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領先國外實現液態金屬產業化

文章來源：新材料在線更新時間：2022-03-16 14:45:41

在近期的一款折疊屏手機發布會上，體驗者充分感受到翻折自如的柔性屏帶來的視覺享受，解決其中轉軸性能難題的是一種叫做“液態金屬”的新材料。

此“液態金屬”并非《終結者》中的被子彈打穿后可自動修復，根據環境隨意變形的神奇機器人。

在學術領域，大家更喜歡稱它非晶態金屬合金。因其具備高硬度、高彈性、高強度的優越性能，成為手機、汽車等產品生產中的難題“終結者”。

為這款折疊屏手機提供轉軸解決方案的東莞市逸昊金屬材料科技有限公司（以下簡稱“逸昊金屬”），是目前少數能量產，并具備機械設備制造、原材料熔煉和生產、成型以及后制程等全流程的企業之一。

去年是逸昊金屬成立的第5個年頭，這家年輕的企業正帶領著液態金屬行業逐鹿各大終端市場，每一次成功應用，都挑動行業興奮的神經。

中國在越來越多的領域由“模仿者”“追趕者”轉變成“領跑者”。領跑則意味著擔負起行業開拓者、創新者的身份。

液態金屬作為前沿新材料代表之一，中國企業正以“領跑者”的身份開疆拓土，但同時也遇到了諸多創新者的窘境。

管中窺豹，可見一斑。本期《大國之材》透過對逸昊金屬的觀察，一探中國液態金屬乃至前沿新材料產業化的艱辛歷程。

艱難的產業化探索

2014年，液態金屬在中國掀起了一股產業化潮流。

這一年，逸昊金屬、常州世竟、帕姆蒂昊宇等液態金屬企業先后成立。

而在此之前，國內鮮有人聽說過液態金屬這種材料。逸昊金屬總經理高寬當時所在的團隊是國內較早研究液態金屬的企業之一。

作為國內較早一批從事液態金屬研發的代表人物之一，高寬全程見證了中國的液態金屬產業化歷程。

“液態金屬的神奇之處在于他可以像塑料一樣經過壓鑄成型，并且材料的收縮率小，可以通過模具一次成型得到產品。由于在壓鑄過程中，快速冷卻形成了非晶態結構，從而得到了高硬度、高耐磨性及高耐腐蝕性的產品性能。”

有著十幾年從業經驗的高寬在談及液態金屬時，語速明顯加快，眼中透出興奮的光芒。

液態金屬擁有遠遠超出不銹鋼乃至鈦金屬的硬度與耐磨度。以手機為例，無論是屏幕還是外殼，其組成材料越硬，越不易產生劃痕。

其次，液態金屬擁有良好的光澤度，同時擁有高耐腐蝕性。無需鉆石高光倒角處理或工序繁雜的陽極氧化工藝。這讓液態金屬躋身進奢侈手表行業供應體系。

△ 液態金屬產品

此外，在精度方面，液態金屬壓鑄成型的產品可以和機器加工產品的工藝一爭高下，并且沒有附加成本與廢棄材料。

2015年6月份，一則消息為液態金屬行業再添一把火。消息稱，蘋果及其液態金屬材料合作伙伴Liquidmetal（以下簡稱“LQMT”）日前又被授予兩項液態金屬工藝方面的新專利。

一時間，液態金屬有望應用在下一代蘋果手機上的猜測聲四處泛起。

理想很豐滿,現實卻很骨感。隨著下一代蘋果手機的推出，液態金屬并沒有如期出現。

網友嘩然，一片唏噓。

“一邊嚼著玻璃，一邊凝視死亡深淵”是前沿新材料創新的真實寫照，早在1959年就已經被發現的液態金屬，在產業化進程中走過一條漫長而曲折的道路。

全球最早從事液態金屬產業化開發的LQMT摸索多年，盡管擁有諸多液態金屬領域泰斗級的專家團隊，LQMT在商業化中一度陷入困境。

在技術層面，非晶合金大塊成型技術長期難以突破，市面上幾乎沒有20克以上的大塊液態金屬產品，這極大地限制了液態金屬產品的開發。而在設備和材料端，LQMT分別依賴德國恩格爾公司和美國的MATERION公司。

在大洋彼岸的韓國同樣如此，一些投入早期研發的團隊，悉數退出。

而在中國，在經歷了2014年的產業化高潮后，逐漸回歸理性，僅僅新增了上海馳聲這一家企業。相比幾乎同一時間興起的3D打印、石墨烯等產業，產業界對液態金屬的態度可以用冷漠來形容。

“進入液態金屬行業的資金跟技術門檻都相對比較高，小企業根本做不進來，而大企業更看重大的市場需求，市場需求沒有打開，他們根本不會投入。”多年的沉淀讓高寬對液態金屬行業看得十分透徹。

