摘要:日前,由中国科学院金属研究所批量化制备的C276基带已在上海超导科技股份有限公司和上海上创超导科技有限公司开展了验证工作,并在东部超导科技(苏州)有限公司成功完成近千米高温超导带材的规模化制备。
一束如头发丝般细薄的金属带材,却承载着人类迈向清洁能源未来的巨大梦想。
中国科学院金属研究所10月28日宣布第二代高温超导带材用金属基带国产化取得突破。
日前,由中国科学院金属研究所批量化制备的C276基带已在上海超导科技股份有限公司和上海上创超导科技有限公司开展了验证工作,并在东部超导科技(苏州)有限公司成功完成近千米高温超导带材的规模化制备。
第二代高温超导带材(REBCO)被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料,其技术突破直接决定了能否制造出约束上亿度等离子体的超强磁场,突破了可控核聚变用第二代高温超导带材用金属基带的技术瓶颈。
这一突破解决了我国在第二代高温超导材料领域长期依赖进口的“卡脖子”问题,为实现可控核聚变发电奠定了材料基础。
在追求终极清洁能源的道路上,中国科学家们迈出了坚实的一步。中国科学院金属研究所近日宣布,戎利建研究员团队突破了可控核聚变用第二代高温超导带材(REBCO)用金属基带技术瓶颈,实现了关键核心材料的国产化制备。
金属基带作为缓冲层和超导层生长的衬底,其作用如同盖房时打下的地基——超导材料需要一层一层地“生长”在这一基带上。
它不仅为超导带材提供了必要的机械强度和变形能力,更是整个超导结构得以稳定成型的基础。
研究团队利用纯净化制备技术,成功实现了高纯净吨级哈氏合金的工业化制备。他们炼出的超纯合金中碳、锰、硫、磷、氧、氮元素含量均低于进口同类材料,其中硫含量不到万分之零点零五。
在材料内部纯净度方面,2微米以上的大尺寸夹杂物数量极低(A、B、C类评级均为0),D类夹杂仅为0.5级,0.3微米以上尺寸夹杂数量仅6个每0.5平方毫米。
材料纯净度各项指标均达到进口材料水平,个别指标优于进口材料。
团队攻克了基带加工过程中的关键技术难题,成功将哈氏合金轧制成厚度仅0.046毫米(约为头发丝直径的一半)、宽度12毫米、长度超2000米的超长超薄金属基带。
基带表面光洁如镜,粗糙度小于20纳米。
该材料在液氮温度下的抗拉强度大于1900兆帕,相当于在指甲盖大小的面积上可承受19吨的重量。
即使经过900摄氏度高温持续加热5分钟并冷却至室温,其抗拉强度仍保持在1200兆帕以上,表现出优异的热稳定性和力学性能。
高温超导带材被视为可控核聚变中“超级磁体”的核心材料,缺乏它便难以制造出能够约束上亿度等离子体的强大磁场。
这种磁场是约束高温等离子体的“磁笼”,没有它,可控核聚变就无法实现。
我国二代高温超导材料的制备和应用居国际前列,但用于制备该带材的金属基带主要采用哈氏合金(C276)制造,目前仍依赖进口。
这不仅价格昂贵,而且供货时间难以保证,成为制约中国可控核聚变发展的瓶颈。
中国科学院金属研究所与东部超导已达成20吨哈氏合金基带供货的框架合作协议。
双方将继续深化合作,进一步优化制备工艺,推动国产化基带的规模化应用,为中国超导技术的创新发展与广泛应用提供坚实支撑。
由中国科学院金属研究所批量化制备的哈氏合金基带已在上海两家超导科技企业开展验证工作,并在东部超导科技(苏州)有限公司成功完成近千米MF系列高温超导带材的规模化制备。
这次所制备的超导带材性能优良,已达到采用进口基带制备的第二代高温超导带材水平。
资本市场对高温超导带材突破反应迅速。10月28日上午,超导概念领涨A股。
截至10时15分,东方钽业涨停,西部超导涨近10%,永鼎股份涨超8%,金杯电工涨超5%,精达股份、联创光电、西部材料等跟涨。
从主力资金角度来看,截至10月27日的近5个交易日净流入超导概念板块19.73亿元。
其中净流入西部超导最多,为5.55亿元。中信金属紧随其后,主力资金净流入4亿元。
东方钽业、沃尔核材、永鼎股份、精达股份、国缆检测也被主力资金抢筹过亿。
