“我们幸运地遇到了张雪，他敢于尝试、勇于投入，是理想的应用合作伙伴。我们合作成功是天时、地利、人和的结果。”谈起与张雪机车的合作，季华实验室材料科学与技术研究部主任李小兵十分激动。

刚刚过去的3月28日-29日，中国张雪机车厂队车手Valentin Debise驾驶ZXMOTO 820RR-RS赛车，在世界超级摩托车锦标赛（WSBK）强势夺冠。这是中国摩托车品牌首次站在国际顶级场地赛的最高领奖台，实现中国摩托车制造商在WSBK顶级赛事的历史性突破。

在3月28日举行的第一回合比赛中，张雪机车队车手驾驶ZXMOTO 820RR-RS夺冠，领先优势达3.685秒。在29日举行的第二回合正赛中，张雪机车队再度夺冠。 通讯员 供图

张雪机车的夺冠，除了整车调校与车手的出色发挥，一个来自佛山的核心零部件发挥了关键作用——由季华实验室材料科学与技术研究部自主研发的TiAl合金制备而成的气门。正是这款高性能气门的应用，为发动机在极限转速与高压缩比工况下提供了可靠支撑，助力整车性能达到国际顶尖水平。

而李小兵正是研发这一关键零部件的团队负责人。经过近两年的昼夜攻关与无数次失败，他带领团队最终突破了直径仅4mm的细杆钛铝合金气门的稳定成型工艺，将实验室的材料变成了赛道上的制胜法宝。

（以下是李小兵的口述整理）

一个来自制造端的痛点，一项来自实验室的方案

为什么千里之外的张雪机车会与季华实验室达成合作？为什么张雪机车面临的难题由我们攻克？

故事要从2023年说起，以“大胆”著称的摩托车工程师张雪正带领团队攻关高转速发动机。当时的张雪还在凯越机车工作，他们面临一个棘手的问题：当发动机转速超过一万转后，排气门的温度会接近800℃。

从材料学角度看，800℃的高温理论上只能选择镍基高温合金（密度约8.5 g/cm³）。但它的密度太高，无法满足发动机对气门“轻量化”的苛刻要求。设计因此受阻。

张雪想到了用传统钛合金（密度约4.5 g/cm³）来替代，但传统钛合金的耐温极限只有500-600℃，通常只能用在温度较低的进气门（300-400℃）。他大胆地将钛合金用在排气门上，结果一试车就“断头”——材料在七八百度的高温下强度急剧下降，彻底失败。

2025年3月15日，李小兵团队赴张雪机车500RR新闻发布会现场照片。

正在张雪苦苦寻找解决方案时，通过我重庆一位同学的引荐，他联系上了我们。我们团队长期深耕TiAl合金材料。这种材料的优势极其明显：它更轻——密度仅为4.0 g/cm³，比传统钛合金（4.5 g/cm³）还要轻；它更耐高温——可承受温度600-800℃，最高在航天领域可达1000℃。

这正是张雪团队梦寐以求的材料。他们非常兴奋，立刻邀请我们到重庆现场交流。

季华实验室材料科学与技术研究部自主研发轻质高强TiAl合金气门。   通讯员 供图

极限验证通过，量产订单落地

然而，找到理想材料只是第一步，真正的挑战在于如何将它做成能用的零件。

摩托车发动机的气门非常细，最细的杆径仅有4mm。而我们研发的TiAl合金是一种金属间化合物，优点是既轻又耐高温，但缺点是难以加工，传统工艺根本做不出来。

起初，我们尝试用传统的锻造工艺，但一砸就裂，根本无法成型。后来，在重庆一家气门厂商的建议下，我们尝试改用挤压工艺。但即便将材料提供给他们，对方摸索了两三个月，结果依然是“一挤就裂”，宣告失败。

传统路径走不通，我们必须自主研发新工艺。针对这个细杆径气门的特殊需求，我们团队在季华实验室开始了为期一年的专项攻关。这期间充满了艰辛：为了突破挤压难题，我们经常加班到凌晨四五点，有时熬到天亮依然失败，只能先回去睡觉。

团队在实验室车间摸索TiAl气门挤压工艺现场。

同时，我们自主购买装备、设计模具、开发新工艺和新合金体系，集中所有力量一点一点地攻克。经过一年左右的反复试验，我们终于突破了4mm细杆钛铝合金气门的稳定成型工艺。

