36Kr Exklusivveröffentlichung | Ein Team aus Mitgliedern der Tsinghua-Universität und Peking-Universität, das sich mit dem digitalen Druck für industrielle Funktionsbeschichtungen befasst, hat eine Finanzierung in Höhe von mehreren hundert Millionen Yuan von 5Y Capital, Xiaomi, NIO Capital und weiteren Investoren erhalten.

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Autor | QIAO Yujie

Redakteur | YUAN Silai

36Kr Hard Tech erfuhr, dass Shifang Technology, ein Unternehmen, das sich auf die digitale Drucktechnologie für funktionale Beschichtungen in industriellen Szenarien spezialisiert hat, nacheinander zwei Finanzierungsrunden abgeschlossen hat. Von der B-Runde bis zum Abschluss dieser B+-Runde belief sich das Gesamtfinanzierungsvolumen auf fast 300 Millionen Yuan. Fivey Capital, Creation Ventures, Cowin Capital sowie die führenden branchenstrategischen Investitionsinstitutionen Hengxu Capital, Xiaomi Group und NIO Capital beteiligten sich gemeinsam, und mehrere Altaktionäre erhöhten ihre Investitionen gleichzeitig.

Shifang Technology wurde 2020 gegründet und widmet sich der Bereitstellung von hochpräzisen, hochviskosen, mikrometergenauen Kernkomponenten und Systemlösungen für den digitalen Druck funktionaler Beschichtungen für die Industrie. Das Unternehmen hat weltweit erstmals eine UV-Tintenstrahldruckmaschine für funktionale Beschichtungen auf den Markt gebracht, die in großem Umfang in industriellen Bereichen wie neuen Energien, PCB und Automobilindustrie eingesetzt wird.

Im Bereich der Batterien für neue Energien hängt die herkömmliche Isolierung von Zellen hauptsächlich vom Umhüllungsverfahren ab. Obwohl es ausgereift und leicht ist, werden Probleme wie die sinkende Ausbeute der Umhüllung, die Alterung der Grenzflächen und das Versagen durch Ausbeulung im Trend großer Zellen immer ausgeprägter. Obwohl das in den letzten Jahren aufgetauchte UV-Spritzverfahren einige Schwachstellen verbessert hat, leidet es immer noch unter Einschränkungen hoher Gesamtkosten, die durch komplexe Abschirmverfahren, schlechte Kantenpräzision und niedrige Materialausnutzung verursacht werden.

Vor diesem Hintergrund wird der UV-Tintenstrahldruck zu einer wichtigen Richtung für die Modernisierung des Verfahrens von Isolationsbeschichtungen für Zellen. Durch das präzise Ausstoßen des Materials auf die Oberfläche des Werkstücks über den Druckkopf und anschließende Photohärtung zur Bildung einer Beschichtung kann eine feinere Steuerung der Beschichtung erreicht werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren kann der UV-Tintenstrahldruck die Ausbeute verbessern, die Materialverschwendung verringern, die Investitionskosten für Geräte erheblich senken und eine flexiblere Beschichtungsverarbeitung entsprechend den Leistungsanforderungen realisieren.

Einer der Kernvorteile von Shifang Technology liegt in der Fähigkeit zur vollständigen eigenständigen Entwicklung rund um die Kernkomponenten der Druckmaschine, wodurch die unabhängige Kontrolle über die Kerntechnik realisiert wird. Durch selbst entwickelte Module wie Steuerplatinen, Tintenzufuhrsysteme und Softwarealgorithmen wird ein vollständiges technisches Systemstack abgedeckt, das Hardware, Software, Fluidsteuerung und Materialanpassung umfasst.

Produktübersicht (Quelle/Unternehmen)

Die Schwierigkeit beim Drucken industrieller funktionaler Beschichtungen liegt nicht nur darin, „das Material auszustoßen“, sondern vor allem in der systemischen Zusammenarbeit zwischen Material, Gerät und Verfahren. Zu diesem Zweck hat Shifang Technology das Praxis-Labor für funktionale Beschichtungen aufgebaut, das sich auf die Entwicklung neuer Verfahren, die Anpassung neuer Materialien, die Überprüfung des Druckergebnisses und die Prüfung der Filmbildungsleistung konzentriert, um Kunden dabei zu helfen, den gesamten Prozess von der Materialprüfung bis zur Einführung in die Massenproduktion abzuschließen.