从已披露的三季报来看,超导概念个股的业绩表现亮眼,已披露的7家公司业绩同比悉数上涨。
其中永鼎股份前三季度净利润3.29亿元,同比大增474.3%。
主营钽铌(电容和超导领域的关键材料)的东方钽业,前三季度实现归母净利润2.08亿元,同比增长33.43%。
从事电气领域检验检测、计量、认证及技术咨询服务业务的西高院,前三季度实现归母净利润1.98亿元,同比增长21.28%。
在高温超导产业链中,多家上市公司已展开布局。
西部超导2025年半年报显示,公司上半年实现营业收入27.23亿元,同比增长34.76%;归属于上市公司股东的净利润5.46亿元,同比大幅增长56.72%。
公司超导产品收入同比增长65.75%,产能快速释放,市场占有率不断提升。
西部超导参与了EAST装置超导磁体馈线系统性能升级,为项目提供高性能低温超导线材,有力支撑了EAST装置千秒级稳态高参数运行模式新世界记录的突破。
公司还完成了国内核聚变CRAFT项目用超导线材的交付任务,并开始为BEST聚变项目批量供货。
精达股份作为上海超导的第一大股东,持有其18.29%的股份,通过深度布局可控核聚变产业链上游的高温超导材料领域,成为直接受益者。
公司本身作为国内电磁线生产龙头,与上海超导形成产业协同。
永鼎股份作为超导概念领军者,其超导带材应用于电缆领域,与线缆业务协同,2024年完成超导限流器样机测试。
永鼎股份2025年第二季度实现营收13.82亿元,同比增长37.49%。
百利电气子公司北京英纳超导(国内首家高温超导线材企业)获评北京市重点实验室,拥有铋系超导线材专利,技术储备深厚。
北京英纳研发的铋系高温超导线材,临界电流密度达150kA/cm²,超越ITER标准20%,成本较进口产品低40%。
联创光电与中科院合作研发高温超导感应加热设备,已进入军工领域。
公司2025年第二季度净利润达1.47亿元,同比增长19.1%,旗下超导公司已中标商业航天电磁弹射项目,为国内首个超导磁悬浮发射平台提供核心组件。
全球核聚变竞赛正持续升温。除了高温超导自身的突破带动外,超导概念的强势,还与近期可控核聚变领域不断涌现的利好动态相关。
10月25日,外交部发言人毛宁向国际社会介绍位于安徽合肥的紧凑型聚变能实验装置,预计该装置2027年竣工,有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。
而东京初创公司Helical Fusion在10月27日举行新闻发布会,宣布在开发对聚变反应堆至关重要的高温超导(HTS)磁体方面取得进展。
这标志着该公司朝着实现“商业聚变能源”的目标迈进重要一步。
国际原子能机构(IAEA)近日发布的《2025年世界聚变展望》指出,2025年聚变能源发展进入决定性的新阶段。
曾经主要停留在科学概念与实验室突破的目标,如今正加速转化为可预期的产业化机会。
在政策支持、技术发展、市场需求等因素影响下,投资人对可控核聚变的态度,正在发生明显变化——从将信将疑,到系统研究。
传递出来的信号也很明确:这个赛道不能错过,而且必须要出手了。
高温超导带材技术的突破,不仅对可控核聚变具有重要意义,还将带动一系列新兴产业的发展。
研究机构Ignition Research预计,若核聚变完全商业化,到2050年可控核聚变行业将成为一个至少1万亿美元的市场,对应超导磁体空间超千亿美元。
国际原子能机构预测,到2050年,全球核聚变市场规模有望突破40万亿美元。
随着上海超导科创板IPO申请获上交所受理,中国高温超导产业有望迎来新一轮发展机遇。
上海超导计划三年内将产能提升至1.5万公里,以应对爆发式增长的市场需求。
相比低温超导,高温超导更高临界温度、电流、磁场的优势拓展了超导材料的应用空间。
近年来可控核聚变需求推动高温超导带材规模化降本,头部企业的生产成本已接近工业加热、电力电缆领域应用平价线。
核聚变需求加速释放推动高温超导经济性继续提升,打开百亿市场空间。
除了前述核心企业,可控核聚变产业链上还有更多重要上市公司参与其中。
