新型超导磁体用低漏热、高强度拉杆创新创业项目

项目概述：

新型超导磁体用低漏热、高强度拉杆项目

超导磁电装备专用新材料的开发是世界各科技大国竞相发展的战略性前沿科技产业。超导强磁系统在军工、航空航天、磁悬浮高速轨道交通、大型尖端科研装备中得到广泛应用；其中又以超导核磁共振仪、磁选机、除铁器方面的应用更广泛和更具有市场价值，其应用的形式主要是以吊杆的形式存在。

因此项目组基于多年来在超导磁体系统新材料工程领域的研发生产经验，针对高精密的超导核磁设备，设计了专用的轨道式吊杆结构并以更廉价的玻璃纤维替代碳纤维作为增强材料，制造出抗拉强度和导热均能满足使用要求的吊杆项目方案。我公司依托中科院高能所的技术平台，引进其在超导物理方面的技术成果，与其在新材料在超导磁场系统中的应用方面展开紧密合作，已为中科院多项重大研发项目承担了相关的研发工作。随着国家大力发展军工、医疗等高端装备制造业，预计未来几年中国高端复合材料行业产值仍将以30%左右的年增长率发展，这将为项目的应用前景和企业发展带来良好的契机。

一、主要技术、产品及服务

承德超导磁电系统新材料项目组:依托中科院高能所的技术平台，引进其在超导物理方面的技术成果，与其在新材料在超导磁场系统中的应用方面展开紧密合作。

项目组拥有特有专用的耐超低温复合材料配方、特有的精密成型工艺及热处理技术，研制的专用保密配方的耐低温韧性树脂胶，其在4.2K-300K条件下，满足导热系数小于0.5W/(m﹒K），性能达到在超低温下的强度和韧性要求；独特创新的成型工艺，可满足直线度、圆周度、同心度等的高标准要求，同时可实现拉杆含胶量在30-60%范围内自由调整；特有的热处理及冷却工艺可实现在固化完全的基础上，保证产品在4.2K-300K条件下不因热应力发生变形、开裂、脆断等现象。项目组在同行业中具有较高的设计、研发能力，可以根据客户需求对复合材料性能进行改良，尤其在不同材料的热导率改良研究方面取得了多项突破。

二、产品市场分析

超导磁电装备、新材料的开发是世界各科技大国竞相发展的战略性前沿科技产业。超导强磁系统在军工、航空航天、磁悬浮高速轨道交通、大型尖端科研装备中得到广泛应用。本项目所研制的超导磁体用低漏热、高强度拉杆是应用于超导磁电装备中先进的精密制造部件，对实现超导磁场起着至关重要的作用，主要应用于军工、航空航天、磁悬浮高速轨道交通、超导核磁共振仪、大型尖端科研装置、水体污染治理、矿选、除铁等领域。超导磁体中设有低温容器等设备，为了保证系统正常运行和运输，拉杆的设计和制作尤为重要。在磁体系统中，拉杆的作用在于固定磁体、液氮容器和冷屏。在磁体系统正常工作时，拉杆的主要作用为悬挂承重低温容器和冷屏，同时不散失产生超导低温系统的温度；在运输过程中，能够承受来自不同方向的动载力。由于拉杆的材质必须具备在低温下较高的抗拉强度，避免脆化，同时又需要具备较低的导热系数，所以一般的金属材质和复合材料无法满足上述要求。目前拉杆市场主要采用钛合金产品。但此类产品的问题是价格昂贵，制作困难，同时导热系数依然较高，无法满足超导磁体的性能要求和市场的成本需要。所以为了确保磁电装备的稳定性和安全性，提高其性能水平，降低生产成本，设计和制造在低温状态下拉伸强度高、漏热低的新型复合材料拉杆成为迫切需要解决的问题。 基于上述原因，德国的西门子、美国的GE公司、荷兰的飞利浦、日本的东芝已先后开发出了相应的拉杆产品，并垄断了该领域的国际市场。目前国内的复合材料企业多以中低端产品为主，主要产品为风电叶片、管道、环卫用品、各种槽罐体等，其产品制作工艺简单，附加值低，容易产生恶性竞争。而应用于航空航天、电子设备、CT、核磁、伽马刀等医疗影像和放射装备的高端复合材料产品，则主要依靠进口，更迫切的是应用在超导磁体内部的高强度、低漏热复合材料拉杆目前还处于空白状态。而国内的磁电装备生产企业，例如宁波鑫高益、上海卡勒福、河南嘉恒、美时医疗等，对拉杆的需求主要依靠进口。由于相应的发达国家的技术封锁，国内企业进口该产品的成本非常昂贵，远高于市场平均价格。本项目依托于目前已构建的中科院高能物理研究所、北京大学等科研院所的合作平台，研制以碳纤维、玻璃纤维及其它增强材料与树脂、石墨等基材复合而成的新材料，该材料具有低温状态下拉伸强度高、漏热低等特点，满足了超导磁体所需的低漏热、高强度拉杆的要求，填补了目前国内市场超导磁电行业的空白，对我国超导磁电装备制造能力和水平将起到关键性的拉升作用。
    据调查，在我国仅超导核磁共振仪产品，年需求量就达到2000台以上；GE医疗的核磁产品全球年销售量达到8000台以上。随着国内经济发展和人民生活水平不断提高，县、乡、镇、村医疗能力的提升，国家大力发展军工、航空航天、磁悬浮高速轨道交通、超导核磁共振仪、大型尖端科研装置、水体污染治理、矿选、除铁等高端装备制造业，进入医疗、航空航天等装备的企业越来越多，对相应超导磁体用拉杆的需要也将越来越大，为超导磁体用拉杆产品提供了更为广阔的市场前景，预计未来几年中国超导磁电装备行业产值仍将以30%左右的年增长率发展。因此预计未来一到两年内，可实现生产、销售能力300套以上，未来三到五年内可实现生产、销售能力2000套以上。