Derzeit arbeitet das Unternehmen mit mehr als 50 in- und ausländischen Materialunternehmen zusammen, und die zugehörigen Materialsysteme sind bereits in das Versorgungssystem mehrerer führender Batterieunternehmen eingetreten. Für Kunden mit vorhandenen Tintensystemen kann Shifang Technology auch die Anpassungsüberprüfung zwischen Materialeigenschaften, Druckverfahren, Beschichtungsleistung und Drucksystem über das Labor abschließen. Kunden werden eine umfassende Kettlösung von der Druckmaschine über die Verfahrensanpassung und -prüfung bis zur Umsetzung in die Massenproduktion bereitgestellt.

Präsentation der Kernkomponenten des Produkts (Quelle/Unternehmen)

Gezielt auf die differenzierten Anforderungen verschiedener industrieller Szenarien hat Shifang Technology zwei Produktserien auf den Markt gebracht: die XF-Serie von Druckmaschinen für funktionale Beschichtungen mit hohem Takt und hoher Viskosität sowie die P-Serie von hochpräzisen Druckmaschinen für funktionale Beschichtungen. Die XF-Serie richtet sich hauptsächlich an Anwendungszenarien mit hohem Durchsatz und schneller Produktion, wobei der maximale Tintentropfen pro Punkt 160 pL und die maximale Druckdicke pro Durchgang 120 μm beträgt. Sie konzentriert sich auf die Anforderungen an den Hochtakt-Druck von hochviskosen dicken Beschichtungen in Bereichen wie Isolationsbeschichtungen für neue Energiezellen und funktionalen Schichten von Perowskit. Die P-Serie hingegen ist für Szenarien mit geringer Tintenmenge und hoher Präzision ausgelegt, wobei der kleinste Tintentropfen 3 pL und die dünnste Druckdicke 1 μm beträgt. Sie eignet sich für den Beschichtungsdruck in hochpräzisen Bereichen wie PCBA-Schutzlacken, Kleberahmen von Festkörperbatterien und Halbleitern.

Produktserien (Quelle/Unternehmen)

Aus kommerzieller Sicht sind Batterien für neue Energien der größte Anwendungsmarkt von Shifang Technology. Das Unternehmen hat mehr als 5 führende Batterieunternehmen bedient, und die Gesamtzahl der Zellen, deren Isolationsbeschichtungen mit den Druckmaschinen von Shifang Technology verarbeitet wurden, übersteigt 5 Millionen. In den bereits umgesetzten Massenproduktionsprojekten realisiert das Unternehmen auf Basis selbst entwickelter Hard- und Software verschiedene Druckverfahren wie Top-Spritzen, Seiten-Spritzen und Mehrwinkel-Spritzen, die alle Arten von Zellen wie quadratischen, zylindrischen und Klingen-Zellen anpassen. Die Erstausbeute übersteigt 98 %, die Materialausnutzung liegt über 99 % und der höchste Produktionstakt der Fertigungslinie erreicht 56 PPM, wodurch die strengen Anforderungen der Speicher- und Antriebsbatteriefertigung an Beschichtungsleistung, Konsistenz und Produktionseffizienz erfüllt werden.

Darüber hinaus werden mit der beschleunigten Umsetzung der Industrialisierung von Festkörperbatterien höhere Anforderungen an Isolations- und Dichtstrukturen gestellt. Der technische Wert des digitalen Drucks erstreckt sich auch auf das Szenario der Kleberahmen von Festkörperbatterien, wodurch Probleme wie die geringe Effizienz und schlechte Präzisionssteuerung herkömmlicher Verfahren gelöst werden können. Derzeit hat Shifang bereits mit mehreren führenden Batterieunternehmen gemeinsame Verfahrensprüfungen durchgeführt.

