$光启技术(SZ002625)$  （转自林大）

本文曾在国庆长假期间分三次发表，有投资者建议最好能集中一次发，以便保存。因此重发，并略有调整。

光启正处于基本面发生重大变化和业绩大爆发的关键时期，无疑是资本市场关注的重要对象。但超材料是颠覆性的创新技术，对普通投资者来说不但原理难以理解，连应用领域和未来发展空间都难以理解。本文试图从超材料产品的应用和公司未来发展空间角度来阐述本人的看法。

首先从第4代超材料技术开始说起吧！

一、第4代超材料技术

2022年10月份，光启在珠海国际航展上推出第4代超材料技术时说过一句话：第4代超材料技术代表着光启的未来！包括我在内，相信当时没几个人能够理解这句话的含义的。

大概到了2023年5月份，刘董事长说过：第4代技术是超材料的应用平台。到了年底，光启正式推出基于第4代超材料产业链的七大能力服务平台。

关于光启的第4代超材料特点，已经有很多介绍了，这里就不多说，只简单的说几个关键点。

首先就是技术指标有了1~2个数量级的提升，也就是10倍到百倍的提升。为什么能这么大幅度的提升，我也不知道，但这对普通的投资者来说并不重要。至于技术指标大幅度提升所带来的效果，市场慢慢会体会到的。

其次是制造超材料产品的基材由原先的铜箔变为导电聚合物、光敏聚合物、形状记忆聚合物、高强度绝缘特种纤维材料等高分子材料，如芳纶纸等，这就带来两个根本性的变化：

一是这些高分子材料可以进一步加工成碳纤维、石英纤维、芳纶蜂窝等复合材料，这些复合材料本身就具备了强度高、刚性好、重量轻、耐高温、耐腐蚀等特性，已经是现代航空器的优选外壳材料。这就避免了原来使用铜箔作为基材所必须的工艺复杂、成本极高的结构件工序，不但降低了生产成本，而且还大幅提高了生产效率。

二是这些高分子材料本身就是柔性材料，可以加工成任何形状和尺寸，这就大大地扩展了超材料产品的适用范围。

第三，更为关键的是光启为了寻找适合作为超材料基材的高分子材料，在从高分子材料的制作到复合材料成型的整个工艺流程中采用了一系列独创的新工艺新技术，使得这些产品不但具备超材料功能，而且生产成本还大大低于市场上的同类产品的成本。至于低多少，我了解一些数据，但怕不准确就不说。如果光启真正能向市场大量推广的话将会颠覆一些行业。

总之一句话，与前几代超材料产品相比，第4代超材料产品具备性能更为优异，成本更为低廉这两大优势。

二、“结构+功能”一体化构件的“功能”优势

过去，各类装备的结构部分和电子部分是完全分开的。结构只是装备的力学承载体系，而装备所需的信息发射与接收、电磁对抗等功能则完全依靠依附于结构上的各种电子器件，这是两种从材料到功能都完全不同的体系。但自从超材料技术出现以后，这一切就发生了变化。超材料技术可以在纳米层次（10~100纳米之间）调整自然界材料的微结构，而材料的不同微结构体系对电磁波有不同的作用，根据装备对电磁调制的不同需求，通过反向设计和特殊工艺实现材料的微结构，就可使该材料在保持原有的承载功能的同时还具备装备所需的各种电磁调制功能，这种功能是完全融于结构中的。

与过去的结构与电器部件完全分离相比，这种“结构+功能”一体化构件在“功能”方面具备如下优势：

1、具有强大的电磁调制能力

超材料在电磁调制方面的能力远优于传统的电子器件，这不用争论了吧！因为我国尖端军工装备的选择就已经做了结论。

简单来说，这种一体化构件在电磁调制方面的能力分三方面：

隐身能力，能使装备对相当宽频段的电磁波隐身。这是军工尖端装备最看重的能力指标之一。

b、电磁信号的收发，也就是装备的通信能力。

c、电磁对抗能力，保护己方的装备不受对方的电磁攻击，同时还能攻击对方的装备。

（对飞行器来说，b和C合称航电功能，是先进飞机中最主要的发展方向。）

2、重量更轻

有些装备对重量不是十分敏感的，但有些装备对重量非常敏感的。一体化构件在装备减重上主要体现两方面：

a、由于省去了众多的电磁调制器件，装备的重量自然减轻。

b、由于第4代超材料以高分子聚合物作为基材，以这些高分子聚合物为基材做成的复合材料其重量自然低于传统的以金属或者复合金属为主的材料。

3、故障率更低

由于装备所需的各种电磁调制功能已经在结构中实现，不需要另外通过电磁调制器件实现，装备的整体器件减少了，故障率自然也下降了。

关于这种一体化构件的市场空间问题，大家不要一说结构或者构件，就只想到梁和柱，认为不论怎么样，它在装备中所占的比重都是较小的。这是错误的。一个装备只要它有电磁方面的需求，即无线通讯方面的需求，不管是移动的还是静止的装备，是大装备还是小装备，也不管装备的外形怎么样，该装备的外壳都属于一体化构件可应用的范围。

还有，一些装备的零部件，只要它与电磁调制功能有关的，都属于一体化构件范畴，最典型的是天线，它是超材料最先应用的部位之一。

这里只是简单的说一下“结构+功能”一体化构件在功能方面的优势，也是我们后面分析哪些领域的装备最有可能或者最急需采用这种一体化构件的基础。但这只是这种构件能够被使用的前提条件，还不是被广泛使用的充分条件，影响构件广泛使用的成本问题是一个不亚于构件功能的重要问题。

