張雪奪冠背后：季華實驗室助力摩托車領跑世界頂級賽道的“氣門”

2026年3月29日，葡萄牙阿爾加維賽道，方格旗揮動。

中國張雪機車廠隊車手Valentin Debise駕駛ZXMOTO 820RR-RS賽車率先沖線。兩輪正賽，兩個第一。這是中國摩托車品牌首次站上世界超級摩托車錦標賽（WSBK）中量級組別的最高領獎臺。

萬里之外的佛山，季華實驗室。消息傳來時，季華實驗室研究員、廣東季華鈞泰新材料有限公司董事長劉奎正在實驗室里忙碌著。

“非常非常欣慰。”這位年長的科學家說，從2000年初第一次接觸鈦鋁氣門，到2026年親眼見證自己的材料助力中國摩托車品牌登上世界之巔，這條路他走了二十多年。

奪冠當天中午，報喜的電話也打到了季華實驗室材料科學與技術研究部主任李小兵那里：“當時挺興奮的，我們知道氣門很關鍵。”

這場勝利背后，是一個關于堅持、突破與“中國智造”的故事。故事的起點，不在賽道上，而在實驗室里；故事的主角，除了車手和賽車，還有一顆只有幾毫米粗的氣門。

三十年磨一劍

氣門，發動機的“呼吸閥門”。進氣門控制空氣進入氣缸，排氣門排出燃燒后的廢氣。開合之間，響應速度、密封性能與運轉精度，直接決定發動機的動力輸出。

在WSBK這樣的頂級賽事中，發動機需長時間維持在每分鐘上萬轉的超高轉速，排氣門工作溫度超過800℃。普通氣門在此類極端工況下，極易出現動力疲軟、高轉乏力，甚至燒蝕變形。氣門的性能，往往直接影響比賽勝負。

張雪機車在發展高轉速摩托車時，就遇到了這個瓶頸。

“當時他們要做到上萬轉，排氣門溫度能達到800度。”李小兵說。常規鋼鐵材料不行，只能用鎳基高溫合金，但鎳基合金密度高達8.2g/cm3，“比重很大，慣性力大，配氣系統很難優化，轉速很容易達到極限。”

張雪的技術人員做過測算：如果用密度大的材料，每分鐘轉速能做到13000轉；如果把密度降下來，每分鐘轉速能再提升1000轉。這1000轉意味著什么？意味著整個配氣系統有更大的優化空間，意味著零百加速能縮短零點幾秒——在賽車領域，這是巨大的突破。

而季華實驗室團隊手中的材料，恰好能解決這個問題。

鈦鋁合金，密度僅為4.0g/cm3，比鋼輕一半，比鎳基合金輕一倍以上，同時能耐800℃以上的高溫。這種材料既有金屬的韌性，又有陶瓷的耐溫性——但正因為它是金屬間化合物，“很脆”，加工難度極大。

為了攻克這個難題，這支團隊的積累，可以追溯到三十年前。

“我們從熔煉開始，差不多積累了至少三十年。”劉奎說。2000年初，歐盟有一個項目，想做輕質高強的材料，選了鈦鋁，但加工技術不成熟。劉奎幫他們做完后，發現氣門輕了之后，強度夠，節能減排降噪效果非常好，“燃燒效率能提升11%，噪音降低50%”。從那時起，他就認定了這條路。

此后的二十多年，從中科院金屬所到季華實驗室，從熔煉技術到熱加工技術，團隊一步步積累。“一個材料要想成熟，尤其走向產業，需要有很長的積淀。”劉奎說。到季華實驗室后，團隊獲得了自主立項支持，開始從“0到1”向“1到100”沖刺。

“擠”出來的突破

但產業化之路，遠比想象中艱難。

張雪機車需要的氣門，桿徑最細處只有4毫米。鈦鋁合金本身脆，這么細的桿徑，用常規方法加工，一壓就裂。

國際上通行的做法是“包套擠壓”——給鈦鋁合金坯料裹上一層不銹鋼或鈦合金套，減緩降溫速度，慢慢壓下去。但這種方法工序復雜、成本極高，用在賽車領域或許可以，要推向民用市場，根本行不通。

“民用領域，最大的就是成本。”李小兵說。常規氣門的利潤“幾分錢”，而鈦鋁合金氣門要想被市場接受，必須把每一個環節的成本都壓到極致。

團隊最初嘗試沿用做卡車氣門的技術路線——那些氣門桿徑在8毫米以上，用熱軋路線勉強可行。但用在4毫米的氣門上，“一做就裂，冷卻太快了”。

后來，團隊找到重慶一家氣門廠商，嘗試用熱擠壓工藝。對方做了三個月，一直沒有突破。李小兵到現場一看，發現對方用的是原有裝備——做鈦合金的裝備，但鈦鋁合金和鈦合金是兩回事。“我們覺得，如果繼續用他的裝備，很難突破。”

