中国突破“人造太阳”核心材料!高性能超导材料国产化提速

B站影视 电影资讯 2025-10-29 10:05 1

摘要:这句话听着像技术圈的干货公告,但它带来的影响挺直观:这块金属基带现在能做到厚度只有0.046毫米,一卷能拉两千多米,表面粗糙度控制在20纳米以下,关键杂质像碳、锰、硫、磷、氧、氮这些含量都降到比进口料还低。换句大白话,就是原来靠人家进口又贵又慢的那段“卡脖子”

吨级高纯哈氏合金(C276)金属基带已经实现国产化并进入工业化生产,直接把一大块“卡脖子”的材料问题给解决了。

这句话听着像技术圈的干货公告,但它带来的影响挺直观:这块金属基带现在能做到厚度只有0.046毫米,一卷能拉两千多米,表面粗糙度控制在20纳米以下,关键杂质像碳、锰、硫、磷、氧、氮这些含量都降到比进口料还低。换句大白话,就是原来靠人家进口又贵又慢的那段“卡脖子”环节,终于有人把门打开了——而且是按吨级、按批量在产了。

说清楚这事儿有多不容易,要从工艺说起。把合金从块料做成超薄金属带,光是把厚度拉薄不够,还要把杂质压得很低,整个流程要在冶炼、精炼、轧制、退火、抛光、清洗这些环节都盯死。领着这项工作的戎利建研究员团队把熔炼、纯化等环节做到了近乎进口品的水平,然后用精密轧制把带材拉到0.046毫米,最后做镜面级别的表面处理。每一步都带风险:温度一度没控制好、气氛一出点儿纰漏、变形量一算错,就可能引入碳、氧之类的“恼人朋友”,影响后续超导层的沉积。能把这些参数稳定到工业化、吨级产出,说明工艺和质量管控已经经过了很多次折腾才稳住。

要把这事放到更大的图景看。第二代高温超导带(也就是REBCO带)是做强磁体的关键件,超导磁体又是托卡马克、可控核聚变装置的“心脏”。金属基带好比地基,基带干净、平整,后面的超导外延层才能长得好,临界电流更高、稳定性更好。现在基带国产化,不只是少了一张进口票据那么简单:材料成本会下降、供货周期短了、后续带材性能更可控,整条产业链能跟着松口气,研发和量产可以按国内节奏推进,不会老盯着国外交货期。

产业链的反应也很快。从上游材料到中游带材再到下游磁体和装置,各环节的分工越来越清晰。资金和机构的注意力集中到超导材料上,一些券商研究也在说高温超导材料市场有潜力到百亿级别。现实里,不少上市公司已经占住了门槛位:永鼎股份旗下的东部超导实现了二代带材量产并为托卡马克类装置供货,2025年第一季度业绩有明显增长,国产化率超过九成;西部超导在铌钛线材上有全球份额,掌握了ITER等大项目关键订单,产能排到了2028年;安泰科技在偏滤器和高温耐材上有自家工艺,产品进入了EAST和一些国际项目;联创光电在集束缆线和磁体测试也有进展,并和中核集团在聚变-裂变混合堆上有合作。像合锻智能负责的真空室部件,订单就超过两亿元,国光电气拿到的聚变关键系统也列入了国家重大专项清单。

这些订单和项目又会倒逼上游扩产。过去因为关键材料靠进口,整个链条扩张慢,预算、排产都得受制;现在基带国产了,供货稳定、成本能算,设备制造商和工程承包商有底气扩张。举个具体例子,中国核建中标了CFETR主机安装总包,合同是亿级别,施工期从2025到2029;中国核电增资中国聚变能源有限公司,成了参与产业化的战略资本方之一。项目和资金一起,把产业链的中下游也撬动起来。

从技术细节继续往下看,这次突破对磁体性能的影响是可以量化的。基带的纯净度和表面状态会直接决定REBCO外延层的生长质量,应力分布好坏也影响临界电流和寿命。把粗糙度控制在纳米级、把杂质降到极低,后续超导层长出来的缺陷少了、单位长度可用电流上去了,成品率提高,早期失效和烧坏情况会减少。这对大型、长期运行的磁体来说特别重要——一个微小的改进,在上百吨甚至上千吨的大磁体系统里面,能换来明显的可靠性提升。

要注意的风险也不能忽视。路线选择、产业化速度、市场竞争和公司业绩兑现都是必须盯着的点。技术上还可以改进,工艺放大不一定完全线性,某些公司的市场预期已经提前反映在股价里,短期内如果业绩兑现不到位,市场波动也不意外。投资和产业推进时,除了看热度,盯清楚项目节点、订单签约和交付时间表更靠谱。

把时间线拉长,背景就更清楚。长期以来,C276这种哈氏合金在做超导基带时是稀罕货,进口依赖明显,价格高、交货慢成了扩产的瓶颈。很多科研单位和企业早年就开始尝试国产化或替代方案,但把实验室的配方放大到吨级生产,既要兼顾成本,也要维持质量,这中间的工程化难度很大。这次成果不是一蹴而就,而是多年累积、反复试验和工程化摸索的结果——从材料冶金到超导工艺,从试产到放大,每一步都得踩点、修正。

现在行业节奏显得很紧凑。像BEST装置的一些关键部件正在交付和安装,如果按计划推进,未来两三年会出现里程碑性的节点。每走一步,材料检测、样件验证、量产供货这些环节都要配合时间表,研究所和企业在压力下把技术参数一项项压紧,目标是把实验室里的可行方案变成可复制的工业流程。这种把科研转成工程、再转成产业的过程,本身就是一场耐心与效率的较量。

从细节上看,产业分工越来越明确:上游负责合金和材料供应,中游做带材、绕制磁体和装配,下游做装置运行和长期维护。不同企业在各自环节顶住技术壁垒,积累了订单和经验。市场对谁把核心材料握在手里这种共识也更明显了,机构调研多了、资金关注多了,相关公司股价波动自然也详细反映着市场的预期与现实之间的差距。

来源:奇幻蛋糕ga

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