三、超材料应用典型案例：有源相控阵雷达的小型化、微型化、廉价化

在介绍光启“结构+功能”一体化构件的广泛应用前景之前，先讲一个光启如何将超材料的功能融入其构件之中的案例，以加强大家对其构件为什么会有神奇功能的认知。

1、雷达的基本工作原理

雷达的工作原理非常简单，就是发无线电波，然后接收该无线电波遇到目标后反射回来的电波，再计算发射和接收之间的时间差确定目标的距离以及分析反射波的方向确定目标的位置。

简单来说，雷达就是通过发射无线电波并接收其反射回来的信号，来探测和定位远处的目标物体。

2、天线的作用

天线在雷达系统中扮演着至关重要的角色，主要包括：

（1）、发射信号：天线负责将雷达发射机产生的电磁波信号以特定的方向和波形发去。

（2）、接收信号：当发射的电磁波遇到目标物体后，部分能量会被反射回来。天线需要捕捉这些反射回来的信号。

（3）、方向控制：通过调整天线的辐射方向，雷达可以对特定区域进行扫描，以确定目标的位置，分为机械扫描和相位合成扫描两种。

（4）、波束形成：每个天线根据结构形式不同具有特定的波束形状，通过合理的天线设计可以实现特定方向的窄波束和高增益，以提高对特定方位角目标的探测。

（5）、增益调节：天线的增益决定了信号的传输效率和辐射距离，高增益天线可以提高雷达的探测距离。

3、关于有源相控阵雷达

相控阵雷达是一种采用电子扫描技术的雷达系统，它使用大量个别控制的小型天线元件排列成天线阵面，每个天线单元都由独立的开关控制。通过控制各天线元件发射的时间差，就能合成不同相位的主波束，实现快速扫描而无需物理移动天线。

相控阵雷达有快速扫描目标、多目标处理、 抗干扰能力强、高可靠性等核心优势，是现代雷达发展的主要方向。

相控阵雷达分为有源相控阵和无源相控阵两种。有源相控阵雷达的每个天线单元都有自己的发射/接收组件（T/R组件），而无源相控阵雷达则共用一个中央发射机和一个接收机。有源相控阵雷达在性能上更优越，但由于安装大量的天线单元和T/R（发射/接收），体形很大，成本也较高。

（十四届珠海航展上SLC- P波段有源相控阵雷达）

T/R组件是有源相控阵雷达的关键组件，决定了雷达系统的作用距离、空间分辨率、接收灵敏度等关键参数。

在军事领域，相控阵雷达被广泛应用于战略和战术雷达系统中，包括制导、战场炮位侦察等。随着技术的发展，相控阵雷达也被用于民用领域，如气象雷达、空中交通管制雷达等。

4、通过超材料技术实现有源相控阵雷达的小型化、微型化、廉价化

超材料技术能使相控阵雷达小型化，基本原理是用微结构的排布制造单个天线单元，多个天线单元组成天线阵元，对不同天线阵元的幅度相位进行精准控制，合成特定雷达波束，实现相控阵天线的定向辐射功能。

用微结构制造的天线单元除了能使天线小型化外，还能低电磁辐射，在雷达工作时还能实现隐身效果。

据网上报道，我国新研发的全球最先进的预警机空警3000，主要用于发现美国的B21、F22、F35以及美国未来六代机。该预警机是在运20平台上改造的，采用共性贴片天线取代阵列天线（大圆盘），还具有隐身能力。是相控阵雷达小型化的典型案例。

其实有源相控阵雷达的小型化一直在进行，目前已经能够在我国最尖端的战机上实现，未来在军用运输车、运输机和装甲车上实现也不是难事。

至于实现有源相控阵雷达微型化以安装在如手机这类更小型的装备上，关键在于如何解决T/R组件微型化问题，现阶段可能实现的方式是通过射频链链路在后台进行无源控制。不过这技术难度相当大，能否最终实现还不确定。

由于能够将微结构做成雷达天线，不但使雷达的小型化和微型化成为可能，且解决了天线这个雷达系统中最重要的成本，也自然使过去看起来昂贵的有源相控阵雷达廉价化，使有源相控阵雷达在不久的将来能够得到普及应用。

总之，不论是雷达系统还是通信系统，抑或与电磁调控有关的其它系统，它们都离不开关键的组件----天线，超材料技术能将结构中的微结构做成天线，这就是光启能在构件中实现人们预定的“功能”的原理。

四、创新产品价格一旦跨过使用门槛，广泛应用时代就会来临

前面说过，第4代超材料产品具备的另一大优势就是生产成本更为低廉。

低到什么程度呢？光启参与的一些项目投标，竞标人甚至告光启故意报低价扰乱市场，属于恶意竞争。

现在我们先看一下历史上颠覆性创新产品的价格一旦跨过使用门槛，会发生什么？一句话就是：不但会使用户迅速放量，而且还会催生出各种新的用途，甚至新的产业。

1、芯片与摩尔定律

据《芯片战争》一书记载，1959年芯片刚开始发明的时候，其造价是十分昂贵的，单价达到1000美元以上。初期的客户主要是美国军工和航天局。1957年成立的美国仙童半导体公司是当时世界上最大的半导体生产企业，1962年公司的第1笔集成电路大订单就来自于美国航天局的阿波罗登月计划，芯片的单价是120美元。

到了上世纪60年代中期，仙童公司生产的芯片的价格从20美元降到了2美元，有时甚至以低于成本价销售，以说服更多的客户使用。这一定价策略催生了庞大的民用计算机市场的兴起，使公司获得了无限的市场空间。以至于“摩尔定律”的发明者摩尔都说：“仙童的降价策略与仙童的集成电路技术是同样重大的创新。”

