一架飛機劃破廣袤天際，機身使用的超材料結(jié)構(gòu)件，讓它在保證通信、探測等功能的基礎(chǔ)上，能成功躲過多重雷達系統(tǒng)探測……行走在全國最大的超材料基地——位于佛山順德的光啟技術(shù)超材料智能制造中心，映入眼簾的一個個超材料結(jié)構(gòu)件，未來將應(yīng)用于天空、陸地、海洋各場景的尖端裝備上。

從全球范圍來看，超材料作為前沿科技領(lǐng)域，能躋身行業(yè)頂尖行列的企業(yè)并不多，除了光啟技術(shù)為代表的中國企業(yè)之外，還有波音、豐田、雷神等國際巨頭。光啟技術(shù)董事長劉若鵬接受證券時報記者采訪時表示，前三代超材料技術(shù)，中外企業(yè)發(fā)展路徑相似，但在第四代超材料上面，海外企業(yè)可能和光啟會點出不同的“科技樹”。目前，光啟技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)第四代超材料的量產(chǎn)，在性能、強度等多個方面較前一代顯著提升。

“光啟技術(shù)作為超材料行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，如今面臨的已經(jīng)不是超材料技術(shù)的應(yīng)用問題。我們已經(jīng)跨過了‘從0到1’和‘從1到10’的階段，走到了‘10到100’環(huán)節(jié)，主要任務(wù)是把超材料相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)生態(tài)打造好，只有產(chǎn)業(yè)鏈強大了，我們整個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造交付和迭代更新才能往下走?！眲⑷豉i表示。

從第三代到第四代超材料實現(xiàn)“超進化”

在光啟技術(shù)順德基地，能看到近20臺如同“鋼鐵潛艇”一般整齊排列的熱壓罐，每一個的高度都接近兩層樓，長度超過15米。在這些熱壓罐內(nèi)部，溫度與壓力被精確控制，光啟技術(shù)的第四代超材料產(chǎn)品就在其中被壓實、固化及高性能化。

在過去十年時間里，光啟技術(shù)實現(xiàn)了四次超材料技術(shù)的創(chuàng)新與迭代。2024年一季度，公司第四代超材料已進入批量生產(chǎn)狀態(tài)。和第三代超材料相比，第四代有哪些不同？劉若鵬表示，從制造角度來看，第三代超材料雖然部分融入了微電子元素，但仍以高分子材料為主，第四代超材料則幾乎完全基于微電子的微結(jié)構(gòu)制造，這一轉(zhuǎn)變極大地提升了材料的精度與功能性。

“在性能層面，第三代超材料主要側(cè)重于‘抑制’電磁波，第四代則實現(xiàn)了‘消除’級別的提升，它的性能比第三代提升了1到2個數(shù)量級。而且得益于納米級厚度的關(guān)鍵微結(jié)構(gòu)設(shè)計，第四代超材料在保持同等強度下，重量大幅減輕，幾乎達到了原來的一半，有效提升了材料的輕量化水平?！眲⑷豉i稱。

除此之外，第四代超材料產(chǎn)品的應(yīng)用場景也比此前一代實現(xiàn)了“質(zhì)的飛躍”，不僅能應(yīng)用于航天航空裝備，還應(yīng)用于電子裝備、艦艇制造、無人機、智能汽車等多個先進制造領(lǐng)域。

劉若鵬表示，從成本來看，第四代超材料的制造成本相比第三代有了顯著降低，為高效、大規(guī)模的生產(chǎn)提供了堅實的基礎(chǔ)。成本的降低不僅促進了技術(shù)本身的普及，也為其在各類裝備中的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。

走向科學“最底層”打贏技術(shù)迭代“攻堅戰(zhàn)”

超材料，既是一門前沿科學，也是一個市場規(guī)模正飛速增長的行業(yè)。根據(jù)QYR（恒州博智）的統(tǒng)計及預(yù)測，2023年全球超材料市場銷售額達到了20.93億美元，預(yù)計2030年將達到548.6億美元，復(fù)合年均增長率約60%。

