韩国室温超导专家交流纪要0801

Q：韩国室温超导情况？

它这次的材料体系首先比美国迪亚斯在3月份物理协会上报道的超导体看起来更靠谱一些，因为美国迪亚斯的报道是近常压，但也是一万个大气压下294K的超导体，相当于超导转变温度是21度；韩国人这次的报道则是不需要压力，超导转变温度最高达到400K，相当于127度。韩国这次超导，如果是真的超导体，那么意义极大，因为127度与室温20度存在107度的温差，空间很大。

目前还不能证明这是真正的超导体，从报告来看，它的许多测量都存在问题，但也不能证明是错误的。

从材料体系来看，应该是有一定的超导现象，至少有一定的抗磁性在里面，但是否是因为超导而产生的抗磁性还有待重复证明。从报道结果来看是有瑕疵的，但有可能有超导性。

对整个超导领域来说是一个信号，启发通过材料体系来实现超导。

它的材料体系有氧、磷、铅、铜等等，都是易得且便宜的，如果用锌或铅锌进行替代，有可能呈现出更完整的超导性。研究新的材料体系意义还是非常大的。

第一，实验体系需要其他实验室验证。第二，实验数据是真实的还是造假的。第三，测量方面的误差可能导致误认的实验现象。

Nature拒收了韩国的报告。

这次韩国的实验体系相对来说比较容易复刻，是磷酸根加氧，而之前美国迪亚斯的不易复刻。这次一两个星期之内就可能有实验室复刻，很快能得到证明。

Q：如果韩国的是真的，那么和室温一百多度的温差，是要改进之后才能更好地使用吗？不是。我们用超导材料做的装备一定是工作在20度，和127度差了107度，器件在工作过程中，就算遇到高温，提高到40多度，也一直保持在127度以下，都能正常使用，所以它的富余度很大，和以往的超导体相比有更大的优势。所以说它的意义非常大，如果是真的，那么有可能颠覆现在的材料体系。

Q：国内有一些学校在做这个的重复性实验，那么初步看下来是有可能实现的吗？现在虽然理解高温超导体很难，但是可能确实存在。一个是寻找新的东西，一个是发掘它的应用。超导体电阻为零，任何超导体都有一个本征的临界超导电流，现在发现的上千种超导体里，临界电流能够满足实际的应用的并不多，只有五六种材料满足。所以发现新超导体的物理意义很大，但能得到实际应用的概率很小。

Q：现在我们国内能做到实际应用的超导材料主要是铜氧那一类的吗？现在国内的一个是西部超导做的铌三锡，已经应用在了核磁共振成像，一些低温科学工程比如对撞机、离子加速器、核聚变演示装置等等，工作在4.2K的温区；另一类是77K的钇钡铜氧，国内以东部超导、上海超导、上创超导三家公司为主，商业化应用主要是做一些小的科学装置，还有感应加热，瞄准核聚变，国内也成立了三家核聚变公司，未来发展方向都是基于钇钡铜氧带材。

Q：就商业化用途来看，钇钡铜氧是比较好的吗？从本征参量来讲的话，它是最好的。一个是载流能力最强，一个是它的磁场是最强的。

Q：电力输送这一类常规应用里面，这些材料体系还是没有大的市场吗？上海做了1.2公里的超导电缆，深圳平安大厦下面也做了400米的超导电缆，都用的钇钡铜氧。上海现在推的五公里左右的电缆也是基于钇钡铜氧。现在的超导电缆、感应加热、核聚变对带材的需求还是比较大的。

Q：这些材料现在在应用端会有什么障碍困难吗？一个是带材的稳定性，一个是带材的成本，制约了真正大规模的应用。带材的成本目前来讲还是比较大的，一般情况下一米大概是一百块钱左右，低的可以到60块钱左右，性能稍微差一些。

Q：成本为什么这么高呢？钇钡铜氧材料不贵，实际上很便宜。一个是在成品率方面有问题，另一个总体的产能比较小，相关配套的产业也比较贵，比如基带都是从国外买的，一公斤也是一两千块钱。类似的抛光、电镀这些成本也都是比较高的。

