从中科院金属所的博士后,到佛山产业一线的创业者,李小兵用近十年时间完成了一次身份蜕变,也完成了一项关键材料的突围。这位广东青年五四奖章获得者的故事,要从世界超级摩托车锦标赛的赛场讲起。


破局:
在世界顶级赛场上,刻下中国名字


2026年3月,世界超级摩托车锦标赛(WSBK)赛道上,引擎轰鸣如雷,五星红旗迎风招展。张雪机车以领先近4秒的绝对优势率先冲线,一举打破了雅马哈、杜卡迪长达数十年的冠军垄断。


在这台极限转速高达16000转/分的发动机内部,有一个不起眼却堪称“咽喉”的部件——气门,它由李小兵团队自主研发的钛铝合金打造这是我国民用TiAl合金材料首次实现批量装车应用,更意味着中国内燃机第一次在材料底层,拥有了与世界顶级品牌正面掰手腕的硬核资本。


“气门被称为发动机的‘呼吸系统’,呼吸不畅会影响整个机能。”李小兵介绍道。过去三十年,气门材料几乎原地踏步,逐渐成为制约发动机向更高转速突破的瓶颈。TiAl合金兼具金属韧性与陶瓷耐高温性,被视为理想的替代方案。


但其加工窗口极窄、热加工时极易开裂,始终难以跨过量产门槛。李小兵与TiAl合金的“死磕”,始于中科院金属所的博士后阶段。2021年,他们团队5人一同扎根季华实验室,决意要让这个沉寂在论文中的关键材料真正走上量产线。


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李小兵与同事分析合金熔炼情况。


面对传统钛合金耐热极限仅600℃、无法支撑每分钟11000转以上高转速的痛点,李小兵团队创新性地开发出以锰合金化为核心的TMMW系合金,将材料承温能力推至750-800℃,超越国外主流产品。


然而,性能的突破只是第一步,更大的挑战在于如何“造出来”。摩托车气门杆径仅4.5毫米,传统电镦工艺极易将细长杆怼弯,就连全球最大气门厂的挤压生产线也束手无策。


李小兵带领团队在实验室鏖战无数个日夜,最终独创“无包套热挤压”技术,通过四向全约束的模具精准控温控速,让原本“桀骜不驯”的材料变得像面团一样可控成型,成功攻克了超细杆径气门批量化生产的世界级难题


扎根:
借力协同,打通从实验室到产业链的“最后一公里”


科研突破只是序曲,如何让实验室的样品变成货架上的商品,才是更大的考验。2023年,李小兵作为联合创始人成立广东季华钧泰新材料有限公司,落户佛山南海。然而,市场给新材料的第一道考题并非“性能有多强”,而是“成本有多高”。


“柴油车对成本极度敏感,价格就是生死线。”李小兵主任坦言,团队最早为柴油车开发的气门虽通过测试,却因成本过高难以推广。这使他们更加清醒:新材料必须找到愿意为极致性能买单的顶级应用场景——摩托车赛场正是这样的试金石。


凭借过硬性能,团队成功征服张雪机车,达成了这项关键性合作。随着产线日趋成熟,此前因良品率低导致的高昂价格已从传统材料的10倍降至4倍左右,距离大规模普及越来越近。


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李小兵在熔炼样品。


与部分“闭门造车”的科研团队不同,李小兵秉持“开放共赢”理念。他认为科研人员擅长从0到1,但要从1到N必须联合产业链的力量。“现在已经不是一个人闯社会的时代了,需要协同作战、互相借力。一个产业能否持久,要看它能带动多少上下游,能不能形成完整的生态链。”


在季华实验室的全力支持下,团队建成国内首条全自动化TiAl合金气门热挤压成形产线,年产能达15万支,并积极对接头部企业。面对潜在竞争,他直言:“技术如果能被快速抄走,说明门槛还不够高。我们坚持‘使用一代、研发一代、储备一代’的节奏,就能始终保持在技术迭代中的领先身位。”


这种开放与前瞻的格局,带动佛山本地数控机床、精密模具等上下游产业加速集聚,一条全新的钛铝高端制造产业链正悄然成形。


传承:
一个人带队,一群人冲锋


在季华实验室,李小兵不仅是团队负责人,更是研究部党支部书记,带领着一支平均年龄仅30岁出头的青年突击队。面对航空发动机锻造钛铝叶片的攻关任务,他组织党员突击队带头攻坚,吃住在车间是常态。


李小兵格外注重与团队成员共同探索材料应用场景,增强成员的获得感。同时坚持人尽其才,把合适的人放在合适的岗位上。“一个人不需要全能,只要能把团队成员的优势集合起来,就能形成合力,把事做成。”这是他常挂在嘴边的带队哲学。


得益于此,团队正不断开拓TiAl合金材料的应用版图——不仅广泛应用于摩托车、混动汽车等发动机场景,更持续向航空发动机关键部件等更高端领域稳步迈进。


科研之外,李小兵还致力于将经验传递给更多年轻人。作为佛山市委、南海区委宣讲团成员,他多次走进校园,也曾登上广东卫视的宣讲台,毫无保留地分享自己的思考与实践。


他认为,观念引领比具体事务的指导更为重要,通过平台将实战心得传递出去,帮助年轻一代少走弯路,正是自身价值的重要延伸。


他勉励青年科研工作者珍惜青春韶华,专注于当下应做之事,从深耕一个点开始,再逐步由点到面、由窄到宽,以更广的视野谋划长远发展。他鼓励大家树立“办法总比困难多”的信念,不要自我设限,面对困难时要善于借力、主动寻路,在协作与探索中开拓前行。


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李小兵指导学生加工试样。


从基础研究到产业化落地,李小兵用十年光阴让中国的高端气门用上了自己的钛铝合金,也让世界在顶级赛道上听到了中国材料胜利的轰鸣。


从一个人到一个团队,从一个气门到一个产业,这条材料自主的攀登之路才刚刚启程。面向更长远的未来,李小兵和这群年轻的科研人,将继续扎根佛山这片制造业热土,把钛铝合金的故事,写到更广阔的蓝天和大海之间。


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