高温超导迎来产业化阶段

文／本刊记者 陈 杰

高温超导技术及其应用将成为21世纪世界科技领域新的制高点，21世纪最具潜力的高新技术之一，更是全球经济新一轮发展的驱动力。高温超导的应用场景覆盖广泛，产研界一直在为此努力。对于高温超导的发展之路，中科院院士、物理学家赵忠贤说：“我们口袋里装着许多把钥匙，同时还在不断地制造出新的钥匙，其中一把能够开启科学之门。我们要做的，就是不懈努力，制造、修改每一把钥匙，直到打开这扇大门，解开未知之谜。”

产业界则在为高温超导产业化破冰而努力。7月6日，国内高温超导企业联创光电透露与中铝集团东北轻合金有限公司（一铝）签订高温超导设备的合作协议，已启动为其锻造产线配备首台产品；同时也与南山铝业集团签署相关合作协议，为其生产线配备的首台产品即将完成。另外公司还积极与国内多家大型铝合金、钛合金加工企业深度接洽，各企业均有意向合作。

目前，高温超导的应用场景主覆盖大型铝挤压设备、超导污水处理、超导磁选矿以及超导单晶硅生长炉等领域。最大的潜在市场是大型铝挤压设备，其次是超导污水处理应用以及超导磁选矿。

值得关注的是，高温超导在信息产业的应用场景超导单晶硅生长炉，目前中国已成为全球增长速度最快的单晶硅生产和消费国家，单晶硅分为直拉法、区熔法和外延法，其中磁控单晶硅生长法产品占总产量的70%-80%。在大尺寸单晶硅片制备领域，新型磁控直拉硅单晶技术成为目前该领域主流技术。目前国际上面向12英寸大尺寸硅片生产的超导直拉单晶炉的技术还仅掌握在英特尔、日本信越等少数企业手里。近年来随着半导体产业的蓬勃发展，我国硅片生产产能逐年递增，据2019年统计，国内直拉单晶硅设备总数已达到数十万台。其中8英寸—12英寸的设备需求数量也为每年数万台，整体市场容量达到人民币千亿元规模。

市场对超导材料需求的快速增长，对产业的产业能提出了更高要求。在高温超导的产能方面，按照联创光电超导公司规划，2021年将建设形成年产100台感应加热设备的批量生产能力，2022年将有望进一步上升至200台。

分析人士指出，此次联创光电与中铝和南山就高温超导设备项目达成战略合作，标志着该项目在实用阶段完成了“0到1”的突破。此次合作不仅深化并巩固了公司与铝业等大客户之间的战略合作关系，更是彰显了公司自主可控技术的先进性，增强了公司高温超导设备在市场中的竞争力。

当前，我国正处于经济转型关键期，新基建概念的提出，目的是要以拉动新一代信息技术、高端装备、人才和知识等高级要素的投入，为我国经济转型提供动力。随着新基建相关政策不断加码，新基建相关的诸多领域中需要用到超导材料，高温超导技术和应用的持续推进，必将为我国以新基建为抓手的经济稳定赋能。