中國成為這一戰略領域的領跑者

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　　前兩天和一位科學家聊天，話題是美國對華高科技制裁。

　　為什麼美國的制裁沒把一個很重要的戰略領域包括進去？

　　超導材料。

　　最主要的原因是中國超導材料研發技術已自成體系，而且已拉開了與美國的距離。

　　想制裁？很難。效果？很差。

　　這是不同的科技賽道，有些能攔，有些攔不住。

　　超導與芯片不同。芯片是美國領先，可以從高端產品和設備、軟件卡控。超導要遏制，只能靠材料領先。而中國的研發已經走在了世界前列。

　　當然，未來美國也可能會以“安全”為由來卡住中國超導技術走向世界市場。但明確的事實是，它無法阻擋中國在這一領域成為全球領跑者。

　　我詳細說說這個事。

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　　今天我在網上看到新聞，上海超導第二代高溫超導帶材生產及總部基地項目最近開工儀式，這是該公司四年來的第三次擴產。

　　預計未來3年將形成不低於1.5萬公里的高溫超導帶材產能。

　　這是個什麼概念？

　　當下全球有10餘家超導材料公司，產能普遍在百公里左右，而上海超導去年達到了2000公里。

　　超導材料的特性是在低溫下電阻為零，能輸送巨大電流而不發熱。

　　我從今年的氣候變化來講講中國為什麼是這一戰略領域的領跑者。

　　今年地球很熱，各地都出現極端高溫天氣，缺電成全球性急病。

　　別以為只有發展中國家缺電，發達國家也一樣尷尬。

　　美國得州連續限電。歐洲被熱浪燒烤，有些地區接連拉閘限電。日本老百姓也在曬“用電緊張”。

　　不少人覺得，缺電是因為發電不夠。其實問題更複雜。有時發出來的電送不到。輸電路上“漏”了一大截。

　　電力供應靠的是發了多少電，也靠的是能傳輸多遠，怎樣減少中間損耗。

　　想想看，上海用電量一年超過1800億度，外來電占比約50%。很多電是從西部大電站來的，比如寧夏。

　　寧夏到上海直線大約1500公里。電能在路上要走一天一夜。

　　電像水流。越遠越容易“滲漏”。

　　電力傳輸的浪費，遠比你想得多。每100度送到上海，5-10度丟半路。

　　這事不只是中國有，美國、德國、日本的長距離輸電，損耗也很高。美國西部的綠電到東部，大約10%被路上消耗。德國的風電輸往南部，也虧了不少。

　　一直以來，科學家想辦法堵“漏水”。有人建議分布式發電，在上海本地建電廠。但這會占用土地，還增加污染。怎麼辦？

　　一種新材料出現了，被稱為人類的希望——超導材料。

　　超導材料聽起來很高深。其實原理不難。它可以把電像光纖一樣運輸。理論上電阻為零。通俗講，超導就是“電的高速公路”，全程沒有紅綠燈，沒有過路費。只要上線，電一滴不漏。

　　如果用超導電纜從西部給上海送電，能省出很多座火電廠。這對綠色能源來說，簡直是開掛。

　　超導電纜直徑更細。地下空間節省70%。城市地下本來寸土寸金，用了這種超導電纜，對城市建設來說，供電、用電、管電都更方便。

　　用超導帶來的環保收益也很實在。每年少排放幾千萬噸二氧化碳。真能做到低碳出行不如“低碳輸電”。

　　但超導也不是魔法。現實是，製造超導材料極難。難點不比芯片製造簡單。想造超導電纜，相當於要在頭髮絲上一層一層塗膜，還不能有一絲差錯。

　　第一難：超導只能在極低溫下工作。很多超導材料要在零下196度才能正常跑。這需要液氮製冷。不是隨時插電這麼簡單，而是要24小時給它“吹空調”。

　　第二難：材料製備苛刻。常用的釔鋇銅陶瓷，需要四種元素混合得剛剛好。在1000度高溫下燒，然後慢慢冷卻。做不好就前功盡棄。

　　第三難：帶材太脆，比玻璃還易碎。稍用力一掰就斷了。要做成長長的電纜，需要把超導繃在柔軟金屬上，還要多層包裹。

　　第四難：接頭是大難題。超導帶和超導帶頭尾縫合，經常不是超導。用水管來說，就算管子沒漏，接頭漏了也沒用。做出來的超導電纜，到真實電網要達到每一米都合格才算成功。

　　這些年，全球都加快研發進程。有的國家願意砸錢，但量產推不動。美國公司的超導技術牛，但量小貴得離譜。日本是最早商用超導的國家，工業基礎好，可大規模帶材也沒跟上。

　　10年前，中國在超導領域還是晚輩。那會兒，想引進日本超導技術，對方開價嚇人，還處處設限。沒辦法，只能自己干。

　　上海一群年輕科學家，從零開始自研。他們紮根老廠房，每天在一根根超細帶材上“雕花”。

　　最早年產10公裡帶