正是在此期间产生了芯片发展史上著名的“摩尔定律”。摩尔定律的三种常见表述中有一条为：“微处理器的性能每隔18个月提高一倍，而价格下降一半。”

摩尔定律的经济学效益在20世纪60年代初表现得尤为明显，当时一个晶体管的价格约为10美元，但随着技术的进步，晶体管的尺寸越来越小，到了一根头发丝上可以放置1000个晶体管时，每个晶体管的价格降至千分之一美分。这种成本的显著降低，使得计算机和其他电子设备变得更加普及和经济实惠。摩尔定律的这一经济学效应，不仅推动了半导体行业的发展，也促进了整个信息技术产业的快速增长。

芯片之所以成为人类历史上应用最为广泛的产品，这种性能不断提高和成本不断降低双驱动起着根本性的作用。

2、光伏发电成本与市场接轨

太阳能作为一种清洁、可再生的能源在发电领域的应用具有重要意义。利用太阳能发电不仅可以减少对化石能源的依赖，还能降低碳排放量，同时促进经济发展和提高能源安全性，有着广阔的应用前景。

由于早期利用太阳能发电的技术还没有成熟，光电转换效率比较低，利用太阳能发电的成本比较高，政府为了促进行业的发展，采取了政府定价和财政补贴两个扶持措施。

根据资料，中国光伏组件的年销售量从2014年的40GW增长到2023年的280GW，9年的平均增长幅度为30.3%。但期间有一个标志性的事件，2020年中国太阳能发电的平均上网电价下降到0.35元/千瓦时，与当时贵州省的燃煤发电标杆上网电价0.3515元/千瓦时相当，远低于沿海经济发达地区的燃煤发电成本。这表明太阳能光伏发电成本不仅达到了与燃煤发电相媲美的水平，甚至在某些地区还展现出更大的成本优势。也就是说光伏发电成本的价格降到了市场价！

中国的光伏产能开始了更大幅增长，2021年中国光伏组件的增长率为46.1%，2022年的增长率提升至54.1%。至于光伏产业上游各环节的规划投资量那就更大了，以至于现在光伏发电产业链上各环节的产能严重过剩。

至于证券市场，资本对光伏发电最大关注度就集中在2020年和2021年这两年期间。仅以我国最大的4家光伏企业的股价情况来看，在2020年之前他们的股价只是以一种比较温和的方式逐年上涨，在2020年至2021年期间则开启了疯狂上涨，隆基绿能股价最高涨幅520%，通威股份股价最高涨幅620%，晶奥科技股价最高涨幅980%，天合光能是2020年6月12日才上市的，以发行价计算，股价在一年半内涨幅980%。

为什么光伏发电发展最快阶段不在政府给予积极扶持的时候，而在政府已经停止了扶持，光伏发电的成本已经与煤电成本接近甚至低于煤电成本的时候？这是因为任何依靠政府扶持的产业发展都难以长久的，只有依靠市场力量的发展才是最长远的。3、“先进的方案”与“足够便宜的先进方案”

在消费电子产业，新技术的应用往往来自下游终端的“推动”，而非上游零部件供应商的“倒逼”。过去几年迅速崛起的OLED面板是个典型案例。

2017年，苹果在新推出的iPhone X中首次搭载了OLED屏幕，10个月时间卖出了6000万台。此后，OLED屏幕渐渐开始成为旗舰智能手机的标配。

但小尺寸OLED面板技术在本世纪初就成熟了，世界上第一款使用OLED面板的手机，是2008年发布的诺基亚N85。iPhoneX的作用则是通过庞大的销量，大幅度加快了OLED面板的量产成本下降，让新技术变得廉价。

iPhone X之后，国产手机厂商加速转型，面板公司迅速开始了OLED的产能投资，进一步拉低了面板成本。

所以在电子产业有一句话：能让下游掏钱的不是“先进的方案”，而是“足够便宜的先进方案”。

上面说的都是技术面比较单纯的创新产品，还有一些创新产品或者领域，如新能源汽车、商业卫星等，他们跨入广泛使用门槛涉及的因素就更为复杂，但使用价格高低始终是一个重要的门槛。

光启早期做过的产品，如卫星平面天线、马克飞行包及氦气球空中飞艇之所以失败，据刘董事长在今年5月份的央视《面对面》采访中介绍，并不是因为技术不够先进，而是因为成本达不到普及使用要求，后来光启只能放弃这些领域，选择在尖端装备领域发力。

五、一体化构件在军工领域应用：由尖端装备推向普通装备

光启的“结构+功能”一体化构件是在我国尖端军工装备应用中发展起来的，随着制造成本的不断降低，现在在军工的各领域得到越来越广泛的应用，应用范围已经从尖端装备推向普通装备。

1、中小型无人机

这次俄乌战争展示了无人机在现代战争中的重要作用，它们不仅改变了战场的规则，还为未来的军事冲突设定了新的标准。

乌克兰今年8月偷袭俄罗斯库尔斯克州之所以成功，突然性非常重要。据说打前战的无人机是用硬纸壳做的，一架成本只有几千块钱，雷达根本发现不了。但这种无人机只能做短距离飞行，而且载弹量也不大。

军用无人机可分为大型无人机和中小型无人机，察打一体化的多用途无人机和功能简单的单用途无人机等。本文所说的无人机是指既可在一个区域内长时间盘旋选择攻击目标，又可长途奔袭远方目标的中小型攻击型无人机。这类无人机的最大特点是制造简单、量产快、造价低，还不用重资产投资。

