华为,布局又一AI新材料!

尽管二级市场一片“杀跌”，但是AI赛道的火爆，以及产业前景已然势不可挡，而其发展对新材料的需求更是系统性，比如高功耗芯片需要热管理材料来“降温”，光互连替代电互连则需要光电材料来“提速”，此外还有封装、衬底等环节的材料升级。

作为行业龙头，“川江水暖鸭先知”，华为老早就开始相关材料赛道的布局，其主要通过旗下哈勃投资，在热管理与光电材料两条关键线上进行系统布局。不完全统计，热管理方向，华为投资了刚刚创业板上市的鸿富诚（石墨烯导热垫片，用于AI高功率芯片）、一盛新材料（金刚石/铜等金属基热控材料）以及赛墨科技（金刚石-铜复合材料）；光电材料方向，则布局了鑫耀半导体（磷化铟衬底）和弥尔光半导体（磷化铟高速光芯片，适配800G/1.6T及昇腾AI服务器集群）等。

最近，华为再次出手又一AI新材料企业。

【DT新材料】获悉，近日，陕西交瓷科湃新材料有限公司发生工商变更，华为旗下的哈勃投资（登记主体为深圳哈勃科技投资合伙企业）以2.439%的持股比例进入股东名单。一家成立不满半年的公司，一笔不到3%的股权，单看数字并不惊人。

真正值得细看的是它背后的技术，公司创始人、西安交通大学李飞教授，用二十年时间试图回答一个材料界的老问题——能不能让便宜、坚韧的陶瓷，拥有昂贵单晶的压电性能？2026年8月，这个问题在《Science》上有了迄今最有力的一次回答。

01

压电材料的老矛盾

压电材料能让电和机械能互相转换：受力时产生电荷，通电时发生形变。超声探头、声呐、精密驱动、各类传感器，乃至手机里的微型马达，都离不开它。衡量性能的核心指标之一是压电常数d33，单位pC/N，数值越大，同样的电场下形变越大，同样的力产生的电荷也越多。主流材料分成两路。一路是以PZT为代表的多晶陶瓷：成本低、坚韧、能异形加工、适合规模化，但性能有天花板。另一路是以PMN-PT为代表的弛豫铁电单晶：压电性能高出一大截，却生长缓慢、价格昂贵、偏脆、尺寸受限，还有成分偏析的老毛病。

来源：DT洞见热管理整理

业内一直希望用陶瓷的成本和工艺，拿到单晶的性能。被寄予厚望的路线叫织构陶瓷，就是让陶瓷里的晶粒沿特定方向整齐排列，把晶体的各向异性优势释放出来。常用的制备织构陶瓷的方法主要包括模板晶粒生长法(TGG)和反应模板生长法(RTGG)。

RTGG/TGG 都是利用流延成型工艺中流动时的剪切力，将具有形貌各向异性的模板(片状或者针状)和基体细粉材料加粘结剂、塑化剂、分散剂等有机溶剂混合均匀后，采用流延成型工艺将具有各向异性的模板籽晶在剪切力的作用下均匀、定向 分布在基体材料中。

流延成型工艺制织构陶瓷的工艺流程

TGG 法中的模板只起到定向作用，在整个烧结过程中，模板与基体材料之间不发生化学反应。RTGG除了模板晶粒定向作用外，还参与化学反应，也就是在高温烧结过 程中完成反应烧结和晶粒定向生长两个过程。

02

李飞：先把单晶推到极限，再把性能搬到陶瓷上

2019年，《Science》：钐掺杂的PMN-PT单晶。 李飞是这篇论文的第一作者。团队在PMN-PT单晶里掺入了稀土元素钐，钐原子的占比只有千分之一量级，压电性能却提升到原来的约两倍。稀土掺杂可以在晶格里引入局域结构的非均匀性。通俗地说，就是在原子尺度上把晶格“搅乱”一点，让极化更容易被电场拨动，响应因此被放大。研究用原子分辨率的电镜成像和模拟，相互印证了这一点。

2020年，《Nature》：透明的高压电单晶。 高压电的铁电晶体里畴壁密布，会散射光线，所以通常是不透明的。团队用相场模拟结合实验，发现交流电场可以重塑晶体的畴结构，消除其中散射光的71°畴壁，得到近乎透明、同时压电性能极高的晶体。李飞是共同通讯作者之一。这项成果入选了2020年度中国科学十大进展，条目名称为“研发出具有超高压电性能的透明铁电单晶”。这两项工作共同的方法论，是“先理解结构，再设计结构”：用模拟看清微观机理，再去指导实验。后来的陶瓷工作，沿用了同样的思路。

单晶再好，贵和脆是绕不开的。要降成本，就得回到陶瓷，而织构化正是缩小差距的关键途径。问题出在PZT上。自上世纪90年代以来，学界一直没能做出晶粒高度取向的PZT织构陶瓷。原因是烧结时，PZT粉体会与传统钛酸盐模板（钛酸钡或钛酸锶）发生严重的固相反应，模板被“吃掉”，也就无法引导晶粒沿着既定方向生长。

2023年，李飞团队与哈尔滨工业大学、新南威尔士大学、伍伦贡大学等单位合作，在《Science》上给出了解法，思路是让模板“钝化”：一方面研制新型锆钛酸钡模板，替代传统钛酸盐模板，使它在PZT母体里更稳定；另一方面把PZT母体设计成Zr含量不均匀分布的多层结构，让模板先在Zr含量较低的区域完成诱导取向，再在后续烧结致密化中依靠Zr、Ti离子扩散，使成分恢复均匀。

