本报记者 曹琦
高温超导技术具有广阔的应用前景和巨大的市场潜力，近年来，高温超导材料的制备和应用技术取得了显著进展。
去年，由联创光电主导的世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置正式投用，标志着我国超导热加工技术率先在全球实现重大突破。如何推动超导技术应用驶向星辰大海？近日，《证券日报》记者走进联创光电，探寻这家公司背后的成长密码。
创新研发
加码布局超导产业
在联创光电科技园，《证券日报》记者看到一个个看似简单的小方块，经过零下196℃的液氮短暂浸泡后，立马化身为一个个神奇的高温超导体，在磁悬浮轨道上悬浮和快速移动。
“利用超导材料的抗磁性产生的磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车，更加安全和省电。”现场工作人员介绍称，“超导材料还有零电阻特性，可应用于大电流传输、产生强磁场等。”
利用超导材料的零电阻特性，联创光电自2013年1月份开始主导研发高温超导感应加热装置，经过多年的不懈努力，于2019年3月份成功研制出世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置。
联创光电相关负责人告诉记者：“彼时，在大尺寸铝棒、军用钛合金材料感应加热试验中，这台设备的加热效率达80%以上，远超同行业可比公司。”
随着技术的不断改进，这一设备的加热效率进一步提升。“目前公司的超导感应加热装置主要用于金属热处理，尤其是铝型材的加工，通过高温超导能够让电热转换效率提升至90%，而使用传统的交流感应加热转换效率只有40%—45%，这样一来就可以节省一半的电费。根据实际测试结果，采用交流感应加热一吨铝材需要300度电，使用高温超导装置后只需约140度电，节能效果非常显著。”上述负责人补充说。
如今，联创光电已经完成高温超导感应加热装置的产品标准化设计，随着全国有色金属热加工设备“替换潮”的到来，高温超导感应加热装置有望进入规模放量阶段。
高温超导下游应用广泛，除了金属热处理领域外，联创光电还将超导业务延伸至光伏新能源和可控核聚变领域，2024年上半年，公司在这两个应用领域分别实现产品交付及新品研发突破。其中，在磁控光伏单晶炉超导磁体方面，公司完成光伏级高温超导磁控单晶生长设备样机的生产及客户现场安装调试，并实现一定数量的产品交付。
据联创光电相关负责人介绍，在单晶硅生长设备中引入高温超导磁场模块，抑制熔体中的热对流、减少固液界面温度波动、降低氧浓度提高杂质径向分布均匀性，能够大幅提高晶体品质。
受益于旺盛的下游需求，公司超导产能建设如火如荼。在联创光电科技园内，《证券日报》记者看到，高温超导磁体新建厂房外立架构已基本搭建完成，同时还有一栋大楼在重新装修改造，新的产能将不断投产。
“在磁控光伏单晶炉超导磁体方面，公司已正式开启产业化批量交付，当前在产能保障、上游供应、在手订单等各个方面都做好了准备，预计2024年年内至少交付50台。”谈及超导产业的发展前景，上述负责人信心满满，截至2024年9月19日，公司在手订单5.1亿元（不含税），框架协议订单金额和正在跟踪的意向客户金额预计15.3亿元（不含税）。
为了进一步加码布局超导产业，9月20日，联创光电发布公告称，拟调整购买参股公司江西联创光电超导应用有限公司（以下简称“联创超导”）部分股权方案。经调整后的收购方案得到了明显优化，公司拟以现金1.34亿元收购共青城智诺嘉持有的联创超导3%的股权，并拟以现金3.57亿元单独向联创超导增资，以完善公司在高温超导领域的产业布局。交易完成后，公司将累计控制联创超导58.7963%表决权，成为联创超导的控股股东，将其纳入合并报表范围。
高温超导
让可控核聚变大有可为
今年6月份，全球首台全高温超导托卡马克装置在中国建成运行，意味着高温超导日益成为磁约束可控核聚变装置加速商用的关键技术之一。
“可控核聚变被视为未来的‘终极能源’，如果可控核聚变研发成功，将立马替代其他所有的清洁能源。”有业内人士表示，打个比方，一立方公里海水提取的氘，用于可控核聚变发电，就可以替代目前地球上所有的化石能源。
瞄准可控核聚变这一前沿领域，联创光电积极加码布局。2023年11月份，江西省人民政府与中国核工业集团有限公司签订全面战略合作框架协议，联创光电参股公司联创超导同时和中核集团下属机构开启技术对接及项目建设等方面的合作，联合建设可控核聚变项目，工程总投资预计超过200亿元。
在联创光电科技园，一个迷你版的可控核聚变装置模型格外吸引眼球，据现场工作人员介绍，通过超导磁体产生的强磁场，能够将加热到数亿摄氏度的等离子体包围、约束起来然后慢慢释放，解决了核聚变的可控性难题。
“相比低温超导，高温超导在可控核聚变领域更具经济性和可实现性，由于可控核聚变装置要求里面的磁场强度越高越好，而聚变装置中低温超导磁体的最大磁场强度难以超过15T，因此高温超导磁体就成为紧凑型核聚变装置几乎唯一的选择。”上述业内人士表示，一个同等条件下的可控核聚变装置，利用低温超导需要有一个足球场大才行，而高温超导只需直径10米即可实现同样的磁场强度。
据了解，目前联创超导与中核技术人员持续开展聚变用高温超导磁体的研发工作，已研制完成基于YBCO集束缆线的大型D型线圈，且成功通过液氮温区的低温测试。这是国内首个基于高温超导集束缆线的D型超导线圈，为紧凑型核聚变堆用大口径高场超导磁体的自主研制提供了有力支撑。
“终极能源”距离我们究竟还有多远？联创光电相关负责人表示：“实现聚变能应用还需要克服多项科学和工程技术挑战，一时半会是难以实现大规模发电的。公司参与的聚变—裂变混合堆是一种另辟蹊径的方案，相较于纯聚变堆在技术成熟度、工程可实现性、能量输出效率等多个方面具有优势，可以提前实现聚变能源的应用，同时可以在混合堆上开展规模化、系统性的聚变工程实验验证，解决目前聚变能源应用面临的一系列科学和工程技术难题。值得一提的是，高温超导磁体作为聚变装置的关键部件，其市场需求已呈现加速爆发的趋势。”
