中国给全球发布了首份高温超导带材战略研究报告,指明了今后十年重点要攻关的方向。超导技术有着不导电、抗磁力这些特有的物理特性,被看成是改变现代工业和科技格局的关键力量。不过传统的低温超导材料,要在接近零下269摄氏度的超低温下才能工作,需要大量用昂贵的液氦来降温,成本太高了,而且氦气还不够用,一直拦着它走出实验室,实现大规模生产。好在现在有了以稀土钡铜氧(REBCO)为代表的高温超导材料,能在零下196摄氏度左右的液氮环境里干活,冷却条件相对宽松了很多。 这种经济的方式让超导技术能用在发电、交通、医疗还有大科学装置这些地方。特别是REBCO高温超导带材,被认为是最有希望用来做工程的东西,成了国际上大家都想争夺的技术重点。最近中国科学院物理研究所推出了一份重磅研究报告,给全球的高温超导带材发展指明了路。他们发布的《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》,把现在制约带材性能提升和大规模应用的十大核心科学技术问题给列出来了。 这份报告不光是国际上第一份专门讲这个的文件,还系统地回答了该往哪突破、该怎么突破的问题。报告说,REBCO高温超导带材现在主要有两个应用方向:一个是电力系统,比如搞更高效、更紧凑的电缆和变压器;另一个是磁体系统,比如建高磁场磁铁,用来做核聚变装置、粒子加速器、磁共振成像(MRI)设备升级还有未来的磁悬浮火车。 不过要是要满足这些地方越来越大的需求,现有的带材性能还得有个质的飞跃才行。这次提出的这十个难题就直接戳中了提升性能的要害。比如,怎么把合金基底的强度和耐疲劳性提上去?怎么把多层薄膜里那些缓冲层的电学传导和热学匹配做得更好?这些问题涉及到从选材料到怎么镀膜的整个创新链条。 报告还特别强调未来会按需求来定制产品,根据不同的用电场景和磁体用途来设计制作有特定优点的带材。这种做法是为了让技术真正能大规模用起来。中科院物理所副所长程金光说,这份报告就是要让大家清楚中国在这个领域特别是REBCO带材上要干啥、咋干。 程金光希望通过把这些深层次的科学问题亮出来,能把国内外的聪明才智和产业力量聚到一起形成合力。他的目标是让我国在高温超导领域从现在的跟着别人走到以后在某些重要方向上领先一步。 分析觉得这事儿挺有分量的:一是体现了科研机构主动规划前沿技术的能力;二是把科学问题跟市场需求连起来了;三是中国愿意分享想法帮助国际上一起发展技术。《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》就像爬山时树的路标一样清楚。它意味着中国的探索已经进入了系统谋划、整体推进的新阶段了。 要解决这十大难题不光要科学家在实验室里埋头苦干,还得有多学科交叉配合、产学研用各方一起努力才行。要是能在核心材料和制备技术上取得大突破,高温超导技术很可能会先在电网升级、高端医疗设备、大科学工程这些地方催生大变化,给我国的能源革命、高端制造和科技进步加一把超强的劲。这场围绕高温超导带材的科技攻坚战已经打响了。