而市場規(guī)模的擴大，離不開超材料的技術(shù)迭代與創(chuàng)新?！懊恳淮某牧霞夹g(shù)都是一個完整的體系?！眲⑷豉i認為，從前期的理論推導到理論驗證、設(shè)備定制等，超材料技術(shù)創(chuàng)新的每一步都是實打?qū)嵉摹肮詰?zhàn)”。

“從理論原理上來講，第四代超材料跟第三代已經(jīng)有很明顯的區(qū)別了。在超材料技術(shù)的研發(fā)過程中，理論推導無疑是最大的挑戰(zhàn)之一。這一過程需要長時間、不間斷的深入思考。我從2021年第三代超材料量產(chǎn)的時候，就開始做第四代超材料的理論了。建立第四代技術(shù)理論推導的時候，我更是連續(xù)通宵了幾個晚上?！眲⑷豉i表示。

而理論推導只是超材料技術(shù)創(chuàng)新迭代的第一道難關(guān)，有了理論還需要進行驗證，這就需要光啟技術(shù)投入大量資源，定制高度專業(yè)化的設(shè)備和軟件?！熬退闶蔷亩ㄖ频脑O(shè)備和軟件，在實際操作過程中也頻頻暴露出意料之外的問題。設(shè)備的使用方式、關(guān)鍵性能點的把握，都需要我們在實踐中不斷摸索和試錯，這是全流程的試錯?！眲⑷豉i說。

這種“試錯”，也是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的必經(jīng)之路。劉若鵬認為：“新質(zhì)生產(chǎn)力的本質(zhì)就是要走到最基礎(chǔ)的底層進行創(chuàng)新。你科學的深度有多深，創(chuàng)新的影響力才能有多大?！睆幕A(chǔ)理論到原材料再到整個生產(chǎn)制造工藝的突破，才是“有價值的新質(zhì)生產(chǎn)力”。

500多萬字標準工序產(chǎn)業(yè)鏈沖刺“10到100”

“超材料這個活挺難干的，因為從它的原材料開始就要定制、設(shè)計?！眲⑷豉i向記者坦言。

一開始劉若鵬進入超材料領(lǐng)域的時候，甚至整個行業(yè)連“超材料”的名字都沒有。由于整個產(chǎn)業(yè)鏈都是“從無到有”開始構(gòu)建，早期光啟技術(shù)也經(jīng)常面臨“缺乏合適供應(yīng)商”的問題，從原材料到零件到設(shè)備都很難買到合適的，劉若鵬把那段時光稱為“到處救火”。

“但經(jīng)過了10多年時間，這個鏈條里面有專業(yè)分工的企業(yè)慢慢沉淀出來了，整個產(chǎn)業(yè)鏈條越來越清晰了，一個全新的產(chǎn)業(yè)鏈開始浮現(xiàn)到水面?！眲⑷豉i表示，光啟技術(shù)要成為整個超材料產(chǎn)業(yè)鏈的“鏈主”，帶動超材料行業(yè)實現(xiàn)“從10到100”的跨越。

為此，光啟技術(shù)也在推動超材料產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造標準化。據(jù)劉若鵬演示，光啟技術(shù)自主研發(fā)了一整套全數(shù)字化系統(tǒng)，實現(xiàn)了對每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)標準化管理，每一個零部件都能在這個系統(tǒng)上溯源。

“為了建立行業(yè)唯一一套超材料全數(shù)字化系統(tǒng)，我寫了500多萬字的標準工序。用這種標準化的手段去承接完全非標的任務(wù)，不僅提升了生產(chǎn)效率，降低了成本，還實現(xiàn)了生產(chǎn)流程的標準化和精細化管理，使得超材料產(chǎn)品的制造不再依賴少數(shù)‘大國工匠’的技藝?！眲⑷豉i表示。

以“鏈主”的角色，推動整個超材料產(chǎn)業(yè)走向標準化、產(chǎn)業(yè)化，構(gòu)建起完整的超材料產(chǎn)業(yè)鏈，是光啟技術(shù)接下來的核心目標之一。劉若鵬表示，光啟技術(shù)計劃在“十五五”期間（2026—2030年）完成“從10到100”的產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，牽起一條有規(guī)模、有體量、層次清晰的超材料產(chǎn)業(yè)鏈。