     由于本项目产品的市场价格基本在万元以上，所以原材料成本占比很小，材料成本的变化对产品利润、利润率影响不大。而磁电装备的价格较高，以超导核磁共振仪为例，一般都在500万以上，本产品的价格在其成本中占比很小，因此本项目产品价格将在相当长一段时间内保持稳定。

     另一方面，本项目生产的超导磁体用拉杆产品具备多重壁垒，可以有效阻断竞争。一是技术壁垒。超导磁体用拉杆产品属于技术密集型产业，其综合了热传导、材料学、电磁学、真空技术、低温控制、焊接技术等多种学科的新技术，缺乏技术和科研开发能力的企业是难以进入的。核心技术人员需要具备热传导、材料学、电磁学、真空技术、低温控制、焊接技术等综合知识，还必须具备多年的同行业实践经验；销售人员需要具备市场营销和产品性能、使用等多方面知识；而这些人才难以在短期内培养，这给新进入者带来一定的难度；二是政策壁垒，超导磁体用拉杆产品所需原材料高强等重碳纤维原丝属于国家战略物资，市场上很难买到，新进入者难以获得购买渠道；三是资金壁垒，超导磁体用拉杆产品需要有高额的投入，没有一定规模的资金进行产品研发以及建立销售和服务网络，新企业难以在市场上生存；四是品牌壁垒，超导磁体用拉杆产品关系到磁电装备的安全与性能，客户在选择产品时，对品牌尤其关注，优质产品多年积累的品牌效应，是新进入者短期内难以逾越的壁垒。

三、创新点和技术、经济、社会效益指标

1、技术性能指标：

1.1、在4.2K-300K状态下，抗拉强度大于500Mpa；

1.2、导热系数小于1W/(m﹒K）；

2、创新产出指标：

2.1、填补国内此类产品空白，为超导磁场系统中复合材料的应用提供关键支持；

2.2、专用保密配方的耐低温韧性树脂胶，其在4.2K-300K条件下，需满足拉伸强度大于60Mpa,模量大于3.5Gpa，导热系数小于0.5W/(m﹒K）。

2.3、专用的特有原材料配置比例；

2.4、独特创新的成型工艺，可满足直线度、圆周度、同心度等的高标准要求，同时可实现拉杆含胶量在30-60%范围内自由调整；

2.5、特有的热处理及冷却工艺：可实现在固化完全的基础上抗拉强度最大、应力影响最低等目标。

3、经济效益：

产品研制成功后即可实现年产600套的的生产能力，可实现销售收入30万元；随着国内经济发展和人民生活水平不断提高、国家大力发展军工、医疗等高端装备制造业，进入医疗、航空等装备的企业越来越多，对相应复合材料部件的需要也越来越多，为高端复合材料产品提供了更为广阔的市场前景，市场需求大约为6万套，年可实现销售收入3000万元，实现利税1000万元，而且预计未来十年国内该产品的需求仍将以30%左右的年增长率发展。

