科技日报记者 操秀英
拿起一台ThinkBook X AI笔记本,不足1公斤的机身却有着细腻的高亮金属质感。消费者未必留意,这份轻盈与精致的背后,是困扰消费电子行业数十年的镁合金应用难题正在被中国团队打破。
曾几何时,镁合金因密度比铝合金轻1/3,被誉为“最轻的金属结构材料”,是消费电子轻量化的最优解。但它化学性质活泼、易氧化发黑、表面难出高亮金属质感的先天短板,让这一优势材料长期“藏在深闺”。我国坐拥全球80%以上的镁资源,却始终没能把资源优势转化为产业优势。
联想集团主导,联合上海交通大学曾小勤教授团队及产业链合作伙伴,历时数年协同攻关,从材料配方、成型工艺到表面处理全链条突破,迭代推出三代消费电子用不锈镁技术体系,让镁合金首次以高品质金属质感大规模走进笔记本电脑,更探索出一条需求牵引、全链协同、多向赋能的科技成果转化新路径。
从产业痛点到攻关靶心
2024年1月,美国拉斯维加斯,CES消费电子展的展馆里人声鼎沸。联想展台上,一款ThinkBook X笔记本电脑的外壳在灯光下折射出如镜面般的高光泽。指尖划过,是金属的凉意与温润。旁边的展示牌上写着:全球首款高亮不锈镁笔记本。观众纷纷停下脚步,反复端详那块泛着微光的镁合金外壳:“这真的是镁?”
是的,这就是镁。但已经不是传统意义上那种遇水就氧化、放几天就布满黑点的“娇气”镁合金。
从上海交大闵行校区一间普通的实验室里诞生,到出现在世界最大消费电子展的聚光灯下,这块“会发光的镁”完成了一场不可思议的突围——而推动它完成的,不是某位科学家的灵光一闪,而是一场持续数年的、校企之间“战友式”的深度协同。
故事的起点是由市场需求倒推而来的课题。
“镁最大的优点是轻,而这正是消费电子领域一直在追求的。”联想集团技术院士、高亮不锈镁项目负责人辛志峰坦言,早在2011年联想就开始尝试镁合金笔记本。
但是,这种材料的缺点也不少。常规商用镁合金耐蚀性差,易产生氧化黑点,无法实现高光泽的金属质感外观,看起来跟塑料差不多。“我们尝试一段时间暂时无法解决这些难题,但这个方向并没有搁置。2014年开始,我们在材料,成型,表面处理上不断寻找答案,并在表面处理和成型工艺上有了很多突破。”辛志峰说。
转机出现在2021年左右。彼时,联想集团与上海交通大学在基础研究、人工智能等领域展开大规模校企合作。上海交大镁材料及应用工程技术研究中心团队进入联想消费电子研发团队的视野。
“经过热烈的讨论,最终达成一致,决定在我们已有技术基础上开发适用于消费电子的镁合金,用在联想新一代旗舰产品上。”上海交大镁中心主任曾小勤告诉科技日报记者。
从单点突破到全链条协同
万事开头难。
曾小勤说,双方的技术供需匹配经历了逐步深化的探索过程。“上海交大镁中心拥有多项镁合金基础技术储备,结合联想提出的明确的材料技术改进方向,我们双方经过多轮深度研讨与需求拆解,最终将高亮不锈镁合金在消费电子外观件的应用确定为联合攻关方向,实现了基础研究与产业需求的精准契合。”
即便在确定了具体方向后,辛志峰坦陈,合作也并非一帆风顺。“科研人员习惯追求材料性能的极致,而我们则更兼顾性能以及制造和成本,从产品化角度考虑,要能用、好用且成本合适,还要能大规模量产。”
经过多轮沟通研讨,双方终于达成一致:这是一个以应用为导向的课题,最终目的是做出消费者喜欢并愿意买单的产品。
曾小勤团队将人工智能高通量计算与材料基因工程技术相结合,依托联想集团董事长兼CEO杨元庆捐赠的“思源一号”超级计算机,仅用不到三个月的时间,就从28000多种多元化合物中筛选出抑制腐蚀的第二相体系,研制出适用于消费电子产品外观件的不锈镁合金配方,其实物样品耐腐蚀性能比普通镁合金提升1个数量级。
