长线光启

一块超材料，如何牵起百亿产业链？

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。

开创“超材料特种功能结构件”新品类 光启技术荣获“广东省制造业单项冠军企业”

近日，广东省工业和信息化厅公布“2024年省级制造业单项冠军企业名单”，凭借“超材料特种功能结构件”产品，荣获“广东省制造业单项冠军企业”称号。

“制造业单项冠军企业”要求长期专注并深耕于特定细分市场，从事制造强国战略重点领域的相关产品研发和生产，积极参与制造业强链补链行动，支持大国重器建设，提高制造业国产化替代率的科技创新型企业；并且在细分产品市场中，拥有较高的市场地位和市场份额，产品市场占有率位居全国前3位或者全球前5位。

根据《Metamaterials - Global Market Share and Ranking,Overall Sales and
Demand Forecast 2024-2030》报告显示，2023年全球超材料市场规模为14.29亿美元。全球超材料核心厂商包括 Kuangchi（光启）、Evolv Technology、MetaShield LLC.等五大厂商占据全球整体份额的15%，而光启技术在2023年全球市占率已经达到了12.38%，全球排名第一。

超材料是通过微纳光刻来实现“人造分子结构”，进而编辑超越自然材料的“人造物质”，能在电磁、声学、力学等多个领域展现出超乎寻常的性能。美国《科学》杂志将超材料列为21世纪前10年自然科学领域的10项重大突破之一；美国国防部也将其列为“六大颠覆性基础研究领域”之一。2023年，超材料被工信部、发改委列入第一批《前沿材料产业化重点发展指导目录》。

光启自成立以来，一直深耕于超材料领域的基础研究和产业化发展，率先完成了超材料“从0到1”的重大突破，开创了超材料从设计、研发到制造、检测的全产业链体系，跨越了最艰难的实验室前沿科学研究到工程化技术体系构建的鸿沟。

经过多年的探索，光启技术在董事长刘若鹏博士的带领下，通过自主研制和技术创新，让超材料具备了材料和电子功能的双重属性，并形成兼具多重功能的新型功能结构产品，将越来越多的射频综合传感、电磁调制等功能融入到装备功能结构中，独立成为一个工业品类——超材料特种功能结构件。光启技术也成为这个品类的开创者和最重要的承研批产单位。

如今，光启技术不仅是我国唯一一家将超材料形成产品并大规模应用于尖端装备领域的公司，而且还将超材料特种功能结构件应用于飞机制造、电子装备、舰艇制造、无人驾驶飞行器、智能汽车等多个先进制造领域，推动了以上行业在相关技术、产品、产业链等方面的创新性发展。

随着超材料特种功能结构件产品在核心装备中的渗透率不断提升，光启技术的超材料业务营收也逐年呈现递增态势。据公开数据统计，公司2018年的超材料产品收入仅为1.3亿元，短短五年时间，超材料收入翻了十倍，五年复合增长率达到了56.89%，为公司业绩连续创下新高打下坚实基础。

根据《Metamaterials - Global Market Share and Ranking,Overall Sales and
Demand Forecast 2024-2030》报告显示，2023年亚太地区（含中、日、韩等）占全球市场份额为18%，结合各国超材料的应用情况推算，2021-2023年中国超材料市场销售额（人民币）分别为9.07亿元、9.42亿元、15.11亿元，而光启技术在2023年的超材料收入就达到了近13亿元，在我国超材料市场占近90%份额。

除了构建超材料完整的工业化体系，光启技术还带动了超材料上游产业的发展。为了响应国家的国产化替代要求，在发展过程中，光启技术为上游国产原材料、精密制造设备产业带来巨大需求，并提出更高的性能要求，推动了上游航空预浸料、耐高温树脂等材料产业以及高温高压热固成型设备、特种蜂窝精密机加设备制造产业的技术革新与产业升级。

此外，光启技术还推动了下游产业的重大技术突破和性能提升，使尖端装备的核心性能提升10~100倍，航空结构件减重 50%，大幅提升机载天线通信距离，实现航空装备特性升级；通过采用超材料测试技术，将原本24小时的测试任务缩短至个位数，大幅提升了产品测试和交付效率，为航空装备大批量生产、列装提供坚实基础。

光启技术此次荣获“2024年广东省级制造业单项冠军”称号，是对其在制造业领域卓越表现的充分肯定。未来，光启技术将继续深化超材料产业布局，积极与产业链上下游企业开展紧密合作，完善超材料生态体系，不断拓展其应用领域，为先进制造业的发展注入更多活力和动力。

这些是长线光启的信心