光启技术：走出市场边缘

（图片来源：光启微信公众号）

经济观察报 记者 潘俊田“你可以采访光启。”

当我把一份工信部印发的《前沿材料产业化重点发展目录（第一批）》（以下简称《发展目录》）发送给一位深圳官员时，他迅速地打出来这句话。

“好多年前人们都对光启抱有怀疑，质疑超材料到底有什么用，现在光启已经用行动回击了这些质疑”。他进一步解释。

如今超材料已经被列入工信部印发的《发展目录》，成为首批具有工程产业化基础、率先批量产业化、实现产业引领的前沿材料之一。

超材料是一门20年前才兴起的学科，是一种特种复合材料或结构，可通过对材料关键物理尺寸上进行有序结构设计，使其获得常规材料所不具备的超常物理性质。最吸引人的是负折射性能，如能完美地实现这种性能，“隐身衣”将不再是梦想。

另一方面，可以通过超材料的技术，赋予普通材料更多的功能，比如传感、信号处理能力等。

俄罗斯科学家Veselago于1968年最先提出“隐身衣”的存在可能，直到2001年加州大学圣地亚哥分校的大卫史密斯教授在《科学》杂志发文，首次使用超材料实现负折射。

在中国，光启无疑是最知名的超材料公司之一。

光启技术股份有限公司董事长刘若鹏在浙江大学竺可桢班即从事超材料研究，读博时加入美国杜克大学超材料团队，2009年《科学》杂志发表了该团队的一篇宽频带的电磁调制技术文章，作者是刘若鹏和季春霖。

同年，刘若鹏及其团队回国，成立了深圳光启高等理工研究院。他们每个人都有着深厚的学术背景，仅在杜克大学期间，刘若鹏一个人便有40多篇超材料的论文。

此后，在质疑声中，光启逐渐完成了从无到有的试验线建设，又逐步完成产业化建设，光启顺德工厂于2019年公告筹建，一期项目于2020年7月封顶。同一年，光启共披露了1.5亿元的订单，主要产品为装备结构件。

如今，光启正在迎来一个新的挑战。它们需要将超材料低成本、大批量地生产出来，从一个“封闭性”的市场，面向更加广阔、适应更多客户成本需求的开放性市场。

光启已经实现了第三代超材料的规模化量产，目前正在进行第四代超材料的量产工作，预计在明年可实现量产。“从原材料到工艺制程，甚至基础原理，第四代都发生了根本性的变化，甚至需要从重新推导数学公式开始。”刘若鹏对经济观察报表示，“前三代超材料的技术非常聚焦超材料这个行业，现在正在规划的第四代超材料是一种平台技术，这种技术可以延展到其他行业，并为其他行业赋能。”

为“无解”的方程“求解”

上料、涂料、固化、切割、检测……如果把周边的指示牌去掉，这里和其他的工厂没有什么区别。

这是光启乃至于全国最大的超材料制造工厂，一期项目于2021年建成投产。

根据南方报业2020年的一篇报道，这个工厂的建筑地基需要和周围土地隔绝，每10年下沉不能超过2毫米。“超材料的制造是从每一个特种建筑的定制化地基基础开始做起的，真功夫都在看不见的地方。”刘若鹏在上述报道中表示。

这是光启的第一个可以实现“超材料全产业链”的制造基地，也是光启超材料产业化的关键。

“很多时候实验室研发出来材料和工艺后，直接放大去生产，规模一上来就发现做不了”，刘若鹏表示，实验室阶段和规模化阶段是两个概念。

他向记者介绍，最早在美国做实验的时候，只要把性能数据测出来即可，属于满足“特定要求。”但是如果需要真正地应用超材料，还要满足强度等“普遍要求”。“实验室的产品你给它一拳，是不是打碎了无所谓，能实现理论研究就行，但是真正应用的超材料产品一拳就把它打碎了，肯定是不行的”。