但材料研发成功只是第一步。从实验室的样品到消费电子产品的大规模量产,中间横亘着材料熔炼、零件成型、表面处理、过程防腐、精致涂装等一系列工程化难题。
“联想集团整合产业链上下游资源——材料熔炼、金属成型、表面加工制造等环节的合作伙伴,在短短一年半内完成了全制程的技术攻克、工艺贯通与稳定性验证,最终成功量产了世界上第一款应用高亮不锈镁合金制作的笔记本。”辛志峰感慨。
更难得的是技术的持续迭代。2024年第一代不锈镁采用CNC(一种利用数字控制系统来自动控制机床的技术)加工实现“从0到1”的突破;2025年,第二代产品突破半固态注射技术,成本降至50%;2026年,第三代产品引入轧制板材+温冲+原创丝绸漆工艺,成本进一步降至第一代的35%,联想一直在创新和坚持。
“目前我们同上海交大镁中心团队正在联合研发第四代,目标成本仅为第一代的25%。”辛志峰说。
“原来我们和企业合作项目不少,但真正走到量产而且实现技术规模化应用的案例确实不多。”曾小勤感慨。
从技术成果到产业生态
在辛志峰看来,这一案例的关键是精准找到技术需求点和产学研合作的契合点,且以全链条系统产品化解决方案为抓手,串联起从材料研发、熔炼、加工制造到终端量产的全产业链资源,最终推向产品化。
“联想集团作为产业链和创新链的链主,必须清楚从需求到想法到产品落地,中间有哪些关键节点,把具体任务和技术指标分解到各个节点,再找到最合适的合作伙伴并构建全新的供应链。”辛志峰打了个比方,“我要找到最好的珠子,还要把它们串起来,变成一条项链。”
“从实验室技术到产业化落地的全链路打通,离不开各参与方的信任积淀与长期耐心。”曾小勤感慨,依托联想与上海交大搭建的系统性校企合作大平台,项目推进中遇到技术瓶颈与良率爬坡难题时,各方没有因短期挫折终止合作,而是协同攻坚、逐步迭代,稳步推动量产良率提升,从而实现产品化的目标。
与此同时,联想与产业链合作伙伴同样建立了长期互信的协作机制。联想不仅投入真金白银,更投入品牌信誉和供应链资源。“当产业链伙伴对新技术犹豫时,我们会提供技术支持和解决方案,共同承担风险,当遇到问题时,联想工程师会进驻产线现场,直到问题解决。”辛志峰说。
高亮不锈镁的故事,远不止于一项技术的突破。
商业层面,该技术已应用于联想多款联想高端笔记本,2024年新增销售额超过3000万元,2025年销量突飞猛进,新增销售额近4亿元。
更深远的影响在于对产业的带动。辛志峰透露,目前镁合金在笔记本中的渗透率不到3%,随着联想示范效应的释放,预计2027年渗透率将翻倍至6%,带动全产业链规模达到数百万台级别。
基于不锈镁合金成功产业化应用案例及广阔的应用前景,上海市科委颠覆性技术创新专项于2024年10月立项支持《超轻高强不锈镁合金项目》的多应用场景滚动开发。上海交通大学也于2024年底赋权镁中心教师团队,积极支持不锈镁合金新材料的成果转化。
业内专家认为,当前我国正处于制造业转型升级的关键期,轻量化、绿色化、高端化对新材料创新提出迫切需求。联想集团与上海交大的合作,不仅突破了一项材料技术,更以实践证明,科技成果转化,需要的不仅是实验室里的突破,更有产业端的远见与担当、校企之间超越甲乙方的信任与默契,以及一条完整产业链的集体奔赴。

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