东方钽业是超导腔铌材供应商,受益粒子加速器、量子计算需求。
2024年上半年,东方钽业钽铌及其合金制品业务营收5.78亿元,同比增长7.69%,该项业务营收占比97.57%,是为可控核聚变提供超导铌材的专业供应商。
上海电气作为核电装备制造领域的龙头企业,已在核电装备制造领域形成完整的核能装备制造产业链。
技术路线涵盖二代及二代加、三代压水堆、四代核电技术,以及核聚变大科学装置,全面覆盖国内主要的核电主流技术路线。
上海电气完成了全球首台全高温超导托卡马克装置HH-70主机系统的发运,并实现了全球首台EXL-50U紧凑型聚变装置真空室的整体交付。
从融资资金流向看,上海电气在三季度融资净买入额遥遥领先,金额高达16.38亿元。
安泰科技在可控核聚变领域也是重要的中标主体之一。根据标找找查询数据,2020年至2024年底,安泰科技在国内可控核聚变领域上市公司中标实践中位居前列。
冰轮环境在当前的磁约束可控核聚变装置中,磁约束装置(如托卡马克)依赖强大的超导磁体产生磁场来约束等离子体。
这些磁体需要在极低温(接近绝对零度,约-269°C)下运行。氦气压缩机是超导磁体冷却系统的关键设备,用于维持氦的制冷循环和极低温环境。
2016年,公司研发成功极低温用氦气压缩机,供货中科院“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统”国家实验室。
该液氦到超流氦温区大型低温制冷系统可以构建接近自然界绝对零度(-273.15°C)的极低温环境。
之后公司陆续为多家科研院所供应氦气压缩机,应用于国家重大前沿科技研究项目。
纽威股份凭借在核电阀门领域的优势,已向国际热核聚变实验堆(ITER)供货近6千万核级和非核级阀门。
2024年上半年,纽威股份的阀门业务营收51.24亿元,表明该企业在阀门领域的专业能力。
法尔胜控股北京英纳超导(国内首家高温超导线材企业),拥有铋系超导线材专利。
不过需要注意的是,法尔胜2023年净利润预亏,需关注技术转化进度。
尽管高温超导带材技术取得了突破性进展,但可控核聚变商业化道路上仍存在诸多挑战。
技术转化周期长,实验室成果到商用需5-10年,需要警惕纯概念炒作。
资金博弈风险也不容忽视,部分小市值标的单日波动超20%,需严格止损。
国际竞争方面,美国超导(AMSC)等外企加速专利布局,或挤压国内企业空间。
从行业整体发展来看,可控核聚变尚未商业化,核心技术仍处于关键的技术攻关阶段。
中科院和核西南物理研究所作为技术攻关的先锋,发挥着至关重要的作用。
在此过程中,研发机构通过招投标的方式购置核聚变设施所需的各类设备,包括超导磁体、偏滤器、第一壁、真空室、冷却设备、特种电缆、专用阀门等。
上市企业则通过在产业链上布局相关设备,积极参与到我国可控核聚变的发展建设中。
从区域性分布来看,我国可控核聚变相关上市公司共47家,分布在15个省份。
其中江苏省上市企业数量最多,达8家,永鼎股份是典型代表企业。
其次是四川和陕西,各有7家和6家上市企业。
从上市企业区域分布上看,大体形成了以合肥、上海为核心的江浙沪徽产业圈,以及以成都、西安为核心的可控核聚变装备产业圈。
这也与落座合肥的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)和聚变堆主机关键系统综合设施(CRAFT)园区、落座四川的中国环流器二号(HL-2A)和中国环流器三号(HL-2M)密切相关。
对于投资者而言,短期可关注兼具技术验证与业绩支撑的标的,回避市值
中长期需跟踪超导电网示范工程、可控核聚变等下游落地进展。
总结千米级长度的超导带材正如一条条纤细而坚韧的能量通道,在微观世界里构筑起通往未来的桥梁。
它们即将承载起人类追寻终极能源的梦想,在星辰大海的征途中,点亮清洁能源的曙光。
随着中国团队突破关键核心技术,曾经遥远的“人造太阳”正逐渐从概念走向现实,从一个科学梦想转变为触手可及的能源解决方案。
来源:审计与公司治理
