全球领先的3D打印液压元件制造商「赛诺动力」 获启明创投数千万元A轮融资

「赛诺动力」完成数千万元A轮融资,由启明创投独家投资,浪潮资本担任本轮独家财务顾问。募集资金将主要用于产品线扩展、工艺研发、市场开拓以及规模化生产。赛诺动力此前曾获得蓝湖资本君盛投资零以创投、天使湾等投资机构的多轮投资。

成立于2022年的「赛诺动力」是国内领先的3D打印传动元件制造商,致力于使用3D打印技术和AI辅助设计技术制造性能优异、轻盈小巧且经济可靠的高端液压传动元件,改变高端元件依赖进口、价格昂贵且使用不便等现状,推动国产元件弯道超车,推动全球液压行业向增材化、轻量化和高效化方向发展。

「赛诺动力」的创始团队有着极其多元化的技术背景和极深的行业积淀,涵盖流体传动、增材制造、伺服电机和驱动、AI算法等领域,兼有外资行业龙头和军工体系的多年从业经验。

1.行业背景和机会——金属3D打印赋能液压行业实现弯道超车

液压传动是现代工业传动的重要形式之一,显著特征为可以提供极高的能量密度,广泛应用于工程机械、通用机械、汽车、航空航天等下游场景。

全球液压行业已进入成熟发展阶段,2022年全球液压市场达到3000亿人民币规模。中国作为仅次于美国的全球第二大液压市场,元件需求量庞大,国内市场占全球比例已超过30%。

图1 全球液压行业规模 全球市场分布

经过多年发展,国内液压行业在技术和产品上取得了长足的进步,但在高端元件,例如高端泵、阀等领域,国内外技术尚且存在较大的差距,大量高端产品依旧严重依赖进口,因而存在较大的贸易逆差。2022年,中国液压行业进口总额达近40亿美元。在全球地缘政治动荡,供应链脱钩的大背景下,国产替代的需求愈发显著和迫切。

液压元件制造主要使用铸造、机加工等传统工艺,内部的典型特征是大量直角孔道。因为成型工艺上的限制,这些流道很难设计为弯曲的形状,且需要大量工艺孔,无形中加大了加工难度和成本,使得零件体积、重量都难以控制,有更大的泄漏风险且更容易形成涡流、湍流和随之而来的噪音于压力损失问题。

然而,3D打印技术却可以轻松地在成本毫不增加的情况下,制造弯曲的、符合流体力学需求的内流道,极大的提升流体性能,降低发热和损失,同时极大地缩小零件的体积和尺寸。

图2 3D打印可以大幅降低零件的重量和体积

近年来金属3D打印技术发展逐渐成熟,尤其是L-PBF技术已经广泛应用于航空产业。在国外,3D打印在航空液压行业已实现了产品级落地和量产。

图3 GE和Liebherr合作的增材制造的A380电液伺服作动器

由于在轻量化和性能提升上存在无与伦比的优势,3D打印已经成为包括MOOG、Rexroth等行业头部公司公认的新技术路线,在过去的十年里都有一定的技术投入和市场验证。

图4 MOOG公司拥有超过12台L-PBF打印机和十年以上技术使用经验并早在2015年便出资收购了美国3D打印服务商Linear

2.从「电液伺服阀」突破

行业公认的“金字塔尖”——电液伺服阀,是液压元件中制造难度最大的产品,长期被海外头部企业(MOOG、Rexroth等)垄断,平均价格达到3000美元,交付期长达6-12个月。国内目前仅有少数军工院所(609、704等)具备研发、量产伺服阀的能力,但受限于性能和产能,在当前的市场上竞争力较弱。