03

2026年：织构陶瓷首次超越同组分单晶

打通工艺不等于追上性能。此后二十多年里，织构陶瓷的实测性能一直明显低于理论值，例如PMN-PT织构陶瓷的d33，只有同组分单晶的一半多一点，约为50%到60%。论文指出，根源在微观结构本身：晶界的压电活性低，晶粒取向不可能完全一致，晶界还会限制畴的尺寸。

2026年8月14日，李飞团队与合作者在《Science》在线发表《Overcoming the performance ceiling of textured piezoelectric ceramics》。这一次，他们把机器学习引入了材料设计，用预测能力在庞大的成分与掺杂空间里快速筛选方案，最终在钐掺杂的PIN-PSN-PT体系中找到了最优组合：钐掺杂1.5 mol%，基体成分为0.19PIN-0.43PSN-0.38PT。

这种织构陶瓷的d33达到约1720 pC/N，居里温度约250℃，压电性能达到甚至超过同类单晶，机械强度（抗压、抗弯）比单晶高出30%到50%。团队还用它做了矢量加速度计，灵敏度比单晶器件高约50%，同时保持了传统陶瓷器件的稳定性和抗疲劳特性。按学校的通稿说法，其d33约为此前行业标杆PZT织构陶瓷的2.6倍。

这篇论文有几点需要关注：“超越单晶”指的是超越同组分、同类体系的单晶。不同体系单晶的d33差别很大，对比时要看清组分是否对应，不能简单与任何单晶的最高纪录相比；居里温度决定材料保持压电性的上限温度，约250℃的数值给高温服役留下了余量，这对靠近芯片的应用场景有意义；强度高出单晶，意味着更容易加工、更可靠，这是陶瓷路线相对单晶的本质优势；加速度计是一个具体器件上的验证，并不等于所有器件都能获得同样的提升。

04

从材料到器件：压电怎样变成“散热”

论文成果对外介绍的应用方向，是医疗超声探头、高灵敏度传感器和芯片散热用的压电风扇，实际验证的器件是矢量加速度计。压电微泵并不在论文的验证范围内，它属于团队和交瓷科湃的器件方向，需要与论文成果区分开来。压电振子在电压驱动下高频弯曲振动，用来拨动空气就是压电风扇，用来周期性改变腔体容积、配合阀结构推动液体，就是压电微泵。材料的压电常数越高，同样电压下的形变越大，这是器件性能的基础。但需要强调的是，泵的流量、扬程还取决于腔体结构、阀的设计、驱动电路和液体特性，材料性能提升并不会线性地转化为泵的性能提升。

再看需求端。公开资料显示，英伟达B200单卡热设计功耗约1000至1200瓦，GB200超级芯片约2700瓦，NVL72整机柜功耗约120至135千瓦。风冷在这个量级上已经难以为继，液冷成为必选项。

那么压电微泵站在哪个位置？从泵的物理特性看，它的优势是薄、轻、没有电机和轴承磨损，劣势是流量和压头通常较小。机柜级冷板液冷需要的是大流量，由CDU里的循环泵承担，不是压电微泵的战场。它更可能出现在两类场景：一是手机、AI眼镜、机器人这类空间极度受限的终端；二是服务器内部对局部热点的补强，乃至更远期的芯片级微流道冷却。后者目前更多是技术方向，而不是产品。以上是基于一般技术规律的判断，具体以器件实测数据为准。

产业现状也印证了这一点。据公开报道，国内已有企业在消费电子端做出了压电微泵产品，例如常州威图流体向华为批量交付微泵液冷壳，杭州恒脉微流布局MEMS压电泵。这些成绩属于这些企业，不能算在交瓷科湃头上。而在AI服务器端，目前没有看到压电微泵量产的公开案例。

05

结语：从论文到产线

织构陶瓷涉及多组元的铅基固溶体、稀土掺杂、模板取向生长和精密烧结，实验室里做出一个样品，与批量做出性能一致的产品，是两件事。盈远投资在介绍本次投资时也指出，高性能压电陶瓷存在材料配方、精密烧结、器件一体化制造等工艺壁垒。学校通稿称该技术路线兼容现有陶瓷产线，这一点目前是来自校方的说法，还需要工艺细节和第三方验证。

高性能压电陶瓷绝大多数是铅基材料。李飞2025年在《Science》发表的压电领域综述（据媒体报道）也提到，学界正日益关注无铅乃至可降解的铁电体。含铅体系在消费电子等对环保要求严格的领域，能走多远，是一个需要单独核实的问题。

从加速度计到微泵、风扇，再到进入某款具体终端或服务器，每一步都要经历器件设计、可靠性测试和客户验证，周期以年计。交瓷科湃成立约半年，融资规模为近千万元，下一步的重点是中试和产能建设，这与上述验证周期相比，起点还很早。

李飞团队目前的研究进展证明的是材料性能和一个器件上的验证，而不是AI散热产品已经可用。压电微泵在AI散热里的位置，要用流量、压头、可靠性这些工程指标来衡量，而不是用“功耗达到多少千瓦”来推导。需求再大，也要看自己能满足哪一段。一家成立半年的公司，手握一项值得尊敬的技术，要走的路还很长。