光启技术超材料结构件的核心成型设备——热压罐光启技术顺德709基地外观

光启“膜变”

逆向设计让尖端装备穿上超材料“隐身衣”

一张芳纶纸、一卷PI薄膜，原本只是特种材料领域的寻常原料，在光启技术的产线上则能“变形”成为超材料蜂窝和超材料膜——用于尖端装备核心结构件的关键主料。

“对光启来说，重点是推动超材料在更多领域应用落地，让光启成为具有标志性意义的创新组织。”光启技术董事长刘若鹏在接受上海证券报记者采访时说。

过去16年，光启技术将超材料从实验室推向了规模化量产，并搭建起自主可控的全产业链体系。截至今年上半年，公司已累计交付超材料产品达86亿元，年内有望突破百亿元。

从“选材”到“造材”

光启技术顺德709基地一期生产车间里，十余台长度超过10米、直径近5米的巨大红色圆罐一字排开。这些“钢铁巨炉”是超材料结构件的核心成型设备——热压罐，通过对温度、压力等参数的精准控制，让超材料结构件被压实、固化。

“这一流程可以使材料从软化状态变得有刚性、有强度。”光启技术顺德709基地副厂长金曦指着一件即将入罐的超材料零部件告诉记者，经过这道工序后，这件形似斗笠的零部件就将与其他“同伴”一道，根据客户需求组装成用于尖端装备的超材料结构件。

数十米外的超材料车间内，桌上分门别类放着一组组长方形的淡黄色薄膜，这就是光启技术的“独门绝技”超材料膜。这些看似普通的薄膜在显微镜下呈现迷宫般的复杂图案——超材料膜的微结构，也是其物理特性有别于其他材料的关键所在。

“微结构的不同纹路，对应着材料的不同特性，比如有的可以透波，有的可以吸波。”金曦表示，层膜是赋予蒙皮功能的基础。没有它，蒙皮就只是一块普通蒙皮而已，但有了它之后，蒙皮就能展现出不同的性能。

与传统材料“先有属性再找用途”的逻辑不同，超材料是“逆向设计”，即工程师先明确产品所需的物理功能，例如电磁调制、通信、减重等，再通过AI算法反推材料的微观结构，最终通过微纳光刻技术实现制造。

从“选材料”到“造材料”，一字之差，中间隔着的则是一整套工业体系。

2009年，刘若鹏带领团队首次用AI算法设计“宽频带隐身衣”，并将该项研究发表在学术期刊《科学》上。这篇论文提出，材料不再是“被发现”，而是可以“被设计”，为材料科学打开了全新的想象空间。次年，刘若鹏回国创办光启，从零起步推动超材料的产业化。

没有现成的路可走，每一步都得自己蹚出来。刘若鹏回忆，在研究某款新材料时，他和团队不仅在实验室经过了成百上千次的测试，还有半年时间把产品泡在海水中做各种耐高压、耐腐蚀测试。经过近4年的艰苦研发，这款高性能电磁材料终于研发成功，打破了海外垄断，填补了国内空白。

“我们通过微观层面的复杂设计，利用先进的制造工艺，实现宏观层面的效果，这就是超材料技术的意义。”刘若鹏说，AI时代，越来越多的工业装备需要对产品进行极简化、轻量化升级，同时还需要具有诸多特殊功能。传统复合材料技术难以实现，超材料可以把“能力”直接写进材料的基因里，使其成为发展新质生产力的一个必选项。

从“不可能”到“可能”

刘若鹏说，超材料的量产面临“不可能三角”的难题——深度定制、绝对非标与规模量产。

“很多尖端技术领域的企业做不大，就是因为跨不过‘不可能三角’。”他说，如果仅是不惜代价地堆人、堆钱，最终等来的也不是突破，而是“规模负效应”，即规模越大，成本越高，成品率越低。当规模超过一定限度时，成品率会直接归零。

“我为什么知道这个？因为我们踩过这个坑。”刘若鹏称。

过去16年，光启技术已累计研发定制不同结构、规格的超材料零组件19845种，配套完成验证试验零件12102件，覆盖各类原材料9431款，其中自研定制核心主料达189款。

