一块超材料，如何牵起百亿产业链？
证券时报记者 安宇飞
一架飞机划破广袤天际，机身使用的超材料结构件，让它在保证通信、探测等功能的基础上，能成功躲过多重雷达系统探测……行走在全国最大的超材料基地――位于佛山顺德的光启技术超材料智能制造中心，映入眼帘的一个个超材料结构件，未来将应用于天空、陆地、海洋各场景的尖端装备上。
从全球范围来看，超材料作为前沿科技领域，能跻身行业顶尖行列的企业并不多，除了光启技术为代表的中国企业之外，还有波音、丰田、雷神等国际巨头。光启技术董事长刘若鹏接受证券时报记者采访时表示，前三代超材料技术，中外企业发展路径相似，但在第四代超材料上面，海外企业可能和光启会点出不同的“科技树”。目前，光启技术已经实现第四代超材料的量产，在性能、强度等多个方面较前一代显著提升。
“光启技术作为超材料行业领军企业，如今面临的已经不是超材料技术的应用问题。我们已经跨过了‘从0到1’和‘从1到10’的阶段，走到了‘10到100’环节，主要任务是把超材料相关的产业链和产业生态打造好，只有产业链强大了，我们整个产业的生产制造交付和迭代更新才能往下走。”刘若鹏表示。
从第三代到第四代
超材料实现“超进化”
在光启技术顺德基地，能看到近20台如同“钢铁潜艇”一般整齐排列的热压罐，每一个的高度都接近两层楼，长度超过15米。在这些热压罐内部，温度与压力被精确控制，光启技术的第四代超材料产品就在其中被压实、固化及高性能化。
在过去十年时间里，光启技术实现了四次超材料技术的创新与迭代。2024年一季度，公司第四代超材料已进入批量生产状态。和第三代超材料相比，第四代有哪些不同？刘若鹏表示，从制造角度来看，第三代超材料虽然部分融入了微电子元素，但仍以高分子材料为主，第四代超材料则几乎完全基于微电子的微结构制造，这一转变极大地提升了材料的精度与功能性。
“在性能层面，第三代超材料主要侧重于‘抑制’电磁波，第四代则实现了‘消除’级别的提升，它的性能比第三代提升了1到2个数量级。而且得益于纳米级厚度的关键微结构设计，第四代超材料在保持同等强度下，重量大幅减轻，几乎达到了原来的一半，有效提升了材料的轻量化水平。”刘若鹏称。
除此之外，第四代超材料产品的应用场景也比此前一代实现了“质的飞跃”，不仅能应用于航天航空装备，还应用于电子装备、舰艇制造、无人机、智能汽车等多个先进制造领域。
刘若鹏表示，从成本来看，第四代超材料的制造成本相比第三代有了显著降低，为高效、大规模的生产提供了坚实的基础。成本的降低不仅促进了技术本身的普及，也为其在各类装备中的广泛应用铺平了道路。
走向科学“最底层”
打赢技术迭代“攻坚战”
超材料，既是一门前沿科学，也是一个市场规模正飞速增长的行业。根据QYR（恒州博智）的统计及预测，2023年全球超材料市场销售额达到了20.93亿美元，预计2030年将达到548.6亿美元，复合年均增长率约60%。
而市场规模的扩大，离不开超材料的技术迭代与创新。“每一代的超材料技术都是一个完整的体系。”刘若鹏认为，从前期的理论推导到理论验证、设备定制等，超材料技术创新的每一步都是实打实的“攻坚战”。
“从理论原理上来讲，第四代超材料跟第三代已经有很明显的区别了。在超材料技术的研发过程中，理论推导无疑是最大的挑战之一。这一过程需要长时间、不间断的深入思考。我从2021年第三代超材料量产的时候，就开始做第四代超材料的理论了。建立第四代技术理论推导的时候，我更是连续通宵了几个晚上。”刘若鹏表示。
而理论推导只是超材料技术创新迭代的第一道难关，有了理论还需要进行验证，这就需要光启技术投入大量资源，定制高度专业化的设备和软件。“就算是精心定制的设备和软件，在实际操作过程中也频频暴露出意料之外的问题。设备的使用方式、关键性能点的把握，都需要我们在实践中不断摸索和试错，这是全流程的试错。”刘若鹏说。
这种“试错”，也是发展新质生产力的必经之路。刘若鹏认为：“新质生产力的本质就是要走到最基础的底层进行创新。你科学的深度有多深，创新的影响力才能有多大。”从基础理论到原材料再到整个生产制造工艺的突破，才是“有价值的新质生产力”。
500万字标准工序
产业链冲刺“10到100”
“超材料这个活挺难干的，因为从它的原材料开始就要定制、设计。”刘若鹏向记者坦言。
一开始刘若鹏进入超材料领域的时候，甚至整个行业连“超材料”的名字都没有。由于整个产业链都是“从无到有”开始构建，早期光启技术也经常面临“缺乏合适供应商”的问题，从原材料到零件到设备都很难买到合适的，刘若鹏把那段时光称为“到处救火”。
“但经过了10多年时间，这个链条里面有专业分工的企业慢慢沉淀出来了，整个产业链条越来越清晰了，一个全新的产业链开始浮现到水面。”刘若鹏表示，光启技术要成为整个超材料产业链的“链主”，带动超材料行业实现“从10到100”的跨越。
为此，光启技术也在推动超材料产业的生产制造标准化。据刘若鹏演示，光启技术自主研发了一整套全数字化系统，实现了对每个生产环节标准化管理，每一个零部件都能在这个系统上溯源。
“为了建立行业唯一一套超材料全数字化系统，我写了500多万字的标准工序。用这种标准化的手段去承接完全非标的任务，不仅提升了生产效率，降低了成本，还实现了生产流程的标准化和精细化管理，使得超材料产品的制造不再依赖少数‘大国工匠’的技艺。”刘若鹏表示。
以“链主”的角色，推动整个超材料产业走向标准化、产业化，构建起完整的超材料产业链，是光启技术接下来的核心目标之一。刘若鹏表示，光启技术计划在“十五五”期间（2026―2030年）完成“从10到100”的产业链建设，牵起一条有规模、有体量、层次清晰的超材料产业链。
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