责任同担利益共享 深耕细分领域市场 ——PVP获丰硕成果

上海宇昂新材料科技有限公司    上海应用技术大学

上海宇昂新材料科技有限公司成立于2010年(简称宇昂公司或公司),是一家以水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为特色的,集研发、生产、营销及应用为一体的创新型、科技型、成长型企业。公司总部位于上海浦东张江国家高新技术园区,研发总部及生产基地位于临港园区。公司为开发PVP产品的细分领域、培育利润增长点,和上海应用技术大学建立起“责任同担利益共享,深耕细分领域市场”的合作模式,使宇昂公司在PVP这个细分领域,成为能和巴斯夫、亚什兰等国际大牌企业分庭抗礼的技术创新型企业。产学研合作后,公司的年销售额为5500万元,市场占有率达8-10%。

一、产学研合作的主要做法

2010年初,宇昂公司成立时仅是一个十几人的小工厂,董事长王宇拥有药用辅料PVP的核心专利,同时承担老板、研发、销售的工作,苦心经营并维系着这条绵长而脆弱的产销线。富有激情的他不曾忘记创业初期内心的澎湃“誓把宇昂打造成为水性高分子领域的航母”。然而现实是骨感的,这架航母缺少“舰载机”!王宇领衔的公司决策层下定决心:瞄准高校拥有的或正在研究的应用型项目,培育成熟一个转化一个。王宇虽与上海应用技术大学(简称上应大)结缘,当时缺乏必要的约束,效率太低,似乎要形成“战斗力”还缺一贴“引发剂”。

1、联盟计划启动产学研深度合作

正当寻找“引发剂”时,联盟计划将校企紧密联系在一起,就“PVP在闪烁粉体中的应用研究”项目开展产学研合作。基于上应大的理论基础,结合宇昂公司现有的生产条件,双方就以下两个方面开展深度合作:(1)PVP功能的开发、拓宽应用面,及早实现产能输出;(2)由企业出资,对现有生产线进行升级改造,扩大产能。到2017年,通过双方联合攻关,在临港生产基地改造自动化生产线进行大批量生产后,已在原有基础上再降低能耗20%,接近零排放;销售额从项目合作初期的1500万元增加到5000多万元,翻了三番。至此,联盟计划这贴“引发剂”发生“化学反应”,使双方的合作愈加紧密、高效。

2、责任同担利益共享,深耕细分领域市场

产学研合作创新是技术创新的一个有效方式,项目明确了通过深耕细分领域及产业化,实现责任同担利益共享的合作模式和机制。

(1)通过PVP功能化,实现已有药辅PVP以外的新产品开发,根据成果大小和贡献度,对有贡献的教师以物质奖励,或和有贡献的教师签订项目开发合同,给予资金支持等多种形式的激励。

(2)对于市场前景特别看好的重大成果,双方拟成立以宇昂、上应大和教师研发团队“三位一体”的实体公司,进行独立运作、成果转化,并根据贡献进行股权分配。

有效的利益分配机制,强化了双方“真诚合作,共创美好未来”的务实发展基础,也使企业更加锐意进取,不断提升产品品质。如2016年,上应大周鼎老师因前期参与聚维酮碘、闪烁粉体的开发成果显着。宇昂公司按照约定,周鼎老师获得了企业50万元的技术开发合同。合作中,双方发挥各自优势,专注技术开发、产品整合以及销售环节,并对产品品质和最终的市场反馈共同承担责任。

3、共建实习基地,双向培养人才

为充分发挥双方的优势,培养更多高素质、高技能的应用型人才,也为上应大师生提供实习、实训、就业提供更大空间。经双方签订协议,宇昂公司成为了上应大的实习、青年教师践习基地,年接纳本科生约450人次。根据协议,宇昂公司可提前与优秀实习生签订就业协议。截止目前,已有10余位本科生与公司签约,占公司对外招聘人数的25%以上。