Gleichzeitig wird die Beschichtung von PCBA-Schutzlacken zur zweiten Wachstumskurve des Unternehmens. Derzeit dominiert in der Branche noch traditionelle Verfahren wie Zerstäubungs-Luftspritzen und Nadel-Dosieren, wobei die Tintenmenge pro Punkt im Nanoliterbereich liegt und manuelle Abschirmung sowie Pfadplanung erforderlich sind, was es schwierig macht, die Anforderungen an höhere Präzision und effizientere Produktion zu erfüllen. Die Druckmaschine der P-Serie von Shifang Technology hingegen kann die Steuerung von Tintentropfen im Picoliterbereich realisieren. Eine höhere Granularität bedeutet auch eine feinere Steuerung der Beschichtung. Im Bereich von 1 bis 50 μm kann die Dickengenauigkeit auf ±10 % des Zielwerts gesteuert werden, und es können unterschiedliche Dicken in verschiedenen Bereichen in einem Durchgang gebildet werden. Darüber hinaus wird der Import von Grafikvorlagendateien oder die Generierung von Vorlagen durch Fotografieren unterstützt, um die digitalisierte automatische Vermeidung von nicht zu beschichtenden Bereichen zu realisieren, wodurch die Abschirmung und Pfadplanung entfallen und die Produktionseffizienz um mehr als das Zehnfache im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren gesteigert wird.

Im Bereich des Teams beträgt der Anteil von Mitarbeitern mit Master- und Doktorgrad über 35 % und der Anteil von Forschungs- und Entwicklungsmitarbeitern über 80 %. Das Kernteam für Forschung und Entwicklung besteht aus Doktoren und Masterabsolventen von Universitäten wie Tsinghua-Universität, Peking-Universität, Xi'an Jiaotong-Universität und Harbin Institute of Technology. Das Unternehmen hat mehr als hundert selbst entwickelte Erfindungspatente erhalten, die Schlüsselbereiche wie Tintenstrahldrucktechnik, Tintentropfenbeobachtungssystem, Tintenwegsteuerungstechnik und automatisierte Optimierungsalgorithmen abdecken.

Im Folgenden finden Sie Auszüge aus dem Gespräch zwischen 36Kr Hard Tech und dem Gründungsteam von Shifang Technology:

36Kr Hard Tech: Es ist sehr schwierig, dass funktionale Materialien die Druckanforderungen erfüllen. Wie löst Shifang Technology dieses Problem?

Gründungsteam: Tatsächlich sind die Vorteile im Bereich funktionaler Beschichtungen, wenn Probleme durch Druck gelöst werden können, im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren sehr offensichtlich. Der größte Vorteil besteht darin, dass das Material maximal genutzt und bedarfsgerecht gedruckt werden kann.

Aber die meisten funktionalen Materialien sind schwer zu drucken, da sobald es um Funktionalität wie Leitfähigkeit, Isolierung und Korrosionsbeständigkeit geht, die Materialformel sehr komplex wird. Der Druck selbst stellt jedoch sehr hohe Anforderungen an das Material, sein Verfahrensfenster ist sehr eng und das Materialsystem muss sehr gut mit dem Druckverfahren übereinstimmen, was die Sache sehr schwierig macht. Deshalb haben wir uns entschieden, diese Sache gemeinsam mit weltweit führenden Materialunternehmen zu realisieren. Chinas Materiallieferkette hat in den letzten zehn Jahren eine Reihe von Materiallieferanten mit hohem wissenschaftlichem Forschungsniveau ausgebildet. Wir haben durch technische Anleitung und Vorschläge zur Formelanpassung die Übereinstimmung verschiedener Materialien mit dem Druckverfahren realisiert.

Die Materialhersteller sind auch sehr bereit zur Zusammenarbeit, da das Druckverfahren dazu beitragen kann, den Wert der Materialien zu steigern. Bei dem gleichen Material beispielsweise kann das herkömmliche Spritzverfahren zu großen Verlusten führen, wobei möglicherweise 30 % des Materials nicht genutzt werden; beim Drucken hingegen landen möglicherweise 99 % des Materials präzise an der Zielposition, sodass nur sehr wenig Abfall entsteht. Auf diese Weise kann das Material selbst einen höheren Wert darstellen.

36Kr Hard Tech: Wenn verschiedene Industrien die digitale Drucktechnik einführen, beispielsweise neue Energien, PCB und Unterhaltungselektronik, sind zahlreiche Anpassungen an Druckköpfen, Software und Materialien erforderlich? Wie wird das Problem der technischen Wiederverwendbarkeit gelöst?