近两万种深度定制的零组件，意味着产品的结构、规格、外形皆不相同，这与规模量产之间存在天然的矛盾。

为攻克“不可能三角”，光启技术做了两件事：

一是将AI深度融入超材料设计。光启技术自主研发了1430万行代码的超材料数字化制造平台，构建了从订单到交付的全流程信息化生产管理能力，实现了非标设计的规范化落地及海量碎片化订单的高效调度。在AI技术加持下，定制品的设计效率大幅提高。

二是将非标产品里能标准化的流程全部标准化。公司将每一个设计制造环节拆解到最小单元，在非标准工序中逐段提取具备共性的环节，形成制造大纲（FO）达38亿字，精细规划工序、工步超过145万道。

“一个产品假设有1000道工序，其中900道是通用的，就把这900道固化成标准模块，再把900个标准化模块像积木一样组合起来，适配不同的非标产品。”刘若鹏说。

但定义每一块“积木”的过程并不轻松。顺德709基地厂长黄新政对此深有体会：“一个标准工序的文字描述看起来不超过100个字，整理出来可能需要三四天的时间，每个字都要反复推敲。这项梳理工作持续了一两年，先后有一两百人参与，至今仍在优化。”

如今的光启技术，逐渐摸索出解开“不可能三角”的方法。6月中旬，记者走进顺德709基地了解到，这里同时在产的产品就有数百款。由于超材料具有绝对非标特征，绝大部分工序每天生产的东西都不一样，有的岗位每个小时生产的产品都不同。

“现在，我们敢拍着胸脯和客户说，多少订单都能接得住。不仅是能拿出货，还要产品全部合格，成本可控。”刘若鹏说。

从“1”到“N”

对于一项从实验室走出的前沿技术而言，从原理突破到商业变现，最艰难的环节不再是技术和量产突破，而是找到合适的应用场景以及与产业深度融合。

在光启技术成立15周年之际，刘若鹏在内部发表了一篇题为“钢铁是怎样炼成的”文章，详述了超材料切入尖端装备制造领域的路径。“当时这个领域的蛋糕早都被分完了，餐桌边已没有多余的餐具与椅子，更何况是从无到有的超材料产业化。”

“当时，我们接到的一个研制单，这是一款棱角很多的部件，普通涂料难以解决‘低可探测性’的问题，但超材料可以做到。”一位光启员工回忆道。

那一单，是光启技术在尖端装备制造领域撬开的第一道口子。2025年至今，公司斩获的超材料订单总量已达到43.61亿元。2025年，光启技术营收首次突破20亿元，同比增长31.32%。

“大家现在看到的是我们10年前开始布局的成果。我们正在做的事情几年后也会看到新收获。”刘若鹏说，过去近100年里，诺贝尔奖级的重大物理学突破走向产业，几乎都遵循一条路径：第一阶段是在最尖端领域实现突破；第二阶段是在先进工业制造和新兴产业领域应用；第三阶段才是进入商业和消费者市场。

目前，超材料已经走到了第一阶段的前半程，在尖端装备中投入应用。“后半程的任务，是把规模做得更大，在尖端应用中覆盖更广的领域。”刘若鹏说。

在稳固尖端装备基本盘的同时，光启技术正在为超材料寻找更广阔的用武之地。低空蜂群无人机、机器人、商业航天等方向，是光启技术正在布局的第二增长曲线。

近期，光启技术在蜂群无人机领域迎来了最新进展——公司成功中标国内某客户以应急程序推进的无人机整机平台制式采购项目。此次中标是光启技术无人机整机产品首次斩获小批量采购订单，标志着公司无人机业务实现了从技术验证向规模化商业交付的关键跨越。

按照规划，未来5年，光启技术将完成第二增长曲线的量产、应用闭环。同时，光启技术正在推进第五代超材料的研发，计划今年内在具体产品上开展局部打样验证。

刘若鹏认为，如果把实现超材料产业化的路程比作登山，那么光启技术仅是刚抵达山脚，离半山腰还有很长一段路。如果在“十五五”时期能推动超材料产业化进入第二阶段，那就爬上半山腰了。