我国高温超导领域实现新突破 高温超导应用场景日益多元

    本报记者 曹琦

    我国超导研究又有新突破。

    2月19日，央视新闻消息称，南方科技大学、粤港澳大湾区量子科学中心与清华大学联合组成的研究团队近日在高温超导领域取得了一项重大突破，这一发现使镍基材料成为第三类在常压下实现超导的材料体系，为解决高温超导机理的世纪科学难题提供了全新突破口。该成果于2月18日发表于国际顶级学术期刊《自然》上。

    发现全新高温超导材料

    超导是指某些特定材料在低温条件下，电阻率突然降为零的现象，超导材料能够在电流流过时产生非常强大的磁场，因此具有重要的应用前景。

    与传统超导材料相比，高温超导材料在相对较高的温度下即可实现超导特性，降低了制冷成本和技术难度。一般来说，很多材料要在零下250摄氏度以下才能实现超导，而能够在零下233摄氏度以上实现超导状态就算是高温超导。

    “目前氧化物超导材料是高温超导材料中最主要的一类，其中最具代表性的是钇钡铜氧（YBCO）和铋锶钙铜氧（BSCCO）。这些材料具有高超导转变温度、高临界电流密度和良好的机械性能等特点，因此在超导磁悬浮列车、超导电缆、超导电机等领域广泛应用。”有业内人士向记者表示。

    镍氧化物是高温超导体的重要候选材料之一。此次南方科技大学团队的科研发现，让镍基材料在日常压力环境中，并且在零下233摄氏度以上就能实现。上述业内人士称：“我国研究人员发现了一类全新的高温超导体，这是一项非常重要的突破。虽然现在的性能还没有钇钡铜氧等材料成熟，但是也给高温超导的发展提供了一条新的思路。”

    高温超导应用场景日益多元

    随着技术的不断进步和市场需求的持续增长，中国超导材料市场规模快速扩大。据中商产业研究院预测，2025年中国超导材料市场规模将达到92亿元。截至目前，A股市场已有20余家上市公司布局超导产业。

    “上述研究首次在常压条件下实现了镍基双层氧化物的超导转变温度达到45开尔文（约-228℃），成功突破了传统的理论极限，为探索新型高温超导材料开辟了新的方向。”不少业内人士表示，“新型高温超导材料的发现，有望大大拓宽高温超导在各个领域的应用。不过，从超导体的发现到做成带材往往还有很长一段时间，现在普遍采用的还是第二代高温超导材料。”

    此前，江苏永鼎股份有限公司表示，公司关于超导业务的主营产品是第二代高温超导带材及其应用设备，以及超导（通用）电气产品，二代高温超导带材可广泛应用于风电、核电、电网、交通、医疗、军事、重大科学工程等领域。

    当前，上市公司正在积极推动高温超导在各领域的商用化落地。近日，江西联创光电科技股份有限公司（以下简称“联创光电”）参股子公司——江西联创超导技术有限公司（以下简称“联创超导”）中标中国科学院合肥物质科学研究院D型高温超导磁体系统项目。

    联创超导是国内领先的可以自行设计制造大口径、强磁场高温超导磁体的企业，2025年1月份，联创超导完成了国内首个基于高温超导缆线的D型线圈20K温区低温实验。“这是国内首个基于超导集束缆线的D型超导线圈，进一步验证了高温超导磁体设计与制造技术的可靠性，证明了高温超导核聚变装置采用更高运行温度的可行性。”联创光电相关负责人表示。

（编辑 乔川川）