区别于609等国内主流制造商以逆向和传统精密工艺为主的设计制造思路,赛诺动力革命性地使用了AI设计了性能优秀的伺服阀流道结构,且这种结构仅能基于3D打印技术生产。新的结构和特征使得一种奇妙的旋转阀原理得以实现,而新的原理让零件数量大幅减少,同时降低了零件的精度要求,使得阀套和阀芯的制造变得更为简单,装配和调试过程变得更为高效,完全免去了制约传统滑阀型伺服阀产量的「手工研磨」工序,从而降低了制造成本。同时,基于AI优化和增材制造的阀体大幅减低了阀内流道的压力损失和自身重量,基于增材制造和特殊非金属材料的阀芯和阀套做到了强于传统的硬度和耐磨性能,同时完成了极致减重,将自身惯量最小化,配合无铁芯伺服和高分辨率编码器实现直接转动控制,实现了惊艳的控制效果。

图5 赛诺动力伺服阀对比Moog传统伺服阀

「赛诺动力」伺服阀产品已经形成覆盖2-250L/min流量的五款产品,构成的完整产品线,覆盖下游80%以上的客户需求,关键技术指标已经追平甚至超过行业龙头美国Moog公司,产品售价仅为国外同级产品的「30%」。产品面世以来,已快速打入航空军工、工业设备、工程机械、机器人等各类下游市场,先后获得了中航工业、中船等央企、多个民营上市公司、特种机器人行业头部客户的认可。

3.以「AI技术」辅助人工设计

「赛诺动力」创始人马赫告诉企名片:“传统的做法是基于人来设计原理,基于原理来设计流道。当然,基于国外成熟产品的逆向成果和设计师多年的经验,加之内部结构主要以规则、对称的孔道构成,结构设计本不是问题。大部分公司的注意力和能力都集中在超精加工和热处理上。但在面向增材技术做流道设计的时候情况就完全不同了,工艺已经完全突破了传统的限制。而增材技术本身的成型成本偏高,结合起来看,我们的目标是流体性能的最大化和体积重量的最小化,以取得最佳产品性能和最低的制造成本。同时,考虑到流体元件的种类非常多,且大量存在配合标准元件存在的非标歧管,如果公司想要在新的时代下快速做大,像之前一样通过“堆人”的方式来做研发,我认为对于初创公司来说是不可取的也是没有竞争力的,尤其是考虑到复杂的曲面结构和非对称结构建模过程对于传统的CAD建模软件来说就是一个门槛高且效率低的事情,再考虑到要结合CFD,那将是一个串行的、漫长的、痛苦的过程。”

「赛诺动力」团队自研了全球第一款基于强化学习和流体拓扑结构优化的自动化流道设计软件,设计师仅仅只需要输入外形尺寸、管道的出入位置、连接关系、压力等少数必要信息,便能够在几十秒到几分钟的时间内自动生成一个流体性能优异且轻盈小巧的流道模型。此举大大降低了产品研发时间,最大程度发挥3D打印的技术优势。

图6 赛诺动力的自动化流道设计软件

4.以「粘合剂喷射」扩大规模

为了进一步降低产品的制造成本,将产品线扩大到体量更大的工程机械电比例多路阀、比例阀、机器人执行器、柱塞泵、柱塞马达、阀块等方向。在L-BPF打印机可以稳定、批量投产的基础上,「赛诺动力」成功引进了全国第一台中大尺寸进口Binder Jetting(粘合剂喷射)打印机和配套的大型热处理设备,并组建了一支来自德国SLM Solutions、钢研院、北科大等行业顶尖机构的博士团队,已开始开展在BJ工艺研发、粘结剂材料研发、后处理过程仿真和变形预测等领域的技术工作。

公司已于近期在成都成立了规模达到3000平米的新实验室和工厂,将于2024年Q1投入使用,届时将形成上万支伺服阀产能,并将打印成本将降至目前的1/10水平。

针对本轮融资,启明创投执行董事陈南表示:“启明相信增材制造最大价值的发挥需要结合全新的设计理念,从特定的产品品类出发。赛诺团队汇聚了非常综合的多学科专业人才,以设计工具为突破口,利用人工智能辅助设计高端电液伺服阀,将增材制造的优势转化成数倍的成本优势和性能提升,实实在在为客户创造了价值。我们期待赛诺团队探索出一条金属增材制造在高端工业品的新路,成长为行业的带路先锋。”