从材料利用的人类社会发展历程,可分为以石头、木材为代表的天然材料时代,以青铜、铁器为代表的冶金材料时代,以水泥、橡胶为代表的合成材料时代、以半导体材料、复合材料、超导材料为代表的功能材料时代,以超材料为代表的智能材料时代。在人类最近60年对半导体功能材料的应用进程中,所产生巨大的市场需求,在推动优势企业业绩爆发式增长而催生了不少行业及其嵴梁性企业的同时,目前已发展到正在爆发的以机器人等为代办的人工智能时代变革时期。
2000年诞生的超材料,经过了20多年的研究与发展,作为引领全球超材料应用的中国,如今电磁超材料、超材料结构件已在军工尖端装备、通讯设备、无人机、人型机器人等领域规模应用基础上,正在探索量子计算、生物研发、医疗、影像、存储、热能管理等基础类应用,其中奇点纳米激光器、定向热导航、涡旋光魔法师、超表面光盘、纳米尺度光学涡旋生成、三波段电致变色智能窗、基于共形变换的宽带光子器件、热非互易超构材料、多通道高安全性无线通信系统、局域到非局域高品质因子表面等离子体超构表面等具有的“通用目的技术” 应用特征,代表了正式接力半导体功能材料智能化应用并正在推动人类社会变革跨入超材料智能时代。
学术界认为,超材料技术产业发展大致可分为4个阶段:材料特性反相化(实现材料的电磁波反相调制)、多功能集成化(实现材料的电磁波的传播操控)、信息化(实现材料的光传感/光计算/光存储)、智能化(实现材料的智能化),其中正在研发的超材料5.0技术就是实现材料的信息化阶段,已经开始研发的超材料智能化应用将实现材料的智能化。作为智能社会的“基础设施级”颠覆性技术,超材料“通过重构物质分子、原子级微结构改变其物理特性来实现各种材料更有利于人类应用(如同计算机、无线手机应用的一类新型产业技术),其应用涉及物质材料的方方面面(各项应用尚需人类去逐一开发,应用空间无可限量)”,在推动人类社会步入智能时代的进程中更没有天花板。
注:该文引用了林中行和电闪雷鸣文章中的部分观点。
电闪雷鸣sc
2025-02-05 21:55:23
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超材料作为一种通过重构物质分子、原子级微结构改变其物理特性来实现各种材料更有利于人类应用(如同计算机、无线手机应用的一类新型产业技术),其应用涉及物质材料的方方面面(各项应用尚需人类去逐一开发,应用空间无可限量)。光启作为超材料技术从基础研究到工程化、产业化的全球重要推动者和超材料技术规模应用国际领先企业,其超材料技术从1、2、3代已发展到了第4代,实现了超材料技术从平面向立体化、幅面大小砖块向布卷化、昂贵成本向亲民化的跨越,并通过实现超材料电磁调制、综合射频传感和功能结构的一体化,使超材料尖端装备电磁调制性能提高1-2个数量级、全频段隐身、全寿命使用周期成本降低50%,并实现超材料从基础研究到应用获取技术专利数、超材料产品规模应用、高效球面近场天线测试等全球领先,从根本上解决了传统技术经常性损耗问题,进而成为国际公认的新一代装备(尖端装备、通信、汽车等)及其结构功能一体化主流技术,并成为我国军工各领域尖端装备、众多新尖端装备的超材料技术垄断性、能用全用的超材料产品供货商。