光启在无人机生产上有众多优势，但最根本的优势就是两个，一个是制造成本低。制造无人机机壳所用的复合材料，光启已经建成了从原材料制作到机体成型的完整产业链，制造成本比同类型的企业还要低。另一个优势是超材料是应对对无人机攻击的最佳技术手段。这里要重点说一下。

对付无人机的手段有很多，但基本可以归为两大类：

一是硬打击摧毁类：在雷达系统的操控下使用导弹、火箭弹等武器直接摧毁无人机，如以色列的天穹系统。但超材料的隐身功能可以使无人机在雷达上显示跟鸟类根本无法区别，总不能连天上的飞鸟都要打尽吧！据说以色列的天穹系统就犯过类似的笑话。

二是软杀伤干扰类：通过电磁干扰等技术，切断无人机与其控制器之间的通信链路，使无人机失控、坠毁或被迫返回。偏偏超材料具有远超传统电子器件的电磁对抗能力，而且还有极为强悍的探测能力，不但能应对敌方的电磁干扰，还能引导我方的火炮对敌方的设备进行攻击。

光启在军用尖端无人机上具有很深的技术积累，刘董事长获得的国防军工科技进步一等奖就与这个有关。凭借上面所说的这两大优势，光启在已经到来的量大面广的中小型军用无人机方面也必然占据优势地位。

装备的智能化和无人化是时代发展的大趋势。装备的智能化需要装备能与外界进行更强大的信息交流，这正是超材料的强项。装备的无人化能使装备得到更为广泛的应用，此时产品价格就成了重要的问题。也就是说使用成本足够低才是新产品能广泛应用的前提。

2、各类军用运输装备

现代战争，短期拼的是前方的火力，中期拼的是后方运输，长期拼的是国家整体经济能力。乌克兰进入俄罗斯库尔斯克州的军队现在已经悄无声息了，最根本的原因就是后方运输被切断，无粮无弹无兵补充，俄罗斯即使不打，只围两个月也要自行灭亡。

后方运输能力对前方战事的支撑如此重要，必然成为对方优先打击的目标。偏偏不论是运输机还是运输车，都存在着目标容易识别、机动性不强的弱点。如果这些运输装备外壳全部采用光启的一体化构件，使得运输机在雷达上看起来像只小鸟，运输车在雷达上看起来像小动物，自然能极大地提高战场生存率。而且这些运输装备的外壳还植入相控阵雷达功能，还能先敌发现提前采取预防措施。

更进一步外延，如果装甲车的外壳全都改成一体化构件，不但能减轻装甲车的整体重量，提高机动性，而且还能隐身，不容易遭到攻击，提高战场的生存率。3、特种部队服装

第4代超材料技术的一个重要特性就是超大带宽特性，在波长方面可对p波段（也就是米波）进行隐身，也可以防止红外探测。也就是说可以对雷达波进行隐身，也可以对红外探测进行隐身。如下图所示。

特种部队的服装主要采用芳纶和超高分子聚乙烯，这些材料因其高强度和耐冲击性能而被广泛用于制作防弹衣。防止侦查主要还是靠原始的迷彩服，但迷彩服解决不了雷达和红外探测。

第4代超材料技术能够在芳纶纸上实现超材料功能，如果作为特种部队的服装，就能使其具有对雷达和红外探测隐身的功能。如果价格足够便宜的话，还可以使全体军人都能配备这类服装。这对保证战场的存活率起很大作用的。

如果在这些特种服装上再植入一定的相控阵雷达功能，那更能增强士兵的主动性，不论是攻击还是防御。

再多说一句。从上图得知，比红外线再高频点就是可见光，也就是说超材料技术对可见光的隐身只有一步之遥了。

顺着这些思路，投资者还可以列出一体化构件在普通军工装备很多方面的应用。

六、一体化构件在民用领域应用：凡有电磁调制需求的领域皆有可能

1、航空航天领域飞行器

分析光启的“结构+功能”一体化构件在民用领域的应用，之所以先说航空航天领域，是因为该领域的各类飞行器既对电磁调制功能有着非常强的要求，又对减轻自身重量有着非常强的要求。

（1）、与一般的装备相比，飞行器对电磁信号的收发和抗干扰功能有着强烈的需求。由于空中的恶劣环境，还要求机壳有很强的热防护、结构防护、抗雷电防护、抗盐雾等功能，这些都是一体化构件能够解决的。

（2）、飞行器对自身重量的敏感度是非常高的。它来自于两方面，从制造成本来说，一般飞行器的有效载荷比在20%~25%之间，也就是说每增加一公斤的有效载荷需要付出3~4倍的机体制造成本。从运营成本来说，飞机的燃油成本大约占航空总成本的26%，国内部分航空公司的燃油成本甚至要占到40%。据波音公司估算，喷气客机重量每减轻 1kg，其在使用期限内可节省 2200美元。因此，机体结构复合材料化是飞机先进性的重要标志。

我国新近投入运营的国产大飞机C919，机身还主要采用铝合金、钛合金等金属材料，采用复合材料只有12%（如下图）。

复合材料，尤其是碳纤维增强树脂基复合材料，以其高比强度和高比刚度而著称，比强度可达钢的14倍，是铝的10倍，而比模量则超过钢和铝的3倍。这使得复合材料在航空航天领域内具有显著的地位，能够显著减轻结构重量，提高燃油效率和性能。阻碍复合材料在飞行器上更广泛应用的因素就是用于航空航天级别的复合材料的生产成本太高了。

