高溫超導迎來產業化階段

文／本刊記者 陳 杰

高溫超導技術及其應用將成為21世紀世界科技領域新的制高點，21世紀最具潛力的高新技術之一，更是全球經濟新一輪發展的驅動力。高溫超導的應用場景覆蓋廣泛，產研界一直在為此努力。對于高溫超導的發展之路，中科院院士、物理學家趙忠賢說：“我們口袋里裝著許多把鑰匙，同時還在不斷地制造出新的鑰匙，其中一把能夠開啟科學之門。我們要做的，就是不懈努力，制造、修改每一把鑰匙，直到打開這扇大門，解開未知之謎。”

產業界則在為高溫超導產業化破冰而努力。7月6日，國內高溫超導企業聯創光電透露與中鋁集團東北輕合金有限公司（一鋁）簽訂高溫超導設備的合作協議，已啟動為其鍛造產線配備首臺產品；同時也與南山鋁業集團簽署相關合作協議，為其生產線配備的首臺產品即將完成。另外公司還積極與國內多家大型鋁合金、鈦合金加工企業深度接洽，各企業均有意向合作。

目前，高溫超導的應用場景主覆蓋大型鋁擠壓設備、超導污水處理、超導磁選礦以及超導單晶硅生長爐等領域。最大的潛在市場是大型鋁擠壓設備，其次是超導污水處理應用以及超導磁選礦。

值得關注的是，高溫超導在信息產業的應用場景超導單晶硅生長爐，目前中國已成為全球增長速度最快的單晶硅生產和消費國家，單晶硅分為直拉法、區熔法和外延法，其中磁控單晶硅生長法產品占總產量的70%-80%。在大尺寸單晶硅片制備領域，新型磁控直拉硅單晶技術成為目前該領域主流技術。目前國際上面向12英寸大尺寸硅片生產的超導直拉單晶爐的技術還僅掌握在英特爾、日本信越等少數企業手里。近年來隨著半導體產業的蓬勃發展，我國硅片生產產能逐年遞增，據2019年統計，國內直拉單晶硅設備總數已達到數十萬臺。其中8英寸—12英寸的設備需求數量也為每年數萬臺，整體市場容量達到人民幣千億元規模。

市場對超導材料需求的快速增長，對產業的產業能提出了更高要求。在高溫超導的產能方面，按照聯創光電超導公司規劃，2021年將建設形成年產100臺感應加熱設備的批量生產能力，2022年將有望進一步上升至200臺。

分析人士指出，此次聯創光電與中鋁和南山就高溫超導設備項目達成戰略合作，標志著該項目在實用階段完成了“0到1”的突破。此次合作不僅深化并鞏固了公司與鋁業等大客戶之間的戰略合作關系，更是彰顯了公司自主可控技術的先進性，增強了公司高溫超導設備在市場中的競爭力。

當前，我國正處于經濟轉型關鍵期，新基建概念的提出，目的是要以拉動新一代信息技術、高端裝備、人才和知識等高級要素的投入，為我國經濟轉型提供動力。隨著新基建相關政策不斷加碼，新基建相關的諸多領域中需要用到超導材料，高溫超導技術和應用的持續推進，必將為我國以新基建為抓手的經濟穩定賦能。