光啟董事長劉若鵬：未來超材料將給世界帶來顛覆性巨變

2026年5月15日，在濟南舉行的全國超材料大會上，光啟集團（下稱“光啟”）創(chuàng)始人、光啟技術(shù)(002625.SZ)董事長劉若鵬又見到了他曾經(jīng)的“偶像”——被稱為“超材料之父”、多國科學(xué)院院士、倫敦帝國理工學(xué)院教授John Pendry。

“正像 Pendry先生今天主題報告時空超材料，感覺就像一場時空的穿越。”談及再聚的體會，劉若鵬如是說道。

超材料是一門新興科學(xué)，美國《科學(xué)》雜志將其評為“二十一世紀(jì)前十年人類十大科技突破”。超材料的概念最早是由蘇聯(lián)物理學(xué)家韋謝拉戈(Veselago)于1968年前提出，奠定超材料理論根基的正是John Pendry在30年前發(fā)表的一篇論文。

2002年，正在浙江大學(xué)讀本科的劉若鵬第一次看到John Pendry的論文，就被超材料的神奇特性深深吸引。20年前，他開始涉足該領(lǐng)域，在結(jié)識John Pendry后，在其提出的光學(xué)變換的理論架構(gòu)下，研制出第一款寬頻帶隱身衣。

如今，二人再次相聚。劉若鵬告訴John Pendry，他所創(chuàng)立的光啟跨越了超材料技術(shù)從“實驗室研究”到“產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的鴻溝，應(yīng)用于航空裝備、智能汽車、航電系統(tǒng)、無人機等市場領(lǐng)域。在成立至今的十六年時間里，光啟累計交付了價值86億元的超材料產(chǎn)品，預(yù)計在今年底將達100億元。

他預(yù)計，隨著全球市場應(yīng)用進入快速增長期，超材料將給世界帶來顛覆性巨變。

“天文數(shù)字的代價換來不可思議的產(chǎn)品”

超材料，是一種具有特殊性質(zhì)的人造材料。它顛覆了先有材料再有應(yīng)用的傳統(tǒng)認(rèn)知，是通過人工設(shè)計微觀結(jié)構(gòu)，對聲、光、力、電磁等進行精準(zhǔn)調(diào)控，賦予了常規(guī)材料所不具備的超常物理性質(zhì)。比如，尖端裝備的電磁調(diào)制性能、光學(xué)隱身斗篷、5G天線等技術(shù)。

“第一次接觸超材料，正是2002年在浙江大學(xué)竺可楨學(xué)院上學(xué)時，看到了John Pendry發(fā)表的一篇論文。”劉若鵬回憶道，當(dāng)時他被這門新興學(xué)科所深深吸引。

大學(xué)畢業(yè)后，劉若鵬赴美國杜克大學(xué)電子工程系攻讀博士學(xué)位，2006年開始正式涉足該領(lǐng)域。2009年，劉若鵬就帶領(lǐng)團隊把機器學(xué)習(xí)、蒙特卡羅隨機過程等AI算法引入設(shè)計，用6000種微結(jié)構(gòu)做出第一款寬頻帶隱身衣。

“當(dāng)時在參加國際性學(xué)術(shù)論壇和會議的時候，大家都在說美國科技如何領(lǐng)先，似乎只有美國能發(fā)展超材料……當(dāng)時我也憋了一口氣，憑啥中國在技術(shù)上就不能趕超美國？憑啥中國就不能做好超材料？”2010年，劉若鵬選擇回國在深圳創(chuàng)業(yè)。

可是，作為剛剛畢業(yè)的留學(xué)生，他面臨一系列難題：身無分文，啟動資金從何來；面對國內(nèi)超材料研究幾乎空白的狀況，技術(shù)團隊怎樣組建；當(dāng)時超材料在全球只是一門學(xué)科，未來產(chǎn)業(yè)化方向應(yīng)向何處……

劉若鵬東拼西湊了20萬元作為啟動資金，將公司起名為“光啟”。這個名字的靈感來源于明代的著名科學(xué)家徐光啟，他一生致力于科學(xué)技術(shù)研究，為國家的進步和發(fā)展做出了巨大貢獻。這也是劉若鵬所期望的，用科技之名，承先賢之志。