那就自己做。

回到季華實驗室，團隊開始研發自己的合金體系、模具和裝備。那段時間，所有人都鉚足了勁。

“我們有一段時間，基本一天都成功不了一只。”李小兵說。從一間車間到另一間車間，無數次嘗試，無數次失敗。“當時有一段時間，我們幾乎要放棄了，說這個太難做了，不碰了。”

但最終沒有放棄。

“每到要放棄的時候，我們就提醒自己，我們來季華實驗室的目標就是做產業化。”李小兵說，“張雪都沒放棄，我們肯定也不能放棄。他們一直催著要產品，我們就加班加點，想想哪個環節出了問題。”

團隊發現，模具是最大的瓶頸。一旦擠壓成功，就不能停——停下來，冷了，再擠就又出問題。所以必須連續作業，一直擠，擠到模具出問題為止。

科研人員們熬過一個又一個深夜。實驗室樓上，工會準備了休息的地方，“凌晨四五點，上去睡一覺，第二天接著干”。

轉機出現在2025年初。“突然就感覺擠壓得很順暢，非常順暢。”李小兵回憶那一刻，語氣里仍帶著興奮。不開裂、不卡模，一根接一根地成功擠出來。“大伙都非常高興，都不想停了。”

從模具、潤滑劑、加熱溫度到退火工藝，團隊一步步摸索出最優方案。如今，擠壓環節的良品率已經做到90%以上。

從賽道駛向航線

一顆小小的氣門背后，是全產業鏈的國產化。

“為什么鈦鋁到現在國內外都用不上？因為貴。”劉奎說。團隊在季華實驗室做的，就是開發低成本的熔煉和熱加工技術，“讓輕質高強的鈦鋁材料大批量用上”。而要做到這一點，必須實現全鏈條的自主可控——從原材料到冶煉，從加工到成品，每一個環節都不能受制于人。

這項工作的起點，是熔煉。

傳統鈦鋁合金的制備，走的是“大爐子”路線——幾噸重的大錠子熔煉出來，經過重熔、鍛造、熱軋，工序長、成本高。

“工序一長，成本就上去了。”劉奎說。團隊反其道而行之，開發出小尺寸鈦鋁鑄棒的一次熔煉鑄造技術。鈦、鋁等原材料在市場上就能買到，但如何用低成本把它們熔煉成符合要求的小棒子，才是真正的核心技術，“我們有自己的專利配方。”

在季華實驗室B區，劉奎經常穿梭在幾個“大家伙”之間——他們在這里做了一個小型的“冶煉廠”。

“我們這臺爐子，熔煉完了一離心，直接做成小棒子，小棒子直接去擠壓。”劉奎指著產線上的設備說。這套工藝省去了常規路線中的鍛造和熱軋工序，把流程大幅縮短。“成本自然就下來了。”

他們的成本優勢是實實在在的。國際知名企業做的鈦鋁氣門，賣給賽車領域要幾百美元一個；而在季華實驗室，團隊能做到百元人民幣級別。

“這才可以接受。”劉奎說。

如今，來找他們的不只有張雪機車。比亞迪也在談，想在混動汽車上用鈦鋁氣門。“新能源車有電池，比較重，追求輕量化。”劉奎說，他很快要去比亞迪，希望還能將材料用在剎車盤上。“鈦鋁剎車盤比鑄鐵的更輕，也比碳陶便宜，供貨周期還更短。”

更遠的未來，是航空發動機葉片。

“我們國家發展大飛機，發動機早期是進口的，現在有些零部件雖然實現了國產化制造，但核心牌號（配方）還是國外的。”李小兵說，“對我們做材料的人來說，這是要改變的。不光制造屬于中國，牌號也要屬于中國。”

2023年1月，團隊注冊成立了廣東季華鈞泰新材料有限公司，季華實驗室將90%的股權獎勵給團隊。公司成立后，很快拿到了融資——領投方是一家實業公司，也做合金，懂鈦鋁。

“對方說，鈦鋁合金能做到現在的程度，很不容易，離批量應用很接近了。”李小兵回憶，“他說你要多少我給你投多少，這一輪我不提任何條件。”

如今，團隊已從最初的5人擴展到近30人，產線正在建設，自動化程度越來越高。團隊成員大多在佛山買了房，安了家。

從沈陽到佛山，從中國科學院金屬所到季華實驗室，這支團隊用了三十年，把一顆氣門從實驗室擠到了世界頂級賽道上。而他們的目標，遠不止于此。

采訪接近尾聲時，李小兵提到一個細節：成功那天，大家擠得很順暢，都不想停。

那道光，是2025年初照進來的。而在那之前，是無數個從凌晨熬到天亮的夜晚，是一次次失敗后的“再來一次”。

來源：佛山＋