4、社会效益：

该产品的研制将促进复合材料成型技术、碳纤维增强线材技术生产化、规模化，有利于于实现该领域高精尖产品赶超国际领先水平，又可以解决我国目前高端复合材料制品被国外同行业企业长期垄断的局面，满足国内市场日益增加的需求。随着生产规模的逐步扩大，预计将来可引进20人左右的该领域高级人才，同时解决100人的就业问题。

5、主要技术、经济指标对比

四、当前五大客户

⑴中科院高能物理研究所；

(2)潍坊新力超导磁电科技有限公司；

⑶北京大学信息科学技术学院；

⑷华特磁电科技有限公司

⑸西安聚能超导磁体科技有限公司

五、当前五大供应商

（1）秦皇岛钢庆机械制造有限公司

（2）中国科学院高能物理研究所

（3）秦皇岛港达管业有限公司波纹

（4）承德江钻石油机械有限公司

（5）北安河玻璃钢制品厂

六、市场竞争分析

本项目所研制的超导磁体用拉杆产品是应用于超导磁电装备中先进的精密制造部件，对实现超导磁场起着至关重要的作用。超导磁电装备是我国重大装备制造的国家战略中优先发展项目，是世界各科技大国竞相发展的战略性前沿科技产业，主要应用于军工、航空航天、磁悬浮高速轨道交通、超导核磁共振仪、大型尖端科研装置、水体污染治理、矿选、除铁等领域。德国的西门子、美国的GE公司、荷兰的飞利浦、日本的东芝已先后开发出了相应的拉杆产品，并垄断了该领域的国际市场。目前国内还没有整套的拉杆的生产企业。而国内的磁电装备生产企业，例如宁波鑫高益、上海卡勒福、河南嘉恒、美时医疗等，对拉杆的需求主要依靠进口。由于相应的发达国家的技术封锁，国内企业进口该产品的成本非常昂贵，远高于市场平均价格。因此本产品在市场竞争中拥有以下优势：

1、技术性能高:在4.2K-300K状态下，抗拉强度大于500Mpa；导热系数小于1W/(m﹒K）；

2、独有的核心技术和自行开发研制的原材料之一--耐低温韧性树脂胶，填补国内此类产品空白，其在4.2K-300K条件下，满足导热系数小于0.5W/(m﹒K），性能达到在超低温下的强度和韧性要求,可以保持技术优势；
3、专用的特有原材料配置比例；
4、独特创新的成型工艺，可满足直线度、圆周度、同心度等的高标准要求；
5、特有的热处理及冷却工艺。

6、价格优势，比国外同类产品价格下降了30%，性能远高于钛合金拉杆，比国外同类产品产品热导率性能指标提高了近50%。

7、本项目生产的超导磁体用拉杆产品具备多重壁垒，可以有效阻断竞争:

（1）、是技术壁垒。超导磁体用拉杆产品属于技术密集型产业，其综合了热传导、材料学、电磁学、真空技术、低温控制、焊接技术等多种学科的新技术，缺乏技术和科研开发能力的企业是难以进入的。核心技术人员需要具备热传导、材料学、电磁学、真空技术、低温控制、焊接技术等综合知识，还必须具备多年的同行业实践经验；销售人员需要具备市场营销和产品性能、使用等多方面知识；而这些人才难以在短期内培养，这给新进入者带来一定的难度；

（2）、是政策壁垒，超导磁体用拉杆产品所需原材料高强等重碳纤维原丝属于国家战略物资，市场上很难买到，新进入者难以获得购买渠道；

（3）、是资金壁垒，超导磁体用拉杆产品需要有高额的投入，没有一定规模的资金进行产品研发以及建立销售和服务网络，新企业难以在市场上生存；

（4）、是品牌壁垒，超导磁体用拉杆产品关系到磁电装备的安全与性能，客户在选择产品时，对品牌尤其关注，优质产品多年积累的品牌效应，是新进入者短期内难以逾越的壁垒。

七、商业模式

营销策略：

针对超导磁电装备市场的行业趋势、市场竞争，依托信息媒介的优势，开拓多元化的市场营销策略：

1、保持优质客户的稳定和忠诚，增加客户购买意愿。按照回款率、年采购量、合作时间、是否签定年度采购合同等因素对合作客户分为A、B、C三级，对A级客户给予15%的折扣价，B级客户给予6%的折扣价，C级客户给予3%的折扣价；

