連日來，室溫超導掀起了科技界的新熱潮，并迅速傳導到了資本市場。

一家叫做“美國超導”(American Superconductor Corporation)的美國能源設備公司，因為名字沾光，8月1日美股收盤大漲60%。

(資料圖片)

8月2日，A股刮起超導旋風。繼8月1日下午突然拉漲后，永鼎股份、創(chuàng)新新材、百利電氣、中孚實業(yè)、東方鉭業(yè)、精達股份等超導概念股，2日開盤觸及漲停，后部分有所回落，截至當日收盤，百利電氣、中孚實業(yè)仍封住了漲停。

超導的全稱是超導電性現(xiàn)象，是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度時電阻突然消失，電流可在其間無損耗流動的現(xiàn)象。具備這種特性的材料被稱為超導材料或超導體，具有完全導電性、完全抗磁性和通量量子化三大特性。

基于這三大特性，超導材料目前已被廣泛應用于電子通信、交通運輸、國防軍事、電力能源、醫(yī)療研究等多個領域，形成了多樣化的應用場景與超導產(chǎn)品。中航證券報告指出，低溫超導材料的生產(chǎn)和應用已較為成熟，高溫超導材料的生產(chǎn)和應用仍處于商業(yè)化初期階段。

而室溫超導是在更容易達到的溫度上實現(xiàn)超導，若能在常溫下實現(xiàn)超導將為產(chǎn)業(yè)帶來巨大變革。根據(jù)中國科學院物理所的科普文章，臨界溫度高于40K(零下233.15℃)的超導體稱為高溫超導體，把臨界溫度高于300K(26.85℃)的超導體稱為室溫超導，這意味著，室溫超導的臨界溫度要比高溫還要高得多。目前室溫超導體都需要極高壓下才可以室溫超導，常壓室溫超導仍然任重道遠。

室溫超導真的來了嗎?

今年3月，室溫超導就曾掀起一波熱潮，當時美國羅切斯特大學的物理學家蘭加·迪亞斯及其團隊在美國物理學會會議上宣布，他們已經(jīng)創(chuàng)造出一種可以在室溫條件下實現(xiàn)超導的全新材料。

這一革命性的話題在科技界引發(fā)轟動，而由于該團隊論文曾受到質(zhì)疑并撤稿，因此業(yè)界對其研發(fā)持有爭議，繼續(xù)觀望之中。

今年7月，韓國的科學團隊發(fā)布論文稱，合成了全球首個室溫常壓超導體LK-99(一種摻雜銅的鉛磷灰石)，臨界溫度為127℃。如果被驗證為真，將為超導的商用帶來突破性進展。在不少業(yè)內(nèi)人士看來，韓國團隊的合成方法頗為簡單，能否復現(xiàn)相同的結(jié)果還需要驗證，因此也陷入爭論之中。

上海市超導材料及系統(tǒng)工程研究中心主任、超導應用研究專家洪智勇在東吳電子舉辦的內(nèi)部電話會上表示，近期韓國研究團隊公布的超導體極大概率不是室溫超導。他在接受媒體采訪時表示，這次韓國團隊報道材料的合成方法非常明確且簡單，但測試方式和數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)形式以及數(shù)據(jù)的嚴謹程度都非常粗糙，更和國際認可的一些驗證超導性能的測試方法差距很大。

從目前呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)來看，他們還只是通過合成和摻雜，在本應不具備明顯電磁特性的鉛磷灰石化合物中，發(fā)現(xiàn)在室溫下具有了一定的導電性和弱抗磁性，但是這個導電性還弱于銅、銀等金屬導體，這是一個有趣的物理現(xiàn)象，但實驗結(jié)果離證明樣品是超導體或者說樣品中含有超導成分還相差甚遠。

日前，韓國研究團隊成員美國威廉瑪麗學院物理系研究教授Hyun-Tak Kim在回復國內(nèi)媒體時表示，其團隊制造的LK-99室溫超導材料或許可以在一個月之內(nèi)被復制。