創(chuàng)業(yè)之路本就艱難，推動一門新興學(xué)科從實驗室技術(shù)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，更是難上加難。沒有合適的辦公地點，幾個人就擠在一輛小破車?yán)镛k公；沒有實驗室，就跑到地下車庫去做電磁波測試，因為那里沒有干擾；沒有技術(shù)團隊，他們就自己設(shè)計研究方向、自己做實驗、自行搭建設(shè)備。他們是科學(xué)家，也是工程師，更是實驗員，什么都要親自干。

更痛苦的是，超材料的產(chǎn)業(yè)化需要在實驗室中來來回回的進行重新認(rèn)知和自我顛覆。劉若鵬回憶，有一次前期所有的理論研究和實驗都已經(jīng)完成，結(jié)果在最后做成型實驗時樣品爆炸了，不僅實驗室遭受重大損失，之前所有的努力前功盡棄，所有的理論設(shè)計、實驗過程又要全部推翻重來。

類似于這樣的經(jīng)歷，劉若鵬已記不得有多少次。

因為超材料屬于源頭創(chuàng)新，一項前沿技術(shù)產(chǎn)業(yè)化沒有任何參照物，劉若鵬只能自己摸索前行。期間，光啟也嘗試將超材料應(yīng)用在不同的行業(yè)領(lǐng)域，尋求突破。然而，有些是技術(shù)不適合，有些是市場化不行，有些技術(shù)理論還沒有摸清楚，有些是產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)比較薄弱……

“我們遭遇到的瓶頸和挑戰(zhàn)，正是超材料最有魅力之所在。超材料產(chǎn)業(yè)化需要付出兩方面的天文數(shù)字的代價：一個是設(shè)計，一個是制造，從而換來一個不可思議的產(chǎn)品。”劉若鵬解釋道，超材料的設(shè)計直接面臨的就是反解麥克斯韋方程，對于實際產(chǎn)品來說是不可解的。好在我們在2017年前就引入了Ai算法，讓不可解的東西變得可解。同時，超材料的制造是非標(biāo)的。在交付的所有產(chǎn)品中，超過2萬種不同的產(chǎn)品，每一種產(chǎn)品里面還有成千上萬個不同的人造微結(jié)構(gòu)設(shè)計，自主代碼1400多萬行、制造大綱（FO）達38億字。如此規(guī)模的定制化設(shè)計和制造，正是運用數(shù)字化平臺、AI算法設(shè)計和柔性光刻制造技術(shù)，才能把這樣一個非標(biāo)化的高難度技術(shù)變成規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)。

經(jīng)歷了無數(shù)次失敗，終于光啟將“超材料”帶出實驗室，自行摸索出超材料的產(chǎn)業(yè)化之路——建立了我國第一條超材料生產(chǎn)線，成為全國唯一實現(xiàn)超材料大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用的企業(yè)。

超材料或?qū)㈩嵏彩澜?/strong>

2020年，光啟超材料產(chǎn)品即將批量應(yīng)用在我國尖端裝備之際，卻被美國商務(wù)部將其與中芯國際、大疆科技等一并列入“實體清單”中，試圖限制我國尖端裝備和超材料技術(shù)的發(fā)展。

光啟立刻聲明稱，“（光啟）所有標(biāo)準(zhǔn)、專利、技術(shù)、工藝、產(chǎn)品均為原創(chuàng)，不受任何外部影響。”

2021年，光啟建立的國內(nèi)最大的超材料智能制造中心正式投產(chǎn)，標(biāo)志著我國超材料正式進入規(guī)模化制造階段。2022年，光啟獲得了接近20億的超材料訂單，是我國超材料產(chǎn)業(yè)化歷史上最大訂單。截至2023年，光啟技術(shù)超材料產(chǎn)品收入五年翻十倍，進入了高速發(fā)展期。

隨著超材料逐步在我國尖端裝備領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，光啟開始規(guī)劃更大的超材料產(chǎn)業(yè)布局——賦能先進制造業(yè)！

目前，光啟已形成了“1+7+N”的重大戰(zhàn)略部署。即：以超材料技術(shù)為核心，通過構(gòu)建的七大能力平臺，賦能各先進制造業(yè)發(fā)展。

如今，光啟已經(jīng)在飛機制造、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?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化市場應(yīng)用。

