“空中飞人”:平均每天工作18小时,基本全年无休,并且创下一天内南京-无锡-成都两次折返的纪录。 

创业的艰辛在王长瑞的身上留下深刻印记。对比三年前的照片,他原本乌黑浓密的头发已经七成发白,但那份执着与热忱丝毫未减。“辞职创业需要勇气,但更需要对事业的热爱。”王长瑞坦言,在他的人生天平上,解决芯片散热的“卡脖子”难题,远胜于象牙塔里的安稳。

作为半导体产业链中的关键环节,此前,芯片热沉技术长期被日美企业垄断。瑞为新材自主研发的金刚石金属复合材料,不仅填补国内技术空白,更捅破了“技术天花板”,有效提高芯片的使用寿命及应用场景,为中国半导体产业链开辟了一条上升通道。  

“点石成金”

2025年,瑞为新材以更耀眼姿态登上创新舞台。公司不仅荣登首届福布斯中国投资价值初创企业百强榜单,更成功获得君联资本、中车资本等知名投资机构的新一轮融资,这份双重认可彰显了市场对其打破技术壁垒与增长潜力的坚定信心。

在独具特色“金刚石+”战略指引下,瑞为新材正加速构建技术护城河。创新将沿着三个战略轴线展开:

一是突破金刚石与铜铝复合的传统路径,“当业界都在追求导电性时,我们开始反向研发‘金刚石+其他材料’的绝缘复合材料,通过逆向思维打开全新的应用场景。”

二是实现从材料供应商到系统解决方案提供商的跃迁,通过系统热设计、结构设计、热仿真分析、定制开发、综合热测试等环节为芯片的散热问题提供全面的热管理方案。

三是聚焦纯金刚石材料的深度开发,根据下游发展趋势持续拓展应用边界,向价值链更高处延伸。

这一立体化技术布局,正撬动一个极具想象力的市场。目前,公司已经与中国电科集团、航天科工等十大军工企业及民用标杆企业开展合作,产品已具备多品种、宽领域热管理材料批量出货能力,未来公司产品还将涉足5G、新能源发电、大功率光电器件、功率电子、IGBT、新能源汽车等领域。“比如5G基站能耗很大,我们的技术可以使5G基站设备实现24小时不间断工作,且寿命可提高3至5倍。”王长瑞解释道。

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南京市创新投资集团投资五部相关负责人表示,2024年8月,南京市创新投资集团通过管理的紫金新创(南京)创业投资基金合伙企业(有限合伙),与毅达资本、恺富资本联合投资了瑞为新材数千万元。完成投资后,创投集团持续为瑞为新材嫁接产业资源,搭建上下游合作桥梁,有力推动了公司产品在民用光通信、电力电子、激光等领域的市场快速拓展。随着我国高性能热沉材料需求的持续增长,以及金刚石热沉产品的技术成熟度不断提升和成本进一步降低,未来市场前景将更加广阔。

而在王长瑞看来,顶尖投资机构的加入,不仅为瑞为新材的发展提供了坚实的资金后盾,更带来了国际化的管理经验与前瞻性的行业洞察,助力公司实现管理科学化、运营透明化,同时也深度赋能了公司的业务发展。

站在资本与产业的双重风口上,瑞为新材已描绘出清晰的发展蓝图:到2026年,预计产能达到1000万至1200万片,营收突破5亿元。公司将致力于成为散热解决方案的领航者,继续以金刚石这一自然界最坚硬的物质为笔,在材料科学的广袤疆域挥洒创新激情,锻造出“炙手可热”的产业未来。  

来源:创投集团

审核:薛瑶

发布:尤异