Gründungsteam: Die Anforderungen an Druckanwendungen in verschiedenen Industrien weisen zwar viele Unterschiede auf, aber unser Verständnis von Wiederverwendbarkeit kann in technische Wiederverwendbarkeit und materielle Wiederverwendbarkeit unterteilt werden.

Unsere Methodik zielt mehr darauf ab, die Erfahrungen durch ingenieurmäßige Denkweisen auf ihre zugrundeliegende Logik zu prüfen und diese Erfahrungen zu übertragbarem Know-how zu entwickeln. Daher ist die Wiederverwendbarkeit der Technik sehr hoch, wenn wir mit neuen Anwendungsszenarien und Problemen konfrontiert werden. Außerdem ist die Gemeinsamkeit der Anforderungen an die Herstellung funktionaler Beschichtungen in verschiedenen Bereichen und für verschiedene Produkte sehr hoch. Einfach ausgedrückt konzentrieren sich fast alle auf einige sehr klare Anforderungen: gleichmäßige Dicke, saubere Kanten und präzise Position. Wenn diese Anforderungen durch die Erforschung verschiedener Fluideigenschaften, die Anpassung der Druckkopfsteuerung sowie die Steuerung des Prozesses der Landung, Benetzung und Ausbreitung des Materials auf dem Substrat tief verstanden und beherrscht werden, können Probleme in mehreren Szenarien gleichzeitig gelöst werden.

Bei der materiellen Wiederverwendbarkeit besteht die Möglichkeit der szenarienübergreifenden Wiederverwendung von Druckmaterialien in verschiedenen Industrien. Wenn wir die BOM zerlegen, stellen wir fest, dass die Kernkomponenten standardisierte Hardware wie Druckköpfe, Tintenwege und Platinen sind. Da wir uns mit Kernfunktionssystemen befassen, gibt es tatsächlich nicht viele Anforderungen an die Individualisierung der kleinsten Einheiten. Derzeit liegt unsere BOM-Wiederverwendungsrate bei etwa 70 %, und in Zukunft kann sie sogar über 80 % erreichen.

36Kr Hard Tech: Warum konzentrieren Sie sich jetzt auf Druckkomponenten und nicht auf komplette Geräte?

Gründungsteam: Einerseits sehen wir, dass die Chancen für Druckkomponenten sehr groß sind. Druck ist eine plattformbasierte Technik mit hohem Schwierigkeitsgrad und großem Marktpotenzial. Bisher gab es in der Branche keine systemische Lösung. Gerätehersteller verfügen über starke Fähigkeiten zur Gerätesteuerung, aber es fehlt ihnen an Erfahrung im Druckverfahren. Materialhersteller haben keine klare Richtlinie für die Formelentwicklung. An Angebots- und Nachfrageseite kann keine wirksame Zusammenarbeit entstehen, da beide Seiten nicht über ausreichendes Know-how im Druck verfügen, was zu schlechten Druckergebnissen führt. Es fehlt an Unternehmen, die standardisierte Druckkomponenten herstellen können. Wir füllen die branchenweite Lücke bei systemischen Druckmaschinen, für die es im In- und Ausland keine ausgereiften Umsetzungsfälle gibt.

Andererseits geht es um die Wahl des industriellen Zeitpunkts. Wir glauben, dass wir jetzt das goldene Fenster für den Einstieg in die Bahn der Druckmaschinen erreicht haben. Wenn man vor 10 Jahren eingestiegen wäre, gäbe es keine entsprechenden Materialien und Geräte zur Unterstützung, und die entsprechenden Investitionen wären nur vergebliche Mühe. Chinas Industrie für neue Energieanlagen hat in 5 bis 10 Jahren eine weltweit führende Position eingenommen. Derzeit ist die Reife der Unterstützungsangebote im Druckbereich ausreichend, um die technische Umsetzung zu unterstützen. Unsere nachgelagerten Bereiche haben sich zu ausreichend großen Anwendungsszenarien entwickelt, sodass das Druckmaschinengeschäft schrittweise in unabhängigen großen Szenarien umgesetzt werden kann. Wir können vorrangig präzise Ingenieurszenarien mit langfristigem starrem Bedarf abdecken, ohne mehrfach in kleine Szenarien einsteigen zu müssen.

Grüße der Aktionäre

Liu