在高寬看來，液態金屬的開發在基礎層面上必須做到三點：材料端的自主研發能力；非標的設備開發能力；工藝優化的能力。

同時滿足這三個層面的技術能力談何容易。“先活下來，再找市場。”這句話成為液態金屬行業當時的生存寫照。

產業協同破局

2016年3月，宜安科技李揚德教授收購LQMT百分之四十六股份并出任CEO，這讓作為宜安科技子公司的逸昊金屬在業務上跟LQMT緊密聯系在一起。

逸昊金屬的液態金屬產業化開始走向協同發展的道路。

盡管在先期的產業化嘗試中比較曲折，但LQMT仍然擁有全球最核心、最全面的塊狀非晶合金相關的知識產權。

而逸昊金屬團隊有接近20多年新材料研發、模具、機械制備、成型和生產的經驗，擁有先進的新材料生產技術、成熟的生產工藝和完整的產業鏈，不僅在小件產品成型方面日益成熟，而且也具備大塊成型產品的生產能力。

“二者的結合，優勢互補，具有極強的協同效應。”

談及逸昊金屬的產業化優勢，高寬侃侃而談。

借助LQMT在國際上的知名度和影響力，逸昊金屬開始大力推動液態金屬在消費電子、汽車行業、醫療器械、體育用品等多個行業和領域的應用。在與諸如特斯拉、蘋果這樣的海外目標客戶溝通過程中，LQMT團隊給予了很大的幫助。 2015年下半年，宜安科技李揚德教授到美國特斯拉總部拜訪，他們正在對Model X的門鎖扣材料的選擇一愁莫展。由于車門非常重，對門鎖扣沖擊力很大，現有材料無法滿足測試要求。李揚德教授了解情況后，當即安排宜安科技及逸昊金屬團隊用一個月的時間做好成品門鎖扣送到美國，并一次性通過特斯拉的測試。目前，全系列Model X的門鎖扣都由宜安科技和逸昊金屬共同生產供貨。

在液態金屬推廣的過程中，逸昊金屬明確定位了幾個攻關的方向，其中之一就是汽車領域。

通過與特斯拉研發部門的交流，逸昊金屬發現特斯拉的門設計對鎖扣的性能要求特別高，普通的材料和工藝根本滿足不了產品需求，而液態金屬的高硬度、高韌性、高強度的特性恰好能夠滿足其需求。

△ 液態金屬產品

憑借液態金屬產品優異的性能，逸昊金屬的工程師成功說服特斯拉設計師采用液態金屬作為鎖扣的原材料。

“我們在解決客戶問題的基礎上，也實現了自己的市場拓展”。逸昊金屬將這套打法沿用于消費電子、醫療器械等其他領域。

手機上應用的“人臉識別”技術，對鏡頭支架的要求非常高，稍有偏差，都會導致識別失敗，逸昊金屬憑借液態金屬的性能和綜合成本優勢，成功進入國內TOP5手機廠商的供應鏈，一舉拿下九成的市場份額。

逸昊金屬在汽車、手機等領域每跨越一小步，就是液態金屬行業發展的一大步。相較于進口替代材料，有成熟目標客戶及市場,液態金屬作為一種全新的材料，很多應用市場還是空白的。

“希望我們的同行們也能加快腳步，不斷加快液態金屬的產業化進程。”

獨木難以成林，多元競爭與新血注入才會令液態金屬行業充滿生機。在制造業摸爬滾打幾十年的高寬，深諳其中之道。

領跑者的創新代價

當研發進入無人之境，當市場應用一片空白，每一步探索的成功與失敗都彌足珍貴，液態金屬的產業化探索是千萬種新材料開發的縮影，它的商業化模式值得深思。

無論是汽車還是消費電子，市場空間的每一步拓展都取決于終端廠商對液態金屬技術的認知和認同，新材料研發人員對下游產品開發的主動參與至關重要。

“新材料是設計進去的，不是采購進去的。”

高寬特別強調，只有從設計環節就參與到終端產品的開發流程，才能摸清產品的性能需求，才有機會打入產品供應鏈。一旦產品設計已經完成，再從采購端著手去突破市場，幾乎不可能。

對于逸昊金屬這類從事前沿材料開發的企業而言，進入“無人之境”的創新，意味著更大的代價。

過往，中國的消費電子產品設計一味迎合市場熱點，產品設計浮于表面，缺乏延續性，這對于新材料的推廣應用極為不利。

逸昊金屬曾花大力氣投入支持“人臉識別”技術的Face ID支架的產品開發，這種光學支架對于保證支付級別的人臉識別安全性具有非常重要的作用。然而，在短暫的爆發后，由于終端廠商紛紛放棄Face ID方案，辛苦研發的液態金屬支架變得無用武之地。

而這樣的案例在新材料行業比比皆是，成為材料人無以言表的痛。

隨著消費電子的競爭加劇，創新進入深水區，依靠商業模式和產品功能創新的打法已經行不通，終端廠商本身的設計理念也在悄然發生變化。

從與三星聯合開發芯片的vivo，到剝離傳統業務專注面板技術創新的TCL，終端廠商的一系列動作反應出產品設計對上游材料的重視。

這或許將給逸昊金屬等創新者帶來更多的機會。

據統計，全球非晶產品市場具有300億美元左右的發展空間，其中，僅液態金屬手機框，市場規模預計達50億美元。

具備從材料研發、設備開發等全產業鏈優勢的逸昊金屬顯然已經做好了準備。高寬表示，未來將深耕汽車、消費電子等領域，立足液態金屬開發，同時拓展鎂、鋁合金等領域。

是金子終將發光。

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