另一方面,学校聘请公司董事长王宇博士、研发部经理陈占、总经理金玉伟等,担任上应大本科毕业论文的企业指导教师;企业每年接受6-8名本科生在企业参与课题研究,并完成毕业论文。大学生的实习和参与课题研究,一方面为企业研发部提供了人手,夯实了双方的合作基础。另一方面,大学生以在企业参与研发的相关内容作为毕业论文的课题,锻炼了实战能力,实现双赢。本项目执行期间,项目连续四年有同学获得上应大优秀本科毕业论文。

在青年教师的人才培养方面,2018年公司接收周鼎博士到企业产学研践习1年,获批上海市教委高校教师产学研计划。同年周鼎老师携“闪烁透明陶瓷”合作成果,参加第五届国际稀土资源利用大会,荣获张洪杰院士颁发的优秀青年奖。

二、产学研合作取得的主要成绩

产学研合作后,公司产品不断推陈出新,从单一的药用和化妆品用PVP辅料,逐步开发出PVP功能化产品,抢占细分市场。有了宇昂公司的研发平台和资金支持,研发团队既耐得住研发的寂寞,又抓得住眼前的机遇。从2011年-2017年间,双方成功开发了聚维酮碘消毒剂、水处理滤膜造孔剂、闪烁陶瓷等3项PVP功能化产品,大大提升了企业的技术创新能力,取得了良好的经济和社会效益。

1、提高了企业的技术创新能力

(1)在高稳聚维酮碘消毒剂开发方面,常规的PVP受光、热等外源因素影响,分子链容易断裂、发生降解,稳定性欠佳。经双方联合攻关,通过采用抗氧化端基取代-OH,对PVP分子链进行封端,提升了PVP分子链的稳定性。同时,优秀的成膜性缓解了碘离子对皮肤组织的刺激,有利于游离碘缓慢释放,是一类缓释无痛的消毒剂。在消毒剂市场的深耕项目——高稳聚维酮碘(PVP-I),获科技部颁发的国家重点新产品证书(编号:2014GR026605)。与国际巨头企业同类产品相比,本项目碘的缓释效果更好,有效碘含量损失率不超过3.5%,低于巴斯夫、亚什兰等公司的4.5-6.5%。截止目前,双方在聚维酮碘项目申请发明专利累计6项(2项授权、4项公开),授权实用新型专利1项。

图1 宇昂公司的聚维酮碘系列产品

应用实例:2015年的8·12天津爆炸事故、“东方之星”沉船事故、2016年湖北等地区发生水灾后,公司向当地红十字会捐助了聚维酮碘消毒液。

(2)在水处理滤膜造孔剂开发方面,双方研发团队立足净水滤膜的核心要素——滤膜孔道进行攻关,研发出了分子量分布窄、稳定性高、水溶性好的水处理膜孔道剂,能保证水处理膜具有良好的膜通量和截留率,提升水处理膜的性能。研究表明,当致孔道剂PVP含量为10%时,共混交联膜对6.4%的甲醇溶液,在30℃下其通量可达到1.998L/m2h,高于1.5-1.7 L/m2h的行业均值。截止目前,双方在水处理滤膜造孔剂项目中,申请发明专利累计4项(2项授权、2项公开),授权实用新型专利5项。

图2 公司为担杆岛驻地海军官兵提供净水及设备时的合影

(后排左二为宇昂董事长王宇)

应用实例:宇昂关注驻岛官兵的饮用水难题,为中国南海海军担杆岛驻地,提供了自主研发的生活饮用水处理技术和装备,受到驻岛官兵部队的欢迎。

(3)在闪烁粉体及透明陶瓷技术开发方面,项目关注能用于核医学探测用的高性能闪烁材料的深耕,通过校企联合攻关,开发出具有粒度分布窄(50-150nm);分散均匀无硬团聚颗粒(一次颗粒直径<60 nm;比表面积>10 m2/g);能耗低(粉料的合成温度<1200℃,比固相法低200-300℃)的闪烁粉体。

