本報記者 曹琦

    高溫超導技術具有廣闊的應用前景和巨大的市場潛力，近年來，高溫超導材料的制備和應用技術取得了顯著進展。

    去年，由聯(lián)創(chuàng)光電主導的世界首臺兆瓦級高溫超導感應加熱裝置正式投用，標志著我國超導熱加工技術率先在全球實現(xiàn)重大突破。如何推動超導技術應用駛向星辰大海？近日，《證券日報》記者走進聯(lián)創(chuàng)光電，探尋這家公司背后的成長密碼。

    創(chuàng)新研發(fā)

    加碼布局超導產(chǎn)業(yè)

    在聯(lián)創(chuàng)光電科技園，《證券日報》記者看到一個個看似簡單的小方塊，經(jīng)過零下196℃的液氮短暫浸泡后，立馬化身為一個個神奇的高溫超導體，在磁懸浮軌道上懸浮和快速移動。

    “利用超導材料的抗磁性產(chǎn)生的磁懸浮效應可以制作高速超導磁懸浮列車，更加安全和省電。”現(xiàn)場工作人員介紹稱，“超導材料還有零電阻特性，可應用于大電流傳輸、產(chǎn)生強磁場等。”

    利用超導材料的零電阻特性，聯(lián)創(chuàng)光電自2013年1月份開始主導研發(fā)高溫超導感應加熱裝置，經(jīng)過多年的不懈努力，于2019年3月份成功研制出世界首臺兆瓦級高溫超導感應加熱裝置。

    聯(lián)創(chuàng)光電相關負責人告訴記者：“彼時，在大尺寸鋁棒、軍用鈦合金材料感應加熱試驗中，這臺設備的加熱效率達80%以上，遠超同行業(yè)可比公司。”

    隨著技術的不斷改進，這一設備的加熱效率進一步提升。“目前公司的超導感應加熱裝置主要用于金屬熱處理，尤其是鋁型材的加工，通過高溫超導能夠讓電熱轉換效率提升至90%，而使用傳統(tǒng)的交流感應加熱轉換效率只有40%—45%，這樣一來就可以節(jié)省一半的電費。根據(jù)實際測試結果，采用交流感應加熱一噸鋁材需要300度電，使用高溫超導裝置后只需約140度電，節(jié)能效果非常顯著。”上述負責人補充說。

    如今，聯(lián)創(chuàng)光電已經(jīng)完成高溫超導感應加熱裝置的產(chǎn)品標準化設計，隨著全國有色金屬熱加工設備“替換潮”的到來，高溫超導感應加熱裝置有望進入規(guī)模放量階段。

    高溫超導下游應用廣泛，除了金屬熱處理領域外，聯(lián)創(chuàng)光電還將超導業(yè)務延伸至光伏新能源和可控核聚變領域，2024年上半年，公司在這兩個應用領域分別實現(xiàn)產(chǎn)品交付及新品研發(fā)突破。其中，在磁控光伏單晶爐超導磁體方面，公司完成光伏級高溫超導磁控單晶生長設備樣機的生產(chǎn)及客戶現(xiàn)場安裝調(diào)試，并實現(xiàn)一定數(shù)量的產(chǎn)品交付。

    據(jù)聯(lián)創(chuàng)光電相關負責人介紹，在單晶硅生長設備中引入高溫超導磁場模塊，抑制熔體中的熱對流、減少固液界面溫度波動、降低氧濃度提高雜質徑向分布均勻性，能夠大幅提高晶體品質。

    受益于旺盛的下游需求，公司超導產(chǎn)能建設如火如荼。在聯(lián)創(chuàng)光電科技園內(nèi)，《證券日報》記者看到，高溫超導磁體新建廠房外立架構已基本搭建完成，同時還有一棟大樓在重新裝修改造，新的產(chǎn)能將不斷投產(chǎn)。

    “在磁控光伏單晶爐超導磁體方面，公司已正式開啟產(chǎn)業(yè)化批量交付，當前在產(chǎn)能保障、上游供應、在手訂單等各個方面都做好了準備，預計2024年年內(nèi)至少交付50臺。”談及超導產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景，上述負責人信心滿滿，截至2024年9月19日，公司在手訂單5.1億元（不含稅），框架協(xié)議訂單金額和正在跟蹤的意向客戶金額預計15.3億元（不含稅）。