劉若鵬介紹道，AI時代下，越來越多的工業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)，包括航空裝備，無人裝備、海洋裝備等，都需要對產(chǎn)品進行極簡化、輕量化升級，同時還需要具有諸多特殊功能，比如數(shù)據(jù)鏈、傳感、探測、通訊等。傳統(tǒng)復(fù)合材料技術(shù)幾乎無法完成設(shè)計、制造和量產(chǎn)。超材料技術(shù)則可在材料微觀結(jié)構(gòu)中加載近乎任意設(shè)計的技術(shù)能力，已成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的一個必選項。

比如，在蜂群無人機領(lǐng)域，光啟結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游，打造符合無人機生產(chǎn)特性的端到端管控體系，推動無人機制造效率與性能雙提升。目前，光啟技術(shù)賦能的無人機已經(jīng)小批量試產(chǎn)并進入“精準(zhǔn)對應(yīng)客戶需求”的測試開發(fā)階段，計劃2026年正式啟動量產(chǎn)。

2026年5月9日，光啟方面還注冊成立了深圳光啟商業(yè)航天技術(shù)有限公司，注冊資本2000萬元，以衛(wèi)星移動通信終端制造、衛(wèi)星遙感應(yīng)用系統(tǒng)集成、衛(wèi)星技術(shù)綜合應(yīng)用系統(tǒng)集成等為主業(yè)。

劉若鵬表示，光啟集團在航空航天領(lǐng)域有諸多的技術(shù)積累，已研制出諸多更有性價比、更有競爭力的相關(guān)航天材料。隨著衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量的增多，商業(yè)衛(wèi)星、星鏈衛(wèi)星需要更低的成本、更高的性能、更輕的重量、更高的智能化或信息化集成，這一領(lǐng)域的客戶需求越來越大。所以，企業(yè)剛剛組建了專業(yè)公司，專門開拓航空航天市場。

根據(jù)QYResearch的測算，全球超材料市場規(guī)模預(yù)計將從2024年的約 21.81億美元快速增長至2031年預(yù)計的110.44億美元，6年間將實現(xiàn)近5倍擴張。增長動力來自衛(wèi)星通信終端、毫米波雷達、智能終端光學(xué)模組、建筑聲學(xué)及新型結(jié)構(gòu)材料等多場景綜合拉動，標(biāo)志著行業(yè)已經(jīng)從“概念驗證期”邁入“商業(yè)化放量期”。

根據(jù)科技部火炬高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)中心統(tǒng)計顯示，截至2024年底，中國涉足超材料領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)數(shù)量已達287家?。在2026年全國超材料大會上，光啟集團與眾多企業(yè)共同倡議建立超材料標(biāo)準(zhǔn)體系。

國家市場監(jiān)管總局標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新管理司原司長崔鋼認(rèn)為，沒有創(chuàng)新就沒有標(biāo)準(zhǔn)，沒有標(biāo)準(zhǔn)就形不成產(chǎn)業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)是科技成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的臨門一腳，是創(chuàng)新成果從1到N的通行證。一項實驗室的技術(shù)突破，只有通過明確的定義、技術(shù)參數(shù)優(yōu)化、生產(chǎn)過程規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)，以及通過一系列實驗、認(rèn)證等活動，才能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可靠和批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，才能有穩(wěn)定的市場，真正實現(xiàn)創(chuàng)造經(jīng)濟價值。

被稱為“超材料之父”的John Pendry對記者表示，超材料從實驗室到產(chǎn)業(yè)化，要實現(xiàn)這一目標(biāo)面臨諸多挑戰(zhàn)。此刻，在本次會議上，我們看到有3000人正在從事各種不同的研究工作，令人欣慰。盡管超材料許多用途尚不明確，但其中的可能性卻是無限的。

劉若鵬說道，回望歷史，學(xué)科創(chuàng)始人John Pendry爵士30年前實現(xiàn)理論突破，今年又提出了時空雙通道理論。超材料歷經(jīng)幾十年發(fā)展，已成物理學(xué)與新質(zhì)生產(chǎn)力核心支撐。展望未來，未來5—30年時空四維超材料、信息超材料、超智能體等將給世界帶來顛覆性巨變。

（作者 種昂）

免責(zé)聲明：本文觀點僅代表作者本人，供參考、交流，不構(gòu)成任何建議。

種昂

主任