在青岛网谷汇智园,藏着一家专注于纳米纤维材料创新应用的“隐形冠军”——表面能量(青岛)科技集团有限公司(以下简称表面能量)。凭借在纳米科技材料研发领域的厚积薄发,公司研发设计具有自主知识产权的纳米纤维宏量生产设备,不仅突破了静电纺丝纳米纤维产业化制备的关键技术瓶颈,达到国际先进水平,更让其产品和服务惠及纺织服装、电子、工业过滤、医疗、新能源及航空航天等众多行业,成为助力国家科技自立自强与新质生产力培育的亮眼标杆!
表面能量(青岛)科技集团有限公司
技术攻坚:
攻克万针级连续稳定生产行业难题
步入国内首家、规模最大宏量生产纳米纤维的工厂,4条万针级静电纺纳米纤维生产线正有序运行,乍一看并不起眼,近距离探究,便能从千丝万缕中发现“内有乾坤”。
在电场力作用下,12000根针形喷头均匀地喷射出纺丝,如同雨雾般均匀散落,在覆膜上密密麻麻地编织成一张仅几微米厚的柔软“薄纱”。
“静电纺丝技术作为制备纳米纤维的关键方法,其原理是通过高压静电场将纺丝液转化为纤维。这项技术长期以来面临着产业化的瓶颈,多数研究成果仅停留在实验室阶段,规模化稳定生产始终难以实现。我们历经4年技术攻坚,最终在纳米纤维宏量生产领域实现了关键性突破!”表面能量经营副总经理蓝霞介绍说,宏量生产的核心难点在于多喷头协同工作的稳定性。与实验室的少量喷头不同,表面能量自主研发的纳米纤维宏量生产设备,每条产线均配备1万多个喷头,如何让上万根纺丝同时喷射且互不干扰,成为了技术攻关的核心。
据蓝霞介绍,万针同时纺丝时,针与针之间会产生强烈的电场干扰,极易导致纳米纤维成型不良,进而影响纳米纤维膜的性能。更具挑战性的是,这项技术在国内并无先例可循,国际上纳米纤维材料的规模化生产也鲜有成功案例。因此,从生产设备的设计制造,到生产工厂的整体规划,每一个环节都需要科研团队从零开始摸索。
表面能量(青岛)科技集团有限公司研发实验室
没有现成的经验可借鉴,科研团队只能“摸着石头过河”,甚至在多数时候“没有石头可摸”。科研团队在实验室里反复翻阅行业前沿科研论文,不断调整工艺关键参数,喷头数量也从最初的几十个、几百个、几千个,逐步迭代至一万个的规模。经过无数次的试验与优化,团队最终攻克了万针级连续稳定生产的行业难题,成功研发出纳米纤维宏量生产设备及核心工艺,不仅填补了国内该领域的技术空白,更实现了显著的产能突破——公司生产的纳米纤维膜幅宽可达1.6米至1.8米,集团已规划12条生产线,整体年产能约2000万米至3000万米。现阶段,4条纳米纤维生产线已正式投产,主要聚焦服装用(年产能600万米)与产业用(年产能1000万米)纳米纤维材料的生产,剩余8条规划生产线将根据订单需求逐步投入运行。预计12条生产线都运行后,年生产产值可达2亿元左右。
行业领航:
制定标准+产学研融合
2025年11月,表面能量的“功能纳米纤维材料低碳产业化成套技术装备创制与应用”凭借突破性技术与产业化价值,成功斩获中国纺织工业联合会科技进步二等奖!该奖项是面向全国纺织行业的、唯一的科学技术奖,其评选标准严苛,不仅考量技术的创新性与先进性,更注重技术成果的产业化价值与行业带动作用。就在前不久,该技术成果通过中国纺织工业联合会组织的专家鉴定,被认定达到国际先进水平!
