超導憑借其獨特性質,可用于電力傳輸、磁懸浮、量子計算等領域,目前超低溫仍是超導實現商業化的主流途徑。超導是指在一定條件下電阻等于零,電流可在超導體內無損耗流動的現象。目前超導現象需要在超低溫或超高壓環境下才能產生。3月7日,羅切斯特大學發現的“室溫超導”技術引發熱議,但該現象需要在一萬個大氣壓條件下產生,目前“室溫超導”暫不具備商業化可行性,超低溫仍是目前超導應用于商業化場景的唯一方法。超導體存在零電阻、完全抗磁性和量子隧穿效應三大特殊性質,有著獨特的應用場景:1)基于超導材料的零電阻性質和完全抗磁性,在超導材料中加載大電流,可以實現大電流輸運、強磁場、磁懸浮等顛覆性技術;2)基于量子隧穿效應,超導能夠應用于量子計算和實現弱磁場探測。因此超導材料被廣泛應用在電力傳輸、醫療器械、電子通信、國防軍事、科學研究等多領域。
高溫超導成本低、性能優,發展前景廣闊。高溫超導體是指Tc(臨界溫度)≥25K的超導材料。低溫超導材料臨界溫度均小于25K,需要在造價高昂的液氦(4.2K)環境下工作,而高溫超導體可在較為廉價的液氮環境下工作,大大節約制冷成本。此外,高溫超導應用限制更少,商業化前景廣闊:1)高溫超導感應加熱效率高、加熱質量高,目前聯創光電已量產高溫超導加熱爐并成功交付驗收;2)高溫超導電力傳輸可以在液氮環境中,利用超導特性使得電能傳輸損耗趨近于零。2021年上海投建全球首條35千伏公里級超導電纜,可節省70%的地下管廊空間。3)磁約束可控核聚變通過產生強磁場約束帶電粒子運動,可以加熱粒子至數億度高溫,從而產生熱核反應。相比低溫超導材料,高溫超導材料可以在較強磁場強度下穩定工作,從而幫助減小可控核聚變裝置體積,節約成本。
高溫超導相關公司梳理。聯創光電高溫超導感應加熱技術國際領先,公司設計的國際首臺兆瓦級超導感應加熱裝置工業樣機被運往中鋁集團正式投入生產,首批產品于22年3月驗收。永鼎股份子公司東部超導主要從事超導電纜、超導磁體、超導限流器等產品的研發生產,子公司蘇州新材料研究所有限公司主業為新型高溫超導帶材的研究開發。西部超導是我國超導材料的龍頭企業,業務廣泛,在高溫超導材料領域專注Bi-2223和MgB2的研發和產業化。百利電氣子公司北京英納超導主要從事鉍系高溫超導線材的研發生產。
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