同时需求量也没有上来，产能规模太小，上海超导产能不到一千公里一年，东部超导三百公里左右。核聚变一个线圈就要四五百公里，现在的产能完全满足不了。满足不了就要扩产，现在上海几家公司好像都要扩产。

像加热、电机、磁悬浮这些领域，随着带材工艺稳定性的提升，综合性能的进一步提高，用起来比较皮实的时候，可以得到进一步应用。

Q：像这些材料实际应用的时候，客户有什么反馈吗？需不需要经常进行维护和替换？带材整体的结构和各方面问题在不断改进，现在已经比以前强太多了。带材就封装一个问题，带材本身结构比较复杂，如果封装的好，使用就没问题。还有一个问题就是，现在的温度毕竟是在液氮温区，从低温到常温下，有热应力的问题，这些都需要带材的生产商和应用商去对接。慢慢的其实很多问题都解决了。

Q：产能扩张的约束是在什么地方？主要是工艺装备的问题。现在厂家基本都是在外面加工，很多东西都是自己设计，没有自己的生产厂家。产能扩张要在新的设备里有所改进。

现在生产厂家做出的带材水平都在100安培左右（一根四毫米宽的带材），但实际上带材的本征性能可以很高，实验室可以做到300或500。厂家都在改进的过程中，有很多研发的工作在里面。

Q：整个改进还是材料里面元素的掺杂、比例上吗？是的。包括核聚变、感应加热对低温性能有比较高的要求，东超带材的低温性能就比较好一些，而上海超导和上创超导因为工艺不一样，要提高低温性能就比较难一些。

Q：用户对价格的敏感度如何？电力领域的话会在乎这些成本问题，核聚变、核磁共振成像就不太在乎成本。感应加热领域虽然在乎成本，但是综合来算还是比传统方式低一些。

Q：您觉得超导材料成本低到什么程度的时候，会迎来快速商业化呢？现在用的人已经是越来越多了，现在的成本已经在100块钱以下了。我认为如果成本在50以下了，就可以做到。很快也能达到50以下了。

Q：哪几个市场需求会大一点呢？体量大概有多大？这个我没有详细研究过，但我感觉未来几年可能核聚变对材料的需求量会比较大。

Q：核聚变主要是用在什么地方？就是能源能量，做聚变反应堆。。

Q：您觉得商业化电缆什么时候能发展起来？可能需要国家来推这个事情。从企业方面来讲，上海超导已经证明了这个在节能方面还是比较好的。但是对国网来讲，电缆行业安全和稳定是第一位的，钇钡铜氧现在面临的最大问题是低温问题，如果能把低温制冷系统做的非常可靠，那超导电缆的发展应该是很快的。

Q：所以低温超导实际上成本是比较高的？是的。所以说这次的室温超导意义很重大。电网不积极的原因就在于不清楚制冷系统的作用，不信任超导电缆。

Q：现在制冷系统都是用液氮吗？是的。上海超导是泡在液氮里面的，但由于接头、电阻的问题，会有液氮的蒸发，所以一直在接着制冷机，把蒸发的液氮补回来。

Q：看网上信息说这周末就会有实验室做出这次韩国的实验结果验证，这个属实吗？快的话可能这周末会出来，但也不是那么容易的。材料想要真的做的和韩国一模一样可能也要两个星期吧。

Q：如果真的做成了，那是不是国内也可以用这个材料去做研发了？即便是真的成了，这个材料应用在电力、聚变这些方面的可能性也是比较低的。这个体系现在与应用相关的参量我还没有看到很好的数据。等到它的本征性能数据都出来以后才能做出判断。

Q：国内生产带材的设备有哪些？
低温超导基本采用的是熔炼的方法，就是熔炼炉；高温超导也类似这种方法，但它是用粉末装管的方法；钇钡铜氧这个体系材料主要采用做涂层、做薄膜的方法。

Q：这些设备不构成约束？前面的装备不构成约束，因为也是比较传统的了；钇钡铜氧的装备还是比较关键的，每一家都有自己的knowhow，里面需要很多关键技术。