但随着光启自研的复合材料的生产成本大幅降低，复合材料机壳与传统的以铝合金、钛合金为主的机壳相比，已有着极为明显的综合优势，如果生产成本再能降到比铝合金、钛合金差不了多少，那飞行器外壳主体用的材料的替换就会自然发生。这个市场的体量投资者可以自己衡量。

2、自动驾驶汽车

作为传统的代步工具，汽车已经发展了100多年。在燃油车阶段甚至电动车阶段，除了车载娱乐设施外，汽车本身是不需要和外界发生过多的联系的，即使是导航也可以通过手机来解决。但在汽车进入自动驾驶阶段，特别是无人驾驶阶段，一切就完全不同了！

在汽车自动驾驶阶段，汽车对外就需要这三种功能：

（1）、 感知能力：自动驾驶汽车需要配备多种传感器，如各种雷达、摄像头和超声波传感器等，以实时感知周围环境。 

（2）、地图和定位：高精度地图和定位系统对于自动驾驶汽车的导航至关重要，特别是在荒郊野外。 

（3）、网络和数据安全：无人汽车需要有强大的网络安全措施来保护车辆系统和数据不受黑客攻击，同时确保个人数据和敏感信息的安全。

虽然依靠传统技术手段和电子器件也能基本满足智能汽车的上述功能要求，但如将一体化构件用于汽车外壳，特别是将相控阵雷达小型化，利用汽车外壳做相控阵雷达的天线阵面，汽车对外联系功能肯定远超传统的技术手段。随着星链计划的实施和卫星互联网的普及，智能汽车在地球的任何荒山野岭都能够接收到足够的电子信号。

此外，汽车是属于安全等级要求极高的装备，这是由于汽车运营环境所决定的。将各种收发和传感器件完全融入汽车外壳中，对减少汽车整体故障率也起着重要作用。

3、智能手机

现在的智能手机一般都需要配备好几副天线，但手机外壳和天线是分开的，手机外壳对天线的影响是非常大的，需要通过对外壳的合理设计和材料选择来减少对天线功能的影响。

如果手机外壳也采用一体化构件，使得手机外壳在具备结构功能的同时还兼具天线功能，由于超材料技术的加持，该天线性能比原来的性能强大很多，如在造价上又不增加，手机外壳替换自然而然会产生。

2024年9月，上海垣信卫星科技公司利用长征六号甲运载火箭成功将18颗卫星送入预定轨道，这是我国低轨互联网“千帆星座”的首批组网卫星。按照规划，“千帆星座”今年将发射108颗低轨卫星；2025年发射648颗低轨卫星，提供区域网络覆盖；2027年发射1296颗卫星，实现全球网络覆盖；2030年形成约1.5万颗低轨卫星部署，实现全球范围内卫星互联网服务。

通过星链实现卫星互联网是下一代互联网发展的必然趋势，有着巨大的军用和民用价值。但星地通讯对手机的天线有高发射功率和高增益性的特定的要求，现在的智能手机天线方案还无法解决这个问题，人们与卫星之间的通讯还要依靠专用的带有粗长天线的卫星电话。但如能将相控阵雷达微型化，将手机外壳做成有源相控阵雷达的天线阵面，那手机的功能就绝不是目前我们所看到的功能，许多新的用法就会出来。

4、人型机器人

人形机器人是一种仿生机器人，它们的外形和人类相似，能够完成各种任务。这些机器人通常由电机、传感器、计算机等组成，可以通过编程或人工智能来控制它们的动作和行为。

人型机器人的外壳实际上就是机器人的皮肤。人形机器人对皮肤有几个最基本的要求：

（1）、逼真度：人形机器人的皮肤应尽可能地像真实人类的皮肤那样具有自然的外观和质感，这有助于提升人们的安全感和接受度。

（2）、灵活性与耐用性：人形机器人的皮肤材料需要足够灵活以模拟人类的运动，同时还要有足够的耐用性来抵抗日常使用中的磨损。

（3）、感知度：人形机器人所需的皮肤对外部须有相当的感知度，既有触觉感觉又能对周边环境有感知，如对外部环境的探测（远处物体的类型、距离、形状等）和接触感觉（如压力、温度、湿度等），并将这些信息转化为可读的信号传给机器人内部的控制系统。

前面两个要求通过选择适当的功能性高分子材料应该可以解决。第3个要求目前主要是通过在皮肤中嵌入超声波传感器、视觉传感器、激光传感器等传感系统来解决，但增加了机器人的重量，而且在一些比较细小的部位还难以安置这些传感器。

如采用一体化构件技术制作机器人皮肤，不仅可以同时解决人形机器人皮肤的上述问题，提高信息传感效率和可靠性，还能降低智能体的制造成本，提升用户体验感。

总之，当超材料产品价格大幅降低以后，过去难以设想的很多应用场景都会浮现出来，不论是在军工领域还是在民用领域，都是如此！

七、独特的商业模式

超材料作为颠覆性创新技术，其在应用中也自然容易形成独特的商业形态。目前可以观察到的有如下三种。

1、定点任务模式

一般来说，大型装备的组件和材料的选择都是采取招标模式确定的，特别是对国有大型企业集团来说，为了降低开支，防止腐败，这更是不可或缺的流程。对于参与投标的企业来说，由于存在激烈的市场竞争，企业的盈利能力不一定能保证，甚至连合同都不一定能保证，企业的持续生产存在相当的不确定性。