光启作为集“设计、制造、测试、批产”一体化的全球超材料龙头企业和我国新一代尖端装备核心供应商,凭借超材料功能结构一体化特殊优势和超材料产业链体系各环节的自主可控优势,通过已立项装备实现升级替换、新立项装备采取全超材料结构方案方式,快速推进我国尖端装备换代升级、助力提升国防建设水平、满足在现有国际形势下国防建设迫切需要的超材料技术大规模应用,其空中战机/轰炸机/侦察机/预警机/电子对抗机/无人机/导弹和水面舰艇/水下以及地面坦克/火炮/士兵单体等多场景应用解决方案,正推动快速发展的超材料技术在核心尖端装备中的渗透率加速提升、市场需求不断增加,并通过构建基于4.0超材料技术的7大能力平台及其数字化、智能化经营体系,全面向飞机制造、基于微波射频天馈系统/微波射频网络的通信装备、电子工业、舰艇制造、无人机、智能汽车、新材料、低空经济、先进检测等行业提供方案定制、产品制造、材料、数据分析、传感、测试等技术服务的行业赋能,在推动这些行业的技术、产品、产业链方面的创新性发展基础上,实现了从军工装备红海市场向民用蓝海市场的快速拓展,并推动着光启正式跨入超材料技术的军、民双应用市场划时代。
光启作为全球率先完成超材料从0到1的工业体系构建者,在超材料复杂度设计、微纳结构及航空结构等制造工艺、产品检测验证上取得了颠覆性研究成果,创建了独有的超材料产品研制生产体系,实现了依托超算中心和自建的超材料基因库完成超材料产品的快速优化设计以满足不断升级的超材料产品设计需求;通过攻克超材料微电子、多基材微刻工艺,实现多类型、多功能一体化的超材料产品规模制造;通过构建基于目标特性测试紧缩场群、先进高效球面近场天线测试场的综合性超材料电磁测试中心,实现超材料部件级、原材料的电磁特性、电磁散射、电磁辐射以及生产过程、产品验证的全方位检测,满足公司产品研制、批产检测和包括电子产品、通信设备、汽车天线 OTA等不同行业企业的性能测试检验需求。尤其是通过建设709、905、906超材料智能制造基地,布局南、中、北超材料及其部件产能初步规划达500-800吨(远景规划近1000吨),将极大提升公司为满足市场迫切需要的超材料产品生产效率和交付能力,尤其通过建设基于空中智能无人平台总部、地面智能无人平台总部、芯片设计总部、芯片检测总部、装备检测总部的106无人机产业基地,构建基于万架/月先进无人机产能的低空经济产业链,打造低空经济产业集群,推动我国先进无如家产业的创新发展。随着公司四大基地检测投产,将推动光启超材料业务变轨迈入高速发展快车道,因而值得重点研究与关注。
光启超材料主业构成
公司通过发展超材料从1代到4代技术,构建基于709、905、906三大超材料产品制造基地,构建基于106超材料无人机制造基地,建设基于超材料测试中心、OTA性能检测紧缩场,并通过基于7大能力平台赋能于新材料、航空航天、通信、先进制造(飞机、电子装备、无人机、舰艇、智能汽车)、先进检测等行业,实现构建基于尖端装备、无人机、检验检测的三大超材料业务方阵。
1.超材料产品(业务“第一方阵”)
广东顺德709基地:位于广东佛山顺德区,占地265.7亩、分两期施工,建设集超材料产品研发、超算设计、产品制造、质量检测、库存仓储以及电子/机械装配/总装(天线、雷达、电子对抗、电子干扰等设备和支撑件一体化隐身复合超材料结构件)于一体的超材料全链制造中心。基地于2019年5月启动,其中一期用地159亩、设计超材料产能60吨,2021年3月18日40吨产能通过全面验收、2022年末达产,20吨扩产产能24年1季度全部投产,预计2025年5月全面达产;二期用地106.7亩、设计产能100-160吨,2023年3月正式开工,24年10月正式投产,预计2025年3季度达产,超材料产品良率97.7%(最终目标是99.99%)。
湖南株洲905基地:位于湖南株洲市国家高新区汽博园,规划用地1000亩、分三期建设,建设集超材料研发、生产及检测一体化全国布局最大规模的主要超材料制造基地。其中一期用地225.67亩、设计超材料产品产能100-160吨,2024年10月25日开工,25年8月26日试产,预计2025年10月正式投产;二期规划用地200亩、设计超材料产品产能160吨,初步预计2027年投产;预留第三期用地571亩。