成功的背后,是表面能量专注于新材料的技术研究、生产和创新应用20多年的实力积累和砥砺创新。
表面能量(青岛)科技集团有限公司研发实验室
在企业起步阶段,表面能量以前沿的功能性纺织材料为核心,切入纺织领域进行了市场化的应用,通过研发一系列高性能纺织材料,成功将更舒适、健康、环保的穿着体验带给市场,自主品牌的科技功能性材料在纺织市场引起轰动;在转型攻坚阶段,表面能量开始布局对纳米纤维技术的研究,致力于解决静电纺丝产业化这一世界性难题,专注静电纺丝的量产技术与工艺改进。2022年,历经多年技术攻坚,突破静电纺丝产业化瓶颈,建成了国内首家、规模最大的纳米纤维工厂,并构建了完整的自主知识产权体系。在规模发展阶段,表面能量开始将这一平台技术在更多领域进行应用拓展与成果转化,目前已在纺织领域形成成熟的应用,并在新能源、过滤、消费电子、医疗等前沿领域展现出巨大的应用潜力。
表面能量自成立以来,主导或参与了48项国家、行业、团体和企业标准的起草拟定工作,并斩获25项国内外专利技术授权,特别是在纳米纤维产品设备领域,拥有12项相关专利。目前,企业研发团队均是硕士研究生和博士研究生学历,与东华大学、江南大学、青岛大学纺织学院等高校均有深度交流合作。
表面能量获评国家高新技术企业、科技型中小企业、青岛市专精特新企业、菁鹰企业、青岛市纳米纤维技术创新应用实验室、规上企业、小金花企业、技术创新中心等称号;获得青岛市品牌质量引领奖、中俄工业创新大赛全国一等奖、区长杯创新创业大赛一等奖、“省长杯”工业设计大赛铜奖等奖项,并被纳入上市企业培育名单。
赋能产业:
“千丝万缕”织就千行百业新图景
在表面能量展厅,记者近距离感受到企业核心技术Surforce纳米纤维技术和EOS环境适应力技术的应用场景和实用产品。
近距离感受纳米膜的优势和特点
“传统PTFE和TPU膜透气性差、无弹性,Surforce纳米纤维技术生产的纳米膜具有防风防水、透气透湿、柔软有弹性的特点,使防护类服装从无弹性的冲锋衣拓展到有弹性的日常服装,如针织外套、摇粒绒、卫衣、运动服、商务裤、休闲裤等,给纺织领域带来突破性的革新。”表面能量市场部部长李锐介绍说,纳米纤维具有极大的比表面积、优异的力学性能、超高的表面光洁度以及特殊的物理和化学性质,且可以采用多种原料,因此,纳米膜可应用在纺织、医疗、电子、过滤、新能源等领域,产品性能优异,成本降低,正逐步实现国产替代。
据介绍,在新能源领域,纳米膜可作为关键功能材料助力电池、储能等产品性能提升;在过滤领域,可以用于包括高温工况下的各种工业过滤,提高过滤效率,降低过滤阻力;在医疗领域,可以应用于一次性手术服、手术铺单、创可贴、伤口敷料等,集团创新研发了以壳聚糖为原料的纳米膜,并且规避了溶剂污染,实现了环保生产;在消费电子领域,可用于防水透声膜、防水透气膜,相比于传统材料,纳米膜产品性能更好、更环保且综合成本更低。
“依托于EOS环境适应力技术,企业针对不同环境,研发了不同的纺织服装,通过对温度、湿度、微生物安全三个角度的调控,实现人体的穿着舒适体验。”李锐介绍说,如针对湿环境,利用EOS抽湿速干技术研发生产的服装具有动态排汗、持续干爽、防止运动失温、安全抗菌的功能;利用EOS遮热防护技术研发生产的产品则拥有抗紫外线、遮外热、速干散内热的功能,穿着时的体感温度比穿普通服装降低至少2℃,并且叠加了轻量、抗皱、安全抗菌的功能;利用EOS能量回馈技术研发的服装可以管理人体60%通过辐射散失的热量,吸收人体发射的红外线和外界的太阳光、灯光等热量,转换成热能回馈给人体,保持寒冷环境中的温暖体感。
目前,基于Surforce纳米纤维技术和EOS环境适应力技术的产品,已成功运用于国内一线男装品牌,以及各大内衣家居、休闲、运动、童装品牌,推出一系列商务、运动、家居服饰。
“作为坚持技术创新的新材料企业,我们始终以技术研发为核心驱动力,持续加大研发投入,聚焦纳米材料的性能升级与应用,拓展更多前沿领域的应用场景,推进关键材料国产替代进程;在产能方面,集团依托现有千万米级产能基础,进一步优化生产工艺,提升规模化生产效率,巩固在全球市场的供应链优势。”蓝霞表示。
在国家“十五五”规划指引下,纳米纤维作为重点发展的前沿新材料,迎来重大战略发展机遇。表面能量将积极融入国家创新体系,强化企业创新主体地位,构建“基础研究-技术攻关-产业转化-规模应用”全链条发展生态,通过深化与高校、科研机构的技术协同,以及加强与下游企业的应用合作,推动创新链与产业链深度融合,以高性能材料赋能多行业转型升级,布局未来产业赛道,助力国家科技自立自强与新质生产力培育,为推动新材料产业自主可控、经济高质量发展贡献企业力量。
青岛财经日报/首页新闻记者 封满楼
责任编辑:王海山

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