2、广告营销：通过电视、网络广告等营销产品，借助国内比较大的网络销售平台，如百度、阿里巴巴以及其他的磁电装备门户网站提升产品知名度；同时在国内外各大磁电装备展会推广，树立企业形象，进行品牌建设，参加各种展会宣传产品的优势；

3、召开产品、技术研讨会，邀请客户现场观看产品性能对比实验；

4、推崇多元化的销售模式，积极拓展市场份额，对客户进行电话或面对面沟通；开拓线上、线下销售渠道；

5、提供以废旧产品折价换新服务；

6、打造专业化的销售、售后团队，构建包括设计、安装以及售后服务等系统化的销售模式，从热传导效果、压缩拉伸能力、检漏、售后维修服务等方面极大的满客户的需求，提供高质量的专业化售前、售后服务。

7、产业互动联合。与超导磁电装备的制冷剂--液氦销售商、超导线销售商等联合，客户共享、资源共营。

产品获利模式：

借助项目产品的销售，我们采取不同的获利模式，最大化的保障产品的利润。

1、不断进行技术创新，保持产品性能领先，保持拥有领先的核心技术。国外同类产品一般采用钛合金拉杆，这种工艺与我项目产品相比十几倍的增加了制造成本，而合格率较低，而且热导率难以达到使用需求；而我项目产品碳纤维复合材料拉杆，合格率高，成本低廉；同时我项目产品采用特有原材料配制，比国外产品具有更优越的热导率指标，对磁电装备整体性能的提高提供了关键支持。

2、针对磁电装备行业对产品品质的要求，我项目的产品实行高技术要求、高质高价定价模式。产品的毛利润在50%左右,扣除人力成本、产品成本、销售成本、研发费用等成本，产品的纯利润在30%左右。

 3、基础产品销售，通过开发不同的产品样式、规格、系列，来满足不同客户的差异化需求，销售产品按量身定制、通用产品、基本功能产品等分类定价，获取利润，这是项目产品最主要的获利模式。

4、规模盈利。针对市场不同情况，制定营销策略，扩大市场份额，以实现更大利润。

5、树立产品品牌。

6、免费提供拉杆结构、性能的设计服务，掌握客户需求，进行独特设计，实现产品价值。

7、为客户提供制冷、保持真空、避免温度损失、异种金属焊接等需求的解决方案，增加与超导磁电装备相关的其它产品销售，使产品获利模式多元。

8、本项目产品面向的客户都是具有一定规模的上市级企业，具有良好的长期合作关系，可实行先付款后发货的销售策略，减轻了企业的财务压力，无拖欠货款的现象。

9、产品的售后维护也是企业的一个盈利点：该设备维护，需要派专人前往维护，同时损耗的零部件都需要从我处订购，这两条也本项目的增值服务，同时也是本项目的一个重要获利用模式

八、业务拓展计划

针对超导磁电装备市场的行业趋势、市场竞争，依托信息媒介的优势，开拓多元化的市场营销策略：

1、由于磁 电装备的生产商多位于中等规模以上城市，因此本项目销售或业务代理网点主要设立在大中城市群。

2、保持优质客户的稳定和忠诚，增加客户购买意愿。按照回款率、年采购量、合作时间、是否签定年度采购合同等因素对合作客户分为A、B、C三级，对A级客户给予15%的折扣价，B级客户给予6%的折扣价，C级客户给予3%的折扣价；

3、广告营销：通过电视、网络广告等营销产品，借助国内比较大的网络销售平台，如百度、阿里巴巴以及其他的磁电装备门户网站提升产品知名度；同时在国内外各大磁电装备展会推广，树立产品形象，进行品牌建设，参加各种展会宣传产品的优势；