天津津南906基地:位于天津津南区小站镇科技园,规划用地400亩、分两期建设,构建“一基地两中心”(即建设超材料产品制造基地,设立超材料人才培育中心和超材料创新中心),聚焦超材料部件研发、生产及检测一体化。其中一期占地150.24亩,设计超材料尖端装备产品产能100-160吨(初步预计),2024年11月启动,2025年3月7日正式开工,预计2025年11月投产;二期占地250亩,初步预计2027年投产。
2.超材料无人机(业务“第二方阵”)
四川乐山无人机基地:位于四川乐山市高新区(制造、试飞在犍为经开区),分三期建设,构建乐山高新区光启技术国际总部、先进低空无人机产业链总部、共建空中智能无人平台总部、地面智能无人平台总部、(模拟芯片、射频芯片、AI智能控制芯片)芯片设计总部、芯片检测总部、装备检测总部,在犍为经开区建设先进(全频段超材料隐身、电磁对抗、结构强度、态势感知和通信等多功能一体化、轻质、按需定制的集群化、智能编队)无人机制造基地和试飞基地,与株洲、天津、顺德基地形成协同效应,承担光启无人机总装集成、测试验证、交付全流程任务,构建光启核心业务“第二方阵”。其中第一期设计先进无人机产能1万架/月, 2025年1月开工,预计2025年10月投产并开始小批量交付,2026年底达产。二期由公司牵头引入上下游配套企业,打造低空经济产业集群。三期打造基于公司为链主企业的低空经济产业链、科技创新赋能中心以及进扩大建设航空航天产业基地。
3.超材料检验检测(业务“第三方阵”)
超材料测试中心:位于709基地,23年7月获得CNAS认证、24年10月获得CNAS扩测认证,是国内超材料装备部件级规模最大、最先进、功能最全、测试精度/效率最高的测试中心,作为全球最先进(全尺寸自动化测量)多探头球面近场天线测试场,具备力学性能、环境、几何、无损、热学等超材料以及电子产品、新能源汽车、超材料产品全链各工艺环节包括原材料、全类型天线以及雷达、雷达罩)的电磁、电磁散射特性、电磁辐射等性能进行全方位检测与鉴定能力,且另有CNAS认可的力学测量、温度测量两类设备共计12项计量标准检测能力,为构建超材料全链生态和按照国际标准开展检测、校准服务。可为公司业务各环节检测和与中汽天检中心、国防单位开展相关测试业务,还为华为、东信微波、大连明硕、华秦科技、海格通信、广泰空港、牧星科技等数十家企业提供专业、高效测试服务,另通过与华中科大、西安交大、北京邮大、内蒙大学、西安电子科大等院校开展合作,为相关领域的科技创新、加速新技术/新产品研发与商业化进程、推动产业链上下游协同发展与优化升级提供赋能。作为超材料产业链的重要一环和七大能力平台之一,该专业检验检测业务已成为公司业务的重要组成部分。
移动装备OTA性能检测紧缩场:与中汽天线检测中心(天津)合作,在深圳阿波罗基地建设了全球首个汽车整车天线OTA性能检测(200公里空间)紧缩场(填补了全球汽车整车天线测试ISO/IEC标准空白),开展对带有天线和汽车无线通信进行整车OTA性能(最高频率40G)检测(包括新车下线强制检测和研发检测,汽车收音机、遥控钥匙、胎压监测、AEB?防撞、4G/5G通信、卫星定位以及车联网、无人驾驶等功能的OTA性能检测),在彻底解决困扰全球新能源汽车厂商的通讯难题的同时,助力我国智能网联汽车产业赢得发展先机和行业话语权。随着车辆智能化程度的不断提高和普及,尤其是低空经济时代各种智能飞行器对OTA测试的需求,将为公司打开汽车OTA、电子产品、通信产品、雷达设备、卫星装备等性能检测服务市场空间,构建光启核心业务“第三方阵”。