但从9月7日光启的业绩说明会上刘董事长的介绍得知，光启获得的项目都是采用定点任务模式，从项目研制开始就确定了。

所谓定点任务，就是装备所需的某些性能是以前没有过的，甚至这个装备本身都是从来没有过的，需要委托特定的企业进行研制，如果研制达到了预定的目标，则由该企业负责产品的批产，以及产品交付使用后的维护保养。也就是“相关的产品任务从研制到生产到维护端到端持续负责。”

这种定点任务模式一般都有三个合同，分别是研制合同、生产合同、维保合同。参与企业的生产和盈利是得到保证的，不存在市场竞争问题。

虽然说定点任务模式也是需要招投标的，但由于独特的技术指标门槛，在光启参与的招标项目中也就只有光启能够做得出来，其他参与者基本上就是参与者。

从2023年9月份开始，国家进行了一系列的大型尖端装备的招标，光启参与的项目绝大部分都中标，锁定了我国未来10年（从2026年至2035年）众多新型尖端装备的定点任务，这就是目前光启有300多项研发项目的来由。

“所以从去年开始到今年，在各类定点任务的招标或者是竞争性谈判的过程中，公司表现非常优异，可以说是拿下了我们相关领域近乎于绝大部分的定点任务，尤其是一些特别高价值的产品。”

也就是说只是通过最近这一年的定点任务，光启就锁定了未来10年的业绩。

可以说整个证券市场具有这种经营模式的上市公司极少，这是由独特的竞争优势决定的，不是一般企业能够得到的。

2、“结构”+“功能”分别计价的菜单模式

我最近有幸再次进入顺德709基地。与以前相比，最大的感受是新产品的数量多多了，而且很多产品不全是结构性产品，还配备有密集的电子信号输出输入接口。据了解，这些产品大量融入了航电方面的功能，连与客户的合同都分为两部分，一部分是结构方面的合同，另一部分是航电方面的合同。航电方面的量增长很快，成为最大的增量，已经与结构方面的量一样了。

9月7日的业绩说明会上，刘董事长说：“超材料它不同于我们传统意义上的功能材料，首先它是一个材料编辑技术人造物质，它的主要的特点是可以定制我们整个材料或者装备的属性，可以定制它的功能，所以每一个超材料产品，每一个超材料产品不同的部位，用到的设计，用到的人造微结构都是不一样的。”

也就是说对于各种一体化构件，即使工艺流程差不多，生产成本也接近，但由于每个构件在不同的部位的功能是不一样的，即使是同类型的装备，不同的客户也有不同的需求，光启的一体化构件已经不是以结构为主进行计价了，而是结构部分按结构进行计价，功能部分按功能的复杂程度进行计价，分别签合同。

随着超材料应用越来越广泛和各种功能的不断增多，一体化构件的计价方式估计会采用菜单模式，构件的生产成本大致都差不多，但里面的功能随着不同的搭配有不同的计算方式。这就相当于在饭堂吃饭，饭的价格是一样的，不同的菜有不同的价格。

这种计价方式简单明了，客户也容易看得懂和接受。

看不到具体采用了什么器件，仅根据构件所体现的功能就能计价，这种独特的经营模式也是很少见的！

3、降维打击模式

超材料是颠覆性创新技术，从只应用于尖端装备到应用于普通装备，从只用于军工领域到应用于民用领域，存在着降维打击的巨大优势，是原有领域的装备难以抵挡的。而且一旦在某个领域得到应用，就有可能在该领域得到普遍应用。

比如说美国在70年前就开始做隐身飞机，采取的技术是机形隐身加涂料隐身。根据美国长期实践和理论推算，这种隐身方式使得飞行器在雷达上的显示点极限值为0.01平方米，也就是说最多能做到小数点后一个0。而光启采用超材料技术做隐身，隐身的极限值可以做到小数点后4~5个0。两种技术的效果完全不在一个维度上。

再比如说一但能实现手机外壳天线化，甚至具有有源相控雷达的功能，就不止一两家头部企业会采用，估计全国的手机企业都会采用。在没有第2家企业能够掌握这种技术之前，不排除全球手机企业都会采用这种外壳。光启只是手机外壳就可能占领全国甚至全球的市场。

颠覆性创新技术产品的价格一旦跨越了市场门槛，其巨大的优势使得只要有一两家企业采用，就有可能全行业的企业都会采用。这点虽然在民用领域还没有得到证实，但在JP领域已经得到证实。比如说光启通过定点模式招标拿到了我国未来10年几乎所有的新型尖端装备涉及光启业务范围内所有的项目。

据了解，光启的新基地前期还是以生产军品为主，因为巨大的军工压力使得光启不得不这么做。至于民用项目，那是成熟一个做一个，这些新基地肯定是优先选择的地方。获得光启产业落户的地方政府一定要意识到光启未来发展潜力，预备好相应的备用土地。2019年光启在顺德落户时，除了原先预定的一期二期土地外，顺德方面没有备用地，使得光启不得不到外地发展。这对顺德来说不能不说是一个巨大损失。

八、关于创新技术的扩散问题

在分析光启的竞争优势之前，我想先说一下有关创新技术扩散的事情。因为这涉及到光启长久竞争优势问题。

创新技术的扩散是一个十分复杂的问题，恐怕只有专业学者才能说得清楚。在这里只说我的直观感觉：创新技术的成果（产品）能迅速被社会接纳和广泛使用，对于创新者来说是最有利的。但创新技术本身如果迅速扩散，对创新者来说是最为不利的。

