中國團隊成功復現室溫超導材料?超導材料應用領域前景分析

• 黃江 2023年8月2日 來源：新浪 1146 74
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“室溫超導”風暴席卷全球。韓國團隊發表了兩篇論文，宣稱成功合成了世界上第一個室溫常壓超導體——改性鉛磷灰石晶體結構(LK-99)，轟動全球。

室溫超導的實現將深刻變革目前的能源體系、信息處理與傳輸體系,并在醫療檢測、高速交通乃至可控核聚變等諸多領域帶來進步。室溫超導材料得到應用后,發電、輸電、儲能等全行業都將被改寫。

所謂超導，全稱為超導電性。1908年，荷蘭物理學家昂尼斯成功液化了氦氣，并獲得了接近絕對零度的低溫4.2K(約-269攝氏度)。1911年，昂尼斯等人用液氮冷卻金屬汞時發現，汞的電阻在溫度降至4.2K左右時急劇下降，以至于完全消失，具備完全導電性。超導的概念隨之而來，人們將具備這種特性的材料稱為超導材料或者超導體。

中國團隊成功復現室溫超導材料?

8月1日之前，所有人都不相信韓國實驗室找出的“LK-99”室溫超導材料是真的。而8月1日，“劇情”開始反轉，中美俄實驗室同日復現了該晶體，華中科技大學常海欣團隊還做出了抗磁樣品。

7月底開始，“室溫超導”風暴席卷全球。韓國團隊發表了兩篇論文，宣稱成功合成了世界上第一個室溫常壓超導體——改性鉛磷灰石晶體結構(LK-99)，轟動全球。

如果該實驗為真，那么“LK-99”將成為全球首款室溫常壓超導材料。但其公布的實驗數據隨后受到質疑，被認為不足以證明其室溫、常壓下的超導特性。

隨后，國際上多個研究團隊試圖合成“LK-99”，驗證其實驗結果。8月1日，中美俄均有實驗室宣布合成了該晶體。雖然還未證實其超導性，但初步驗證了抗磁性。“LK-99”的神秘面紗，正在逐步掀開。

B站上一位名為“關山口男子技師”的UP主發布視頻，表示已合成了可以磁懸浮的“LK-99”晶體。該晶體懸浮的角度比韓國量子能源研究中心的CEO Sukbae Lee等人獲得的樣品磁懸浮角度更大，并且兩級均表現出了抗磁性，有望實現真正意義的無接觸超導磁懸浮。

根據中研普華研究院《2023-2028年版超導材料產業政府戰略管理與區域發展戰略研究咨詢報告》顯示：

為何室溫超導材料能如此攪動資本市場，這與其強大屬性密切相關。如果室溫超導真，那么意味著電氣傳輸過程中，能量損失驟減;光伏、風電的能源可以遠距離傳輸，電價大幅下降;磁懸浮成為現實;涉及到加速領域的技術研發進一步突破，包括可控核聚變。

據媒體此前報道，3月7日，紐約羅切斯特大學物理學家朗加·迪亞斯在美國物理學會年會上介紹研究新進展，稱團隊創造出的超導可在室溫和相對較低的壓力下工作。

這不是迪亞斯第一次將室溫超導公之于世。2020年，迪亞斯發布論文稱，已經在實驗室將氫、碳和硫元素，在金剛石壓腔中通過光化學合成簡單的碳質硫氫化物(CSH)，并將其超導臨界溫度提升至15°C。然而，Nature認為迪亞斯的數據處理方式有問題，其實驗結果也未能成功復現，因此該篇論文以被撤稿告終。

超長距離無損耗輸電得以實現

室溫超導意味著超長距離無損耗輸電得以實現，這將引起全球電力網絡的新一輪的基建狂潮，除此之外超導磁體、超導電纜、超導磁懸浮列車等方面均將有所突破。

隨著風電、光伏等新能源平價進程不斷推進，新能源裝機容量的不斷提高，光伏產業進入快速發展階段。國家能源局今年1月發布的2022年全國電力工業統計數據顯示：2022年全年，太陽能發電新增裝機容量8741萬千瓦，同比增長60.3%。在發電量和基礎資源建設方面，我國新能源發展都展示出了迅猛勢頭。

在迎峰度夏 和厄爾尼諾現象背景下，我國正加快推進新型電力系統建設。 據中電聯數據，1至5月 全國電網工程完成投資1400億元，同比增長10.8%。

從月度數據來看，電網投 資 從3月起出 現加速勢頭。 3 月、4月和5月，電網投資分別達349億元、316億元和416億元 ， 分別同比增長13.3%、16.2%和12.4%，電網投資維持在較高水平。

目前我國電力系統發電裝機總容量、非化石能源發電裝機容量、遠距離輸電能力、電網規模等指標均穩居世界第一，電力裝備制造、規劃設計及施工建設、科研與標準化、系統調控運行等方面均建立了較為完備的工業體系，為服務國民經濟快速發展和促進人民生活水平不斷提高的用電需求提供了有力支撐，為全社會清潔低碳發展奠定了堅實基礎。

電力供應保障能力穩步夯實;綠色低碳轉型不斷加速;系統調節能力持續增強;技術創新水平持續提升;體制改革攻堅成效突出。全國電力市場交易規模進一步擴大，全國統一電力市場體系啟動建設，現貨市場建設試點穩定結算試運行。上網電價改革進一步深化，輸配電價改革持續優化，分時電價、階梯電價機制逐步健全。配售電業務加快放開，形成多元化市場主體參與的新格局。

高比例可再生能源和高比例電力電子設備的“雙高”特性日益凸顯，系統運行壓力持續增加。電力關鍵核心技術裝備的自主化、國產化水平偏低，電力系統科技創新驅動效能需持續提升。電力系統轉型發展過程中仍然面臨諸多障礙和風險挑戰，亟需完善適應新型電力系統的體制機制。傳統電力調度方式難以完全適應新形勢新業態，調控技術手段、調度機制、信息安全防護等亟待升級。

新型電力系統是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經濟社會高質量發展的電力需求為首要目標，以高比例新能源供給消納體系建設為主線任務，以源網荷儲多向協同、靈活互動為堅強支撐，以堅強、智能、柔性電網為樞紐平臺，以技術創新和體制機制創新為基礎保障的新時代電力系統，是新型能源體系的重要組成和實現“雙碳”目標的關鍵載體。

新型電力系統具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清潔低碳是核心目標，柔性靈活是重要支撐，智慧融合是基礎保障，共同構建了新型電力系統的“四位一體”框架體系。全高效是構建新型電力系統的基本前提。清潔低碳是構建新型電力系統的核心目標。柔性靈活是構建新型電力系統的重要支撐。智慧融合是構建新型電力系統的基礎保障。

構建新型電力系統是一項復雜而艱巨的系統工程，不同發展階段特征差異明顯，需統籌謀劃路徑布局，科學部署、有序推進。

《2023-2028年版超導材料產業政府戰略管理與區域發展戰略研究咨詢報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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