    為了進一步加碼布局超導產(chǎn)業(yè)，9月20日，聯(lián)創(chuàng)光電發(fā)布公告稱，擬調(diào)整購買參股公司江西聯(lián)創(chuàng)光電超導應用有限公司（以下簡稱“聯(lián)創(chuàng)超導”）部分股權方案。經(jīng)調(diào)整后的收購方案得到了明顯優(yōu)化，公司擬以現(xiàn)金1.34億元收購共青城智諾嘉持有的聯(lián)創(chuàng)超導3%的股權，并擬以現(xiàn)金3.57億元單獨向聯(lián)創(chuàng)超導增資，以完善公司在高溫超導領域的產(chǎn)業(yè)布局。交易完成后，公司將累計控制聯(lián)創(chuàng)超導58.7963%表決權，成為聯(lián)創(chuàng)超導的控股股東，將其納入合并報表范圍。

    高溫超導

    讓可控核聚變大有可為

    今年6月份，全球首臺全高溫超導托卡馬克裝置在中國建成運行，意味著高溫超導日益成為磁約束可控核聚變裝置加速商用的關鍵技術之一。

    “可控核聚變被視為未來的‘終極能源’，如果可控核聚變研發(fā)成功，將立馬替代其他所有的清潔能源。”有業(yè)內(nèi)人士表示，打個比方，一立方公里海水提取的氘，用于可控核聚變發(fā)電，就可以替代目前地球上所有的化石能源。

    瞄準可控核聚變這一前沿領域，聯(lián)創(chuàng)光電積極加碼布局。2023年11月份，江西省人民政府與中國核工業(yè)集團有限公司簽訂全面戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，聯(lián)創(chuàng)光電參股公司聯(lián)創(chuàng)超導同時和中核集團下屬機構開啟技術對接及項目建設等方面的合作，聯(lián)合建設可控核聚變項目，工程總投資預計超過200億元。

    在聯(lián)創(chuàng)光電科技園，一個迷你版的可控核聚變裝置模型格外吸引眼球，據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，通過超導磁體產(chǎn)生的強磁場，能夠將加熱到數(shù)億攝氏度的等離子體包圍、約束起來然后慢慢釋放，解決了核聚變的可控性難題。

    “相比低溫超導，高溫超導在可控核聚變領域更具經(jīng)濟性和可實現(xiàn)性，由于可控核聚變裝置要求里面的磁場強度越高越好，而聚變裝置中低溫超導磁體的最大磁場強度難以超過15T，因此高溫超導磁體就成為緊湊型核聚變裝置幾乎唯一的選擇。”上述業(yè)內(nèi)人士表示，一個同等條件下的可控核聚變裝置，利用低溫超導需要有一個足球場大才行，而高溫超導只需直徑10米即可實現(xiàn)同樣的磁場強度。

    據(jù)了解，目前聯(lián)創(chuàng)超導與中核技術人員持續(xù)開展聚變用高溫超導磁體的研發(fā)工作，已研制完成基于YBCO集束纜線的大型D型線圈，且成功通過液氮溫區(qū)的低溫測試。這是國內(nèi)首個基于高溫超導集束纜線的D型超導線圈，為緊湊型核聚變堆用大口徑高場超導磁體的自主研制提供了有力支撐。

    “終極能源”距離我們究竟還有多遠？聯(lián)創(chuàng)光電相關負責人表示：“實現(xiàn)聚變能應用還需要克服多項科學和工程技術挑戰(zhàn)，一時半會是難以實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)電的。公司參與的聚變—裂變混合堆是一種另辟蹊徑的方案，相較于純聚變堆在技術成熟度、工程可實現(xiàn)性、能量輸出效率等多個方面具有優(yōu)勢，可以提前實現(xiàn)聚變能源的應用，同時可以在混合堆上開展規(guī)模化、系統(tǒng)性的聚變工程實驗驗證，解決目前聚變能源應用面臨的一系列科學和工程技術難題。值得一提的是，高溫超導磁體作為聚變裝置的關鍵部件，其市場需求已呈現(xiàn)加速爆發(fā)的趨勢。”