超卓航科：航空技術賦能汽車熱管理，穩步探索第二增長曲線

      /朝聞通/如果說航空零部件與泛半導體零部件業務，展現了超卓航科(科創闆，股票代碼：688237)在“高精尖”定制化領域的技術縱深，那麼将冷噴塗固态增材制造技術導入新能源汽車芯片散熱及熱管理零部件，則是這套脫胎于航空的工藝體系，向“高通量、規模化、标準化”現代汽車制造體系的一次堅定跨越。這将是公司依托核心技術培育第二增長曲線的重要落子，也是其底層工藝在面對龐大工業市場時，适應性與成本彈性的一次真實檢驗。

　　當前，新能源汽車産業正從單純的“電動替代”邁向“高壓快充與智能化”的深水區。随着800V高壓電氣架構加速普及，以及以碳化矽(SiC)為代表的寬禁帶(國内通稱第三代)半導體功率模塊規模化上車，電控系統的功率密度與熱流密度持續攀升。功率器件在大電流、高頻開關工況下産生的熱量若不能及時導出，輕則觸發降額保護、導緻性能衰減，重則造成結溫超限、器件失效。熱管理鍊路的傳導效率，不僅關系到三電系統的安全性與使用壽命，更直接影響着整車的續航表現與補能體驗。在競争高度充分的賽道上，如何做出兼顧導熱能力、輕量化與成本的散熱底闆，成為整個供應鍊共同面對的課題。

　　材料本身就擺出了一道難題。純銅導熱系數約398 W/(m·K)，是水冷闆當之無愧的性能标杆，但密度約8.9 g/cm³、原料價格高企，與整車輕量化及降本訴求存在天然矛盾;純鋁密度僅約2.7 g/cm³，輕而經濟，導熱系數卻隻有約237 W/(m·K)。于是“銅鋁複合”成為行業公認的優選路線——以鋁合金構築水冷闆的主體結構與流道，僅在與芯片直接接觸的核心區域複合一層銅，由銅層擔綱“熱擴散層”，迅速攤開芯片正下方的熱點，再交由鋁基流道與冷卻液完成換熱。

　　真正的門檻在于：銅與鋁如何可靠地結合在一起。二者熔點與熱膨脹系數差異懸殊，且屬于有限互溶體系，傳統的釺焊、熔化焊等高溫工藝極易在界面生成Cu–Al系脆性金屬間化合物(如CuAl₂、Cu₉Al₄)。這層“脆殼”既削弱界面的力學強度、在冷熱交替與車輛颠簸中埋下開裂與漏液的隐患，又會擡高界面熱阻，把銅層本應帶來的導熱收益重新吃掉。

　　正是在這道冶金難題面前，超卓航科憑借深厚的冷噴塗(Cold Spray)固态增材制造積澱，給出了一條從底層物理機制出發的破局路徑。與高溫釺焊、熱噴塗截然不同，冷噴塗是一個“以速度代替溫度”的純固态動能沉積過程：載氣(通常為氮氣或氦氣)經預熱後通過拉瓦爾(縮放)噴管加速至超音速，噴管出口馬赫數通常在2—4量級;粒徑5—45 μm的高純銅粉被裹挾其中，以500—1500 m/s的速度飛出。當顆粒速度越過“臨界速度”這道門檻，銅粉便如同微型炮彈般轟擊在鋁合金基體表面——全程不發生任何熔化，卻在撞擊的瞬間将巨大動能轉化為劇烈的塑性變形與絕熱剪切失穩：顆粒被壓扁、嵌入基體，同時擠破表面氧化膜，讓新鮮金屬面直接相擁。一個以機械互鎖為主、并在局部形成冶金結合的高強界面，就此誕生。

　　低熱輸入，帶來的是一連串連鎖優勢。由于全程無高溫熔化，Cu–Al脆性金屬間化合物的生成與界面高溫氧化被顯著抑制，傳統工藝難以回避的界面冶金反應被有效繞開;塗層經劇烈塑性變形後晶粒細化、緻密度高(孔隙率低于1%)，并普遍帶有殘餘壓應力，抗疲勞性能優異。落到産品上，這意味着兩個突出優點：其一，界面兼具優異的抗拉與抗剪強度，能夠從容應對複雜路況下的劇烈振動與高低溫循環應力，顯著降低開裂與漏液風險;其二，界面結合緻密、熱阻處于很低水平，銅層的熱擴散能力得以充分釋放，芯片正下方的熱點被迅速攤開、高效導入鋁基流道，一條通暢的散熱“高速公路”由此貫通。

　　工藝經濟性上，冷噴塗同樣具備說服力。相較電鍍銅、化學鍍銅，其沉積速率更高、更易制備較厚銅層，且全程不産生化學廢液，契合現代汽車工業的綠色智造理念;相較釺焊、擴散焊、爆炸複合、埋銅管等傳統銅鋁複合工藝，低熱輸入特性又在界面質量控制上形成了鮮明的差異化優勢。

　　展望未來，這項脫胎于航空的技術，其應用邊界遠不止于車用電機電控導熱模塊。大功率工業開關端頭導電、儲能變流器，乃至正在爆發式增長的AI算力中心液冷服務器，同樣面臨着銅鋁異種金屬連接的挑戰，以及“導熱—重量—成本”的三角約束。随着車企打樣驗證的逐步推進與工藝數據庫的持續完善，這種兼顧導熱性能、輕量化與成本的新型熱管理方案，有望從“前沿探索”穩步走向規模化應用，在高端散熱與導電這片廣闊市場中，為超卓航科構築起堅實的技術壁壘。