4、召开产品、技术研讨会，邀请客户现场观看产品性能对比实验；

5、推崇多元化的销售模式，积极拓展市场份额，对客户进行电话或面对面沟通；开拓线上、线下销售渠道；

6、提供以废旧产品折价换新服务；

7、打造专业化的销售、售后团队，构建包括设计、安装以及售后服务等系统化的销售模式，从热传导效果、压缩拉伸能力、检漏、售后维修服务等方面极大的满客户的需求，提供高质量的专业化售前、售后服务。

8、产业互动联合。与超导磁电装备的制冷剂--液氦销售商、超导线销售商等联合，客户共享、资源共营。

9、不断进行技术创新，保持产品性能领先，保持拥有领先的核心技术。国外同类产品一般采用钛合金拉杆，这种工艺与本项目产品相比十几倍的增加了制造成本，而合格率较低，而且热导率难以达到使用需求；而本项目产品碳纤维复合材料拉杆，合格率高，成本低廉；同时本项目产品采用特有原材料配制，比国外产品具有更优越的热导率指标，对磁电装备整体性能的提高提供了关键支持。

10、针对磁电装备行业对产品品质的要求，本项目的产品实行高技术要求、高质高价定价模式。产品的毛利润在50%左右,扣除人力成本、产品成本、销售成本、研发费用等成本，产品的纯利润在30%左右。

11、基础产品销售，通过开发不同的产品样式、规格、系列，来满足不同客户的差异化需求，销售产品按量身定制、通用产品、基本功能产品等分类定价，获取利润，这是本项目最主要的获利模式。

12、规模盈利。针对市场不同情况，制定营销策略，扩大市场份额，以实现更大利润。

13、免费提供拉杆结构、性能的设计服务，掌握客户需求，进行独特设计，实现产品价值。

14、为客户提供制冷、保持真空、避免温度损失、异种金属焊接等需求的解决方案，增加与超导磁电装备相关的其它产品销售，使产品获利模式多元。

15、开展产品的售后维护业务。

16、销售队伍的培养和激励办法：招聘和抽调部分具备一定专业知识和生产经验的人员，经过培训后组成专业的销售团队，采取底薪加销售提成的激励办法，调动销售人员的积极性；对表现突出的进行升职、加薪、进入高层并持股参加年底分红，同时配以各种分级的福利措施。

九、经营风险与对策

1、本项目产品是国家扶持鼓励的高科技产品，不存在污染、高耗能等问题，因此不存在政策方面的风险；

2、产品的技术开发方面存在技术储备不足、开发方向缺乏前瞻性等方面的风险。因此我项目组与中国科学院高能物理研究所、燕山大学、北京大学、广东工业大学等一大批科研院所建立了合作关系，把技术开发建立在科技发展的前沿，引进最新科研成果，缩短了技术研发时间。

3、经营管理方面存在管理水平与发展需要不相适应的风险。在这方面，客户都是一些上市公司或跨国公司，在合作过程中，积极学习、引入其先进理念与管理体系。针对不同岗位组织大量的培训学习，在推行9000质量管理体系的基础上，在与通用电气合作的过程当中积极引入了其所推行的六西格玛管理理论，在工作中严格执行PDCA等控制程序，始终保持管理与发展水平相适应。

4 、在市场开拓方面主要风险来自于客户对本产品的接受程度。因此在定价上采取了低于国外产品价格的策略，召开产品、技术研讨会，邀请客户现场观看产品性能对比实验，针对超导磁电装备市场的行业趋势、市场竞争，依托信息媒介的优势，开拓多元化的市场营销策略：通过电视、网络广告等营销产品，借助国内比较大的网络销售平台，如百度、阿里巴巴以及其他的磁电装备门户网站提升产品知名度；同时在国内外各大磁电装备展会推广，树立形象，进行品牌建设，参加各种展会宣传产品的优势；。

5、由于本项目产品的市场价格基本在万元以上，所以原材料成本占比很小，材料成本的变化对产品利润、利润率影响不大。而磁电装备的价格较高，以超导核磁共振仪为例，一般都在500万以上，本产品的价格在其成本中占比很小，因此本项目产品价格将在相当长一段时间内保持稳定，因此生产方面的风险主要来自安全风险。在这方面将建立三级安全生产责任制度，从入职、上岗、工作都要进行相应的培训，着力推行EHS等健康与安全管理。