2016年7月,联盟计划项目顺利结题后,双方仍未停止合作的脚步,共同开发用于核医学探测市场的新一代闪烁透明陶瓷。2017年,合作开发出CT/PET用的大尺寸透明陶瓷的直径超过50 mm。其光学透明性接近单晶水平,闪烁衰减时间仅为18 ns,能量分辨率达到5.24%。该闪烁透明陶瓷样品,经波兰哥白尼大学、俄罗斯科学院检测,优于国际通用BGO、LSO闪烁单晶,得到国际同行认可。这意味着采用该闪烁材料,需要信号响应时间更短、剂量更少。2018年,在Optical Materials、Laser Physics Letter等国际知名期刊发表SCI论文2篇,并已着手在纳米晶粉体合成、核医学陶瓷闪烁体方面,布局国际专利。

图3 医用闪烁粉体及透明陶瓷成果获奖

截止目前,双方在闪烁粉体和透明陶瓷项目中,申请发明专利累计4项(2项授权、2项公开),发表闪烁材料相关的SCI论文30余篇。

2、取得良好的经济和社会效益。

公司在临港升级自动化生产线和管理后,减少工时15%、降低成本30%、成品率提高35%,而市场的占有率从3%提升至10%。销售额增长率超过300%,从产学研合作前的1500万,提升到5000万以上,利润的增长率也达到近70%。产品已被诺华、雅培、Brookes等世界前五十大知名企业采用,效果良好。

所开发的三项成果具有良好的社会意义。采用了缓释碘离子消毒的高稳聚维酮碘(PVP-I)是一种高效、无毒副作用的产品,作为消毒剂用于人、畜牧、水产养殖等市场。特别是2017年进行生产线改造与升级后,成品率提高了35%,能耗降低了20%,接近零排放;水处理滤膜造孔剂立足当下的饮用水安全、污水处理等问题,不仅为百姓生活提供了安全饮用水,也为污水处理企业提供了可靠的过滤方案;闪烁粉体及其高性能闪烁透明陶瓷的研发,有望成为下一代高端医疗设备CT/PET中的核心闪烁材料,打破美国通用电气、荷兰飞利浦、德国西门子等跨国集团的垄断,为高端医疗设备的国产化助力。

3、双向培养人才

公司年接纳本科实习生已达450人次,培养了既有理论知识,又有一定生产实践知识的新型大学生。同时,青年教师也得到生产实践的锻炼。如前所述,周鼎博士到企业产学研践习1年,获批了2018年上海市教委高校教师产学研计划,并在第五届国际稀土资源利用大会,荣获优秀青年奖。

对公司而言,董事长王宇博士因组织并参与产学研合作,获得2014年创业中国年度创新人物,2016年入选国家第二批“万人计划”,同年获评高级职称。研发部经理陈占,2017年晋升中级职称。总经理金玉伟、研发部魏亚娜等人,已申报2018年中级职称。

4、取得了自主知识产权

近年来,共申请发明专利14项(授权6项,公开9项)、授权实用新型专利6项,形成了一套以PVP改性和规模化生产技术和自主知识产权。发表闪烁材料和PVP相关论文30余篇,得到国内外同行的高度认可。特别是所研制的闪烁透明陶瓷,已引起波兰哥白尼大学、俄罗斯科学院的合作兴趣。公司目前正在布局国际专利的申请。

三、下一步深化产学研合作的打算

宇昂公司的成功,是基于产学研合作的科技创新,与合作单位实现了共赢。今后,公司将提供更多的资金和良好的工作环境,吸引更多企业外的研发人员,深耕PVP细分领域和市场;将继续为联合攻关的企业内外的技术人员,提供实实在在的激励。对市场前景看好、转化成效特备显着者,成立项目为基础的实体公司独立运作,简化流程、让合作方技术团队担任总经理、分配股权,最大化推动新产品成果转化。

四、点评或总结

宇昂公司的产学研合作模式是合作双方在彼此充分了解、磨合的基础上,组成科研攻关团队,深耕产品用途的细分领域和市场,定点突破,加快形成产能。同时,建立合理的利益分配机制,使产学研合作各方最终实现共赢。