緊接著，美國頂尖實驗室勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)的研究院又發(fā)表論文表示，其使用了密度泛函理論(DFT)和GGA+U方法進行了計算，為近期韓國團隊所謂的“室溫常壓超導材料”提供了理論依據(jù)。同時在8月1日，華中科技大學研究團隊發(fā)布視頻，稱復現(xiàn)韓國室溫超導材料，證明了抗磁性。常海欣教授證實該視頻為其領銜的研究團隊所發(fā)。

但是，勞倫斯伯克利國家實驗室并沒有直接證明韓國研究的成功，只是從理論上說明了韓國團隊的辦法并非不可能，而華中科技大學的視頻證明了LK-99材料的部分特性，還沒有完全復現(xiàn)韓國團隊的成果，還需要證明其零電阻特性。

由于韓國團隊的方法簡單，各國的專家們紛紛開始進行復現(xiàn)實驗，有成功證明了一種特性的、也有樣品并未呈現(xiàn)超導磁懸浮現(xiàn)象。當然因為設備條件、材料等存在差異，所以實驗結(jié)果不一。究竟室溫超導是否有真正的突破，依然需要更多驗證。

室溫超導為何成引爆點?

首先，超導材料及應用本身將滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展和社會發(fā)展需求。據(jù)民生證券報告梳理，根據(jù)超導的三大特性，一定條件下零電阻帶來的完全導電性，使得超導輸電電纜、超導電機、超導變壓器等產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源、降低成本的愿景，更加環(huán)?？煽?。

而完全抗磁性與通量量子化的特點則能夠?qū)崿F(xiàn)磁懸浮、弱磁場探測等技術，在電子通信領域能提高數(shù)據(jù)傳遞效率與量子計算機運算速度，在醫(yī)療領域則能以常規(guī)材料無法達到的磁場強度、磁場梯度與磁場均勻度，提高醫(yī)療檢測的精確性。

超導材料最常見的應用場景是MRI(磁共振成像)與MCZ(磁控直拉單晶硅技術)，MRI是目前應用最廣泛也最精確的醫(yī)療影像儀之一，有著廣闊的市場空間。MCZ則是目前國內(nèi)外生產(chǎn)300mm以上大尺寸半導體級單晶硅的最主要方法，對半導體領域的發(fā)展起著重要作用。

其次，根據(jù)中航證券報告，按照超導體實現(xiàn)超導的臨界溫度，可分為低溫超導材料與高溫超導材料兩大類。Tc<25K的超導材料稱為低溫超導材料，由于具有優(yōu)良的機械加工性能，已發(fā)展出了較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，目前已實現(xiàn)商業(yè)化的材料包括NbTi(鈮鈦，Tc=9.5K)和Nb3Sn(鈮三錫，Tc=18k)。

而高溫超導材料在制造工藝上仍需克服加工脆性等問題，因此生產(chǎn)成本較高、生產(chǎn)難度較大，仍在商業(yè)化的初期階段。Tc≥25K的高溫超導材料，具備實用價值的主要包括鉍系(例如Bi-Sr-Ca-Cu-O，BSCCO，Tc=110K)、釔系(例如Y-Ba-Cu-O，YBCO，Tc=92K)和MgB2超導材料(Tc=39K)、鐵基超導材料等。

實現(xiàn)超導現(xiàn)象需要維持低溫的環(huán)境，即使是高溫超導材料，所需要的溫度也僅僅是高于零下248攝氏度。持續(xù)的超低溫環(huán)境往往需要依賴于液氦或其他設備，這極大地增加了超導材料的應用和維護成本，因此無法低成本下被大規(guī)模應用。

能夠大規(guī)模應用的室溫超導材料，成為超導領域科研人員的重要目標。室溫超導的實現(xiàn)將極大地節(jié)省超導材料的應用成本，同時能夠驚人地提升能源利用效率，在節(jié)省能源損耗的同時也能夠提升能源傳輸?shù)目煽啃?，提供更強大的磁場支持。甚至有聲音認為，室溫超導的實現(xiàn)將開啟第四次工業(yè)革命，在環(huán)保的基礎上實現(xiàn)人工智能的飛速增長。

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