6、项目组聘有专业的财会人员，定期对管理层召开成本分析会，通报财务状况，及时查找原因，制定应对策略，分解工作目标，将财务风险降到最低。

7、汇率变化对本项目影响较小。

8、采取轮岗培训机制，对关键岗位一般储备1-2人，同时对工作实行档案记录制度；另一方面，对关键岗位人员实行持股分红激励制度及较好的福利制度，保持关键岗位稳定；

十、管理模式

1、对核心技术人员和核心管理层实行持股分红制度；

2、入职需签定试用协议，试用期满后签定一年期劳动合同，签定两年劳动合同后再续签时，签定无固定期限劳动合同；

3、签定劳动合同后，享有社会保险和公积金等福利待遇。

十、其他技术、产品及服务

技术与服务：

1、专用的耐超低温复合材料制品保密配方；

2、耐超低温异种金属融合连接技术；

3、特有的精密成型工艺及热处理技术；

4、专业提供超导磁电装备非金属结构、功能、包装解决方案；

5、专业提供超导磁体波形冷端结构、功能解决方案；

项目负责人简介

盖东，男，党员，机械工程师，河北农业大学水产学院毕业，2001年入学至2004年毕业。在大学学习期间，先后获得“秦皇岛市优秀共青团员”、“抗击非典先进个人”、“河北农业大学水产学院一等奖学金”等荣誉。在校期间先后担任班长、院学生会组织部长、院学生会主席兼自律委员会主席、学生党支部书记等职务。

工作经历：

自2004年开始历任秦皇岛玻璃钢厂人力资源部长兼工会主席、党支部书记，秦皇岛卓思科技有限公司技术员、生产部长、技术部长、总经理等职务。2018年成立了承德三林新材料科技有限公司为中国科学院开展超导系统复合材料产品研制工作。

工作期间，我因技术突出，作为技术负责人被外派到中科院参加科研实验，我的工作得到了中科院各级领导的肯定和赞赏。2018年初，中科院进行正负电子对撞机改装扩建，其中关键装备--超导磁场系统拟采用当时国外最先进的碳纤维吊杆结构。但这种结构和技术一直被国外垄断封锁。于是院里决定向全国寻找技术合作单位，共同开发该结构及其应用技术。中科院的专家跟我通电话，说超导磁场系统中的碳纤维吊杆是国外对我国进行垄断和技术封锁的关键技术之一，问我能否参加。经考虑后，我决定辞职，并设立“承德三林新材料科技有限公司”。我将自己的全部积蓄都投在了研发费用中。自己和公司员工一起夜以继日的进行实验。不同工艺、不同原材料配比的无数次实验，无数次的技术分析。因为没有检测设备，每有样品出来，都要背上重重的样品到北京去做测试。因为做实验的材料非常昂贵，有时不得不延后几个月给工人发工资，但在如此窘迫的条件下，没有人选择离开，大家都在同甘共苦的忍耐。有一次，一个工人腿上被划个了大口子，从医院缝完针后回来本是让他回家休息，可他竟一瘸一拐的又来上班了，直到拆了线。由于过大的工作量，使我疏于对家庭的照顾，疏于对孩子的照顾，2018年5月，孩子因湿疹感染住进了北京儿童医院，当时高烧近40度，我只在医院呆了三天，孩子烧退下来以后就回到了厂里，住院的半个月时间里都由妻子、孩子奶奶和岳母照顾下来的。2018年底，碳纤维吊杆基本型号通过测试，但由于还没到正式投产阶段，后期还有很多改进实验要做，这时资金已经所剩无几，我不得不将原来在秦皇岛购买的一套房子卖掉，并向亲戚朋友酬借了50万资金。终于在2019年初，碳纤维吊杆产品正式通过中科院的全部临产实验，正式投入生产。

该产品的研制成功，解决了超导磁体系统中悬挂结构的漏热和强度问题，实现了超低温的使用要求，提升了国产超导磁体的技术、质量性能，大幅降低了行业的成本。同时该项目已经吸纳解决了本地区的7名贫困户和1名下岗职工的就业问题。随着企业的发展，未来三年预计可提供新增就业岗位200个。该项目已实现产值三百多万元，实现利税十余万元。近年来，公司在政府科技部门的指导和支持下，已完成多项产品研发任务，正在走向更大的科技发展目标！