| 中国成为这一战略领域的领跑者 |
| 送交者: 2025年07月21日13:54:39 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话 |
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中国成为这一战略领域的领跑者1 前两天和一位科学家聊天，话题是美国对华高科技制裁。 为什么美国的制裁没把一个很重要的战略领域包括进去？ 超导材料。 最主要的原因是中国超导材料研发技术已自成体系，而且已拉开了与美国的距离。 想制裁？很难。效果？很差。 这是不同的科技赛道，有些能拦，有些拦不住。 超导与芯片不同。芯片是美国领先，可以从高端产品和设备、软件卡控。超导要遏制，只能靠材料领先。而中国的研发已经走在了世界前列。 当然，未来美国也可能会以“安全”为由来卡住中国超导技术走向世界市场。但明确的事实是，它无法阻挡中国在这一领域成为全球领跑者。 我详细说说这个事。 2 今天我在网上看到新闻，上海超导第二代高温超导带材生产及总部基地项目最近开工仪式，这是该公司四年来的第三次扩产。 预计未来3年将形成不低于1.5万公里的高温超导带材产能。 这是个什么概念？ 当下全球有10余家超导材料公司，产能普遍在百公里左右，而上海超导去年达到了2000公里。 超导材料的特性是在低温下电阻为零，能输送巨大电流而不发热。 我从今年的气候变化来讲讲中国为什么是这一战略领域的领跑者。 今年地球很热，各地都出现极端高温天气，缺电成全球性急病。 别以为只有发展中国家缺电，发达国家也一样尴尬。 美国得州连续限电。欧洲被热浪烧烤，有些地区接连拉闸限电。日本老百姓也在晒“用电紧张”。 不少人觉得，缺电是因为发电不够。其实问题更复杂。有时发出来的电送不到。输电路上“漏”了一大截。 电力供应靠的是发了多少电，也靠的是能传输多远，怎样减少中间损耗。 想想看，上海用电量一年超过1800亿度，外来电占比约50%。很多电是从西部大电站来的，比如宁夏。 宁夏到上海直线大约1500公里。电能在路上要走一天一夜。 电像水流。越远越容易“渗漏”。 电力传输的浪费，远比你想得多。每100度送到上海，5-10度丢半路。 这事不只是中国有，美国、德国、日本的长距离输电，损耗也很高。美国西部的绿电到东部，大约10%被路上消耗。德国的风电输往南部，也亏了不少。 一直以来，科学家想办法堵“漏水”。有人建议分布式发电，在上海本地建电厂。但这会占用土地，还增加污染。怎么办？ 一种新材料出现了，被称为人类的希望——超导材料。 超导材料听起来很高深。其实原理不难。它可以把电像光纤一样运输。理论上电阻为零。通俗讲，超导就是“电的高速公路”，全程没有红绿灯，没有过路费。只要上线，电一滴不漏。 如果用超导电缆从西部给上海送电，能省出很多座火电厂。这对绿色能源来说，简直是开挂。 超导电缆直径更细。地下空间节省70%。城市地下本来寸土寸金，用了这种超导电缆，对城市建设来说，供电、用电、管电都更方便。 用超导带来的环保收益也很实在。每年少排放几千万吨二氧化碳。真能做到低碳出行不如“低碳输电”。 但超导也不是魔法。现实是，制造超导材料极难。难点不比芯片制造简单。想造超导电缆，相当于要在头发丝上一层一层涂膜，还不能有一丝差错。 第一难：超导只能在极低温下工作。很多超导材料要在零下196度才能正常跑。这需要液氮制冷。不是随时插电这么简单，而是要24小时给它“吹空调”。 第二难：材料制备苛刻。常用的钇钡铜陶瓷，需要四种元素混合得刚刚好。在1000度高温下烧，然后慢慢冷却。做不好就前功尽弃。 第三难：带材太脆，比玻璃还易碎。稍用力一掰就断了。要做成长长的电缆，需要把超导绷在柔软金属上，还要多层包裹。 第四难：接头是大难题。超导带和超导带头尾缝合，经常不是超导。用水管来说，就算管子没漏，接头漏了也没用。做出来的超导电缆，到真实电网要达到每一米都合格才算成功。 这些年，全球都加快研发进程。有的国家愿意砸钱，但量产推不动。美国公司的超导技术牛，但量小贵得离谱。日本是最早商用超导的国家，工业基础好，可大规模带材也没跟上。 10年前，中国在超导领域还是晚辈。那会儿，想引进日本超导技术，对方开价吓人，还处处设限。没办法，只能自己干。 上海一群年轻科学家，从零开始自研。他们扎根老厂房，每天在一根根超细带材上“雕花”。 最早年产10公里带材，后来达几百公里带材。到2024年，中国上海超导的年产能已经达到4000公里，成了全球领先。 日本最牛企业也冲刺到了3000公里，美国还停在千公里级。 这一场激烈的超导赛跑，中国不声不响地跑在了前列。 3 超导研发对核聚变来说也很重要。 到了2030年代，核聚变发电如果真能点亮，关键材料就少不了中国超导带材了。 核聚变发电通俗地讲就是像太阳一样发电，是燃料取之不尽、零污染、零碳排、安全可控的终极能源解决方案。但核聚变发电就像太阳能，你用手是抓不住的，怎么才能“关住”是最大难点。 科学研究发现，用超强磁场形成一个"看不见的笼子"，就能把它悬浮在空中。现在中国产的超导材料就可实现这个目标。 超导材料的进步直接决定了能把核聚变"火球"稳定控制多长时间。 2025年1月20日，中国实验先进超导托卡马克（EAST，位于安徽合肥）宣布，使用国产超导材料（如上海超导科技生产的“超导线”），成功把上亿度的“火球”（等离子体）磁场稳稳关住了1066秒（约17.8分钟）。 以前世界纪录约1000秒左右，这次中国的材料一用，“锁住电能”的时间大大提升，意味着核聚变发电距离真正落地又近了一步。 科学家预测，只要能关住半小时到一小时，就可以实现核聚变的稳定发电。 4 最重要的还是中国的自用。 中国电力从西北向南方主要用电地区的传输，如果能用上这样的材料，就会大幅减少耗能。 超导像“高效快递”推动清洁电高效送达，可以助力2035年电力系统减碳15%-20%。 2026年后，更多超导电缆要上主网。 对中国经济来说，有了这个产业链，关键材料和设备不用再受制于人。而且可以通过大规模提升输电效率，辅助解决未来芯片等高技术发展需要更多电力的问题。 超导带材也能让整个世界用电方式升级。不只是中国。美国、欧洲的新能源计划，都离不开超导。发展中国家未来的市场更大。 超导材料技术谁掌握得多，未来全球电力领域的创新发展，以及相关标准规则的话语权就在谁手里了。 新的能源时代正在到来。 中国人在努力地把一条条“电能高速公路”铺向全国，铺向世界。 谁说中国只能跟跑？ 只要用心钻研，就能成为领跑者。 the end |
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