关于创新技术的扩散案例有很多很多的，在这里只举芯片制造和基因工程这两个案例，因为它们与超材料一样都是人类科技发展史上极为重大的创新技术，而且与超材料还有一定的相似之处。芯片与超材料一样，都是在螺蛳壳里做道场，方寸之间干大事。只不过芯片是在狭小的空间中植入大量的晶体管，超材料是在狭小的空间中进行微雕刻而已。而基因工程是对人体的基因进行编辑，超材料是对材料的分子结构进行编辑。

1、芯片制造

芯片，也称为集成电路，是现代电子技术的核心。芯片的发明具有深远的重要意义，这里不细说。但芯片研发初期就显示出技术明显的扩散趋势。

1958年：杰克·基尔比在德州仪器公司发明了集成电路，这是芯片技术的起点。

1959年：贝尔实验室的江大原和马丁·艾塔拉发明了MOSFET，这是第一个真正的紧凑型MOSFET（半导体器件）。

1960年：卢尔和克里斯坦森发明了外延工艺，同年仙童公司开始将光刻工艺尝试应用于晶体管批量制造。

1962年：美国无线电公司(RCA)研制出了可批量生产的MOSFET，并将16个MOS晶体管集成到一个芯片上，这是全球第一个MOS集成电路。

1963年：仙童公司的弗兰克·万拉斯和华人萨支唐首次提出CMOS电路技术。

1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路和第一块50门的门阵列芯片。

1971年：Intel公司推出全球第一个微处理器4004芯片，这是芯片技术发展史上的一个里程碑。

1974年：美国RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802芯片。

1978年：Intel发布了16位微处理器8086，x86世代王朝创立。

也就是说芯片发展的前二十年，芯片制造技术和工艺是由众多企业和科学家分别研发共同推进的，一开始就显现出技术容易扩散的特征。

2、基因工程

基因工程通常被认为是在20世纪70年代诞生的一门新兴生物技术科学，它是分子生物学和分子遗传学的综合发展的结果。

基因工程的发展有几个重要的里程碑。

1968年，瑞士微生物学家沃纳·阿尔伯发现了限制酶，这种酶能够在特定位置切割DNA分子，为基因工程提供了重要的工具。

1973年，斯坦利·N·科恩和赫伯特·W·博耶成功地将不同来源的DNA分子组合起来，并将其插入到大肠杆菌中，这标志着基因工程的真正开始。

1980年，美国科学家Ruth J. W. Bates等人在Gordon实验室中培育出世界上第一只快速生长的转基因小鼠，为后续转基因动物的研究和应用奠定了基础 。

1983年，世界上第一个转基因植物——转基因烟草在美国诞生。

1990年启动的人类基因组计划是一项跨国跨学科的科学探索巨型工程，旨在测定人类基因组的全部DNA序列，揭示所有人类基因及其序列，从而全面解读人类遗传信息，由美国、英国、法国、德国、日本和中国的科学家共同参与。 

可见基因编辑技术也是由众多企业和科学家分别研发共同推进的，一开始就呈现出容易扩散的特征。

3、创新技术成果被垄断的往往不是技术本身，而是生态体系的建立

上面所说的这些在人类历史上重大的创新技术，从新技术的发现到成熟，都有众多国家、众多企业和众多科学家参与，新技术一开始就处于不断扩散状态。但其中也有一些创新技术成果被个别企业长期垄断。仔细分析，能够长期垄断创新技术成果的往往还不是技术本身，而是围绕该成果所形成的生态体系。

高通芯片：高通凭借提早研发cdma通信技术并围绕它形成完善的专利系统，对cdma技术形成长期垄断，凭此获得巨额的专利收益。

ARM架构：ARM公司通过其独特的商业模式，将其架构授权给众多芯片设计公司，形成一个庞大的生态系统。尽管ARM本身并不直接生产芯片，但其架构在移动通信芯片市场占据主导地位，几乎垄断了9成的市场份额 。

苹果手机：苹果手机之所以能凭借全球20%的销量份额（有时甚至不到）而获得80%以上的经营利润，除了成功的高端市场定位和品牌建设以外，其强大的生态系统起着极为关键的作用。苹果构建了一个无缝的设备和服务生态系统，包括硬件、软件和服务等。这种生态系统增强了用户满意度和粘性，使用户更难转向竞争对手。

微信：微信创建于2011年1月。它从一开始的简单即时通讯工具，不断集成支付、社交、信息分享等多种功能，构建了一个涵盖多方面的社交生态系统，成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

以现在角度看，微信软件的技术并不复杂，中国至少有100家公司可以做得出来。但中国始终只有一家以全民社交为主的软件，微信所形成的生态系统起着关键作用。

所以想依靠纯粹的技术垄断长久生存，不是没有，但并不牢靠。最典型的就是日本圆珠笔笔芯的案例。这里就不多说了。

九、光启长久的竞争优势就是要形成自己的生态体系

公司的竞争优势分很多方面的，从大的来说就是两个，一个是技术壁垒的高低，这反映创新技术得到广泛应用时会不会马上形成红海市场？另一个就是价格优势，即创新技术的产品能否跨过市场门槛得到广泛应用？但只要市场足够大，领先企业又有相当的盈利能力，始终会有其它企业插足进来的。创新型企业能否持续保持领先，关键在其它企业插足之前，自己能否形成有效的生态体系！

1、超材料技术壁垒：有不易扩散的特征

超材料在众多领域的应用还处于研究阶段，目前唯一获得突破并且实现大规模工业化生产，能为社会各领域赋能的唯有电磁超材料，即超材料在电磁调制方面的应用。

我们先来看看超材料在电磁调制方面应用的技术扩散情况。

2000年，美国加州大学物理学家大卫·史密斯等利用微波技术把一个直径5厘米的铜制小圆筒成功地隐藏起来，证实了超材料能够使物体对某些波长的电磁波隐身。

2009年，刘若鹏团队在美国杜克大学成功研制出了一种基于超材料技术的“隐形衣”。这种“隐形衣”可以在指定的电磁波频段内，使电磁波转向，绕过被超材料覆盖的物体，从而实现“隐身”的效果，为未来的隐身技术研究奠定了基础。

