作者/星空下的淀粉肠

编辑/菠菜的星空

排版/星空下的热干面

材料的发展往往标志着时代的变迁。从古老的青铜器时代到现代的钢铁时代，新材料的诞生不断推动着人类文明的进步。液态金属，这一新兴材料，以其独特的物理特性和广泛的应用前景，被业界寄予厚望，一度被认为可以成为人类利用金属的第二次革命。

液态金属示例，资料来源：中科院理化所

液态金属这一概念对许多人来说可能还相对陌生。然而，汞（Hg），作为我们日常生活中常见的液态金属之一，其实已悄然存在于我们的周围。液态金属通常指的是熔点低于300摄氏度的低熔点合金，它们在常温或工作状态下为液态，展现出液态温区宽、导热率高、导电性佳等特性。与传统金属合金相比，液态金属在性能、工艺和成本上具有明显优势。然而，液态金属目前尚处于研发初期，产业化之路遥远。

一、镓基液态金属受到广泛关注

液态金属的高强度、高硬度、高光洁度、高弹性、耐腐蚀和耐磨损等特性，使其在“中国制造2025”的背景下，成为革命性的新材料。与传统金属相比，液态金属的强度和硬度均是镁铝合金的10倍以上，是不锈钢、钛合金的1.5倍以上。更引人注目的是，液态金属在熔融状态下展现出卓越塑形能力。这种独特的柔性特征，赋予了液态金属在精密制造领域无限的可能，使其能够轻松塑造成各种形态的高精尖产品。

常见液态金属类型，资料来源：中国药科大学

常见的室温液态金属主要有铯（Cs，熔点28.4℃）、钫（Fr，熔点27.0℃）、铷（Rb，熔点39.3℃）、汞（Hg，熔点-38.8℃）和镓（Ga，熔点29.8℃）。镓基液态金属是目前最受关注的液态金属。与汞相比，镓生物毒性低，且具有超低的蒸气压，并且属于非活泼金属。镓基液态金属通过填充、掺入或外包覆其他粒子、薄片、聚合物还可获得具有特定性能的功能材料或智能材料。近年来，基于镓基液态金属开发的液态金属新材料在二维合成、柔性电子、热调控、生物医学、能源等领域开展了具体研究并取得了部分成果。

二、实验室探索与产业化尝试

产业界对液态金属的关注主要集中在其柔性特征上，这种特征使得液态金属在微型自驱动机器人、柔性机器人、柔性电子器件、受损神经修复等领域展现出巨大的应用潜力。虽然液态金属的理想应用非常广泛，然而目前该行业仍处于非常初期的研究阶段。国内主要以中科院、清华大学以及中国科学技术大学等多家研究机构在推进液态金属研究。

液态金属应用，资料来源：液态金属FM

行业推进的难点一是在于对液态金属本身特性的操控，如分辨率限制、界面反应、器件长期寿命及循环稳定性等；二是在于液态金属加工工艺的突破，如镓基液态材料的表面张力使其难以处理和加工，不利于其图案化和成型；另外液态金属的原材料大多为稀有金属，且成本较高，例如今年以来镓的价格已超过2000元/kg，这严重制约了实验室和产业化研究。这也导致了液态金属的预期市场规模无法放量。根据中研产业研究院数据，预计到2030年，全球液态金属市场规模将达到0.58亿美元，未来几年年复合增长率(CAGR)为9.7%。

国产工业镓价格，资料来源：中原证券研究所

虽然液态金属的研究与应用困难重重，但业界已有企业开展液态金属的产业化。宜安科技（300328）算是我国液态金属行业的龙头，但从其收入结构来看，2023年液态金属仅占其总收入的6.18%。且从盈利能力的角度而言，液态金属的盈利能力并不突出，2023年宜安科技总体毛利率13.75%，液态金属的毛利率为14.56%，并未表现出较大的盈利优势。但宜安科技仍致力于继续扩大液态金属的业务规模。2023年10月，宜安科技投资总额3.8亿元的液态金属项目在延期10个月后终于开始动工建设。

宜安科技收入构成，资料来源：wind

三、消费电子领域率先实现应用

液态金属的应用领域广泛，但目前主要出货集中在消费电子领域。以宜安科技为代表，其液态金属产品主要为锆基液态金属折叠屏铰链，已在折叠手机铰链等产品上得到批量应用。此外，宜安科技的液态金属产品也在新能源汽车零部件领域有所出货。

宜安科技液态金属应用领域，资料来源：公司2023年年报

折叠屏铰链以外，液态金属电池，作为液态金属应用的一个亮点，曾引起投资界的广泛关注。美国Ambri公司致力于商业化液态金属电池技术，公司成立之初，就得到了来自包括比尔·盖茨和法国能源公司道达尔在内的种子资金。然而最终该公司还是在商业化前夕资金链断裂，于今年5月份申请了破产保护，拟将其资产以3800万美元的价格进行拍卖。Ambri的失败固然是电池行业研发失落的缩影，但无疑也为液态金属的玩家们敲响了警钟。

液态金属的故事才刚刚开始，未来的篇章无疑会很长，也必将见证更多的玩家加入和迭代。然而一项新技术从走出实验室到初步商业化，再到逐步迭代优化成本，每一步都必将充满挑战。

注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。