他把超材料的研究路线比喻为“无解的方程”。“我们要先搞明白超材料的机理，他的未来空间在哪，一次次地自我否定，如果点错技术路线，整个企业就废了”。

他提到当时光启已经确定了超材料的方向，但是现在看如果继续当时的决定，“绝对是面目全非”。

“其他行业都是用相对成熟的技术，在别人已有的技术基础上再往前走一点，超材料是从最开始的研发进入到产业领域的，没有前人的经验借鉴。”他进一步介绍。

原理上的困难也让工艺和设备难以配合。超材料的制造像一门玄学，由于基本没有多少人能说清到底为什么会产生某种性能，只能通过最后的测验来验证到底做成与否，“一种工序能做成，那就一直做下去，不敢修改。”一位业内人士向记者表示。

这种工序和工艺的验证总伴随着“试错”，现在光启的博物馆里还有之前试验时爆炸的残骸。

另一方面，由于全世界也没有几家企业能搞清楚超材料的理论，光启更多地是由自己开发生产设备。

刘若鹏介绍，目前光启的生产全部一体化，因为“搞材料的不懂工艺，搞工艺的不懂装备，搞装备的不懂测试，最后生产线就无法搭建，需要有一个能懂所有环节的人统筹起来”。

刘若鹏说：“一般制造业中，有人把原材料弄得最好，有人把设备弄得最好，但是超材料不是这样，它有着复杂的勾稽关系”。

量产的另一个压力是成本。刘若鹏介绍：“比如超材料定制的半导体设备，一条线就非常贵，不可能建一条生产线就配一条半导体设备线，肯定是一条半导体设备线服务所有生产线。”

工厂工人也需要“定制”。光启顺德基地负责人告诉记者，光启的工人都需要去客户那里学习几个月才能上岗。

走出市场的边缘

“我为什么喜欢这个领域？因为这个领域是拿数据说话，而不是拿嘴说话，数据的指标非常复杂，想自己凭空开发一套数据是不可能的，我们就可以像做物理竞赛、奥数竞赛一样做题，只不过题目复杂一点。”刘若鹏向记者表示。

早期光启刚开始向市场推广超材料的时候，客户都认为超材料是边缘技术，更倾向原有的供货商。“那就只有用测试数据证明，此外没有别的任何的办法。”刘若鹏讲到。

2019年，光启共披露了1.5亿元的订单，主要产品为尖端装备。前述深圳官员认为这些订单打消了很多人的疑虑，“这确实证明光启有能力造出来超材料”。

刘若鹏说最开始也考虑过把超材料应用到不同的领域，但最终还是选择了尖端装备领域。“有的领域是技术不适合，有的是市场化不行，有的是产业链基础比较薄弱。”他进一步解释。

现在这个市场已经发生了变化。“不用问超材料能应用到什么地方，而应该问还有哪些领域没有应用的。”刘若鹏表示。2022年光启技术在手订单金额曾达到20亿左右。

10月18日，光启技术在互动平台表示，目前公司超材料主要应用于尖端装备领域，并已有民用领域的技术储备，公司也在积极探索更多的超材料应用领域，为未来拓展业务领域提前准备。

“现在已经有厂商来找我们谈合作，想用我们的电磁检测设备赋能其他领域。”刘若鹏向记者表示。

去年底举办的第十四届珠海航展上，刘若鹏介绍第四代超材料重量更轻，具有更大的超大带宽特性以及十倍数量级的性能提升。

这意味着需要在更少的材料上进行更多的设计，逐步向半导体级工艺演进，在几微米、几纳米的空间里实现新的材料构造。

根据光启发布的一篇文章，第四代超材料的产线融合了激光直写曝光技术和刻蚀技术。

这是新一代技术的产业化，刘若鹏寄望实验室里的人能发挥“大作用”。

“我认为前沿技术到产业化最好的转化就是最开始做这项技术的人自己去创业。半导体就是实验室里的人出来，成立了英特尔和AMD。一个人做技术，一个人做销售，一个人做投资，一个人做上市，这是想象当中的转化。”刘若鹏讲道。