2012年，光启在深圳建成了全球第一条集超材料研发、生产于一体中试线，率先实现超材料产品工业化生产0~1的突破。

2017年，光启在深圳银星基地建成了第1条超材料生产线，开始将产品应用到我国航空装备上。

2019年，光启开始建设顺德基地一期工程，2022年光启第3代超材料生产线在顺德基地投产运营，实现了大规模生产超材料产品的1~10的进程。

2024年，光启开始用第4代超材料产品全面替换第3代超材料产品，由于第4代超材料产品具备性能更好、应用范围更广、生产成本更低、生产效率更高等优势，从而开启了大规模生产超材料产品的10~100的进程。

从2000年至今的25年时间里，在电磁超材料应用方面，目前了解到的只有美国新研制的B21战机在关键部位也采用了超材料产品，使用的是第3代超材料技术，美国军方已下了100架的订单，2026年交付。除此之外，在全球范围内都还没有见到有重大突破的信息。

可见与芯片制造和基因工程相比，超材料在技术上有极高的壁垒和极不易扩散的特征。

至于原因，我想主要有两点，一是超材料技术本身壁垒极高，至今世上没几个人懂得反向设计技术，至于通过什么路径将设计结果转为工业化生产，从而跨过横亘于基础科研与产业化之间的“死亡谷”，更是一种奇思妙想。二是超材料从设计到检测，端到端之间有非常长而复杂的产业链，产业链上有众多的技术和工艺都是市场上没有的，都依靠光启自己研发和创新，光启凭一家之力建立了超材料大规模工业化的完整产业链，以至于光启能将产业链上的独创技术分成7个技术平台对外输出服务。

随着超材料产品的广泛应用和人员流动的增加，超材料技术的扩散也是不可避免的，但在短期内还没有看到这个迹象。从光启2012年建成第1条中试线至2023年底第4代超材料生产线成熟，中间用了12年的时间，后续者要突破超材料的技术壁垒，还要建立第4代级别的超材料生产线，至少需要10年时间吧！也就是说光启至少有10年以上的垄断发展时间。

2、成本优势：在还没有竞争对手的情况下就能将产品价格做到亲民水平

产品降价是商业竞争中常用的策略，其目的是卖方主动或者被动降低自己的盈利能力，甚至承受短期的亏本来抢占市场份额。这是卖方在竞争非常激烈的市场不得不采用的策略。

创新性产品一开始就面临激烈的市场竞争，产品价格不得不大幅降低，那是因为创新技术迅速扩散的结果。下面简单举个案例。

2022年11月，OpenAI的ChatGPT横空出世引起全球震动。在不长的时间内全球各种人工智能大模型纷纷推出，只是中国从2023年至今年上半年公布的千亿参数级别的大模型就有130个，连光启都有自己的1100亿参数的专业大模型。

在谷歌的Gemini模型、Meta的Llama模型强力竞争下，2023年3月GPT-4的每百万token的成本是36美元，17个月后降低到4美元。而更多的大模型连费用都不收，亏本参与市场竞争。虽然最终中国或全球能够留存下来的通用大模型只能有两三个，幸存者有着非常高的商业价值，但残酷的市场竞争仍然会使参与的万亿资本灰飞烟灭。

与之相比，光启就非常幸运了。光启的产品虽然也大幅降价，但却是在没有任何竞争对手的情况下凭借自己成本的快速下降而主动降价的。

第4代超材料技术是在2022年10月份的珠海国际航展上推出的。经过2023年上半年生产工艺的不断改进，光启确定与第3代产品相比，第4代产品不论是在性能指标还是在生产成本上都有很大的优势。当时客户已适应第3代产品，对第4代产品的热情度还不很高，光启就积极上门推广，结果客户很快就认可了第4代产品，奇迹就出来了！

2023年，公司自己在研发方面的投入达到了1.92亿元，从客户那里获得的研发收入只有0.28亿元，公布的10个主要研发项目，研发费用大部分是自己承担的。

到了2024年上半年，一切就完全不同了！公司自己的研发投入只有0.58亿元，从客户那里获得的研发收入却达到2.15亿元，在手的300多项研发项目绝大部分的研制费用都是客户支付的。其实一个公司的竞争力并不在于它的产品定价的高低，而在于它即使将价格降到了亲民水平，企业还能保持高科技公司应有的盈利能力。这才是公司具备强大竞争优势的体现。

毕竟产品价格越低，应用越广泛，公司的前景越光明！

3、光启长久的竞争优势就是要形成自己的生态体系

说真的这点我也没有想明白，或者至今还没有人能够看得到！

但无论如何，超材料的功能越强大，适用面越广泛，对市场的吸引力就越大；超材料产品的价格越亲民，就越容易为客户所接受。

光启已经在研发第5代超材料了，正朝着让装备“成精”方向发展。同时，随着生产工艺进一步优化以及大规模的量产，一体化构件的生产成本还会进一步降低。

以不断强大的功能和越来越亲民的价格为基础获得社会广泛应用的产品，自然而然会形成其独特的生态体系！这才是企业保持长盛不衰之路！

没有不会被攻破的技术壁垒，只有长盛不衰的生态体系！

让我们共同期待吧！

林 中 行

2024年10月 9日