技术的突破只是第一步，找到敢于应用的合作伙伴同样关键。我们的合作并未因张雪离开凯越而中断。2024年4月，张雪因希望持续投入研发高性能发动机离开凯越，创立了“张雪机车”。期间，他继续与我们保持紧密合作。

从2024年4月至今，近两年时间里，我们持续为张雪机车的单缸、三缸、四缸发动机提供产品测试。张雪团队也全力配合，甚至免费为我们测试。因为他们深知，在极限工况下，“一代材料，一代装备”，没有新材料的支撑，发动机的突破就无从谈起。

团队在实验室车间摸索TiAl气门挤压工艺现场（图为凌晨拍摄照片）。

新材料带来的性能提升是显而易见的。张雪的技术人员测算，使用我们的TiAl合金气门替代传统钢制气门，发动机转速每分钟至少能提升1000转。例如，原本传统材料每分钟只能到13000转的发动机，现在每分钟可以稳定达到14000转。

更高的转速意味着更大的配气系统优化空间，进而能提升功率、提高压缩比，最终反映在整车性能上，比如零百加速时间的大幅缩短，如从4秒提升到3秒。这对于追求极限性能的赛车领域意义重大。

经过反复测试、包括在海外进行的验证，结果非常理想。2026年3月18日，他们来到季华实验室，带来了一个重要消息：搭载新部件的发动机已经通过了200小时极为苛刻条件下的耐久性测试，并计划在6月份上市新车。此次来访，是来考察我们的产能，确保上市后的稳定供货。

2026年3月18日张雪机车厂团队到季华实验室就轻质高强TiAl气门产业化合作事宜进行专项调研 。  通讯员 供图

三十年厚积薄发，瞄准星辰大海

回顾这个过程，我们确实跨越了许多技术和产业化的“坎”。

当时有一段时间研发不出来，我们都打算放弃了，这个技术是很难的。比如我们公司融资的时候，当时南京有一家公司，一直想投资钛铝合金方向，一直没找到合适的公司。我们有一次学术报告讲钛铝的时候，他看到了我们，就选择投我们。第一轮投资时，这个公司任何要求都没有，也没有对赌协议。因为他知道这个材料是很难做的，能做到我们现在这个程度，实际上肯定是国际领先水平，别人很难做。

为什么我们能做出来？虽然我们团队目前只有10名科研人员，但每个人都分工明确，在研发、加工、市场等领域独当一面。更重要的是，我们背后有来自中国科学院金属研究所长达三十多年的材料研发积淀，对这个材料体系的认知深入骨髓，就像张雪对发动机的每一个零件了如指掌一样。

我们选择以高性能摩托车作为产业化的突破口，是经过深思熟虑的战略决策。 我们最初想进军航空发动机领域，但被设计单位问“这个材料用过没？”，我们只能惭愧地回答“没有”。这让我们意识到，必须先在一个领域实现应用，积累可靠性。

我们曾尝试推向柴油车、天然气发动机等领域，但传统车企非常保守，对成本和风险极其敏感，我们的材料很难进入。最终，我们找到了高转速、大排量摩托车这个“痛点”最突出、对轻量化与耐高温需求最迫切的领域。

张雪非常大胆，非常想突破极限，没有材料支撑很难突破极限，替代传统钢材料，配气系统优化空间更大，我们幸运地遇到了张雪。他敢于尝试、勇于投入，是理想的应用合作伙伴。这个合作是“天时、地利、人和”的结果。

目前，张雪机车已经向我们下了近1万支气门的订单，这标志着我们团队实现了第一个目标——将自主研发的新材料成功应用到产品上，并通过了极端工况的考验。

我们通过摩托车气门这个“切口”养活团队，积累低成本制造经验，证明材料的可靠性。我们希望以此为契机，让更多高端制造领域看到并信任我们的材料，实现从“民用验证”到“高端应用”的星辰大海。

我们的终极梦想是服务于国家的大装备，比如航空发动机国产大飞机C919的发动机。我们希望通过在民用领域的成功，能让中国的大飞机用上中国人自己研发的钛铝合金。未来我们还要做航天飞机、无人机气门。

这条路很长，但我们已从赛道上，看到了通往天空的方向。

采写：南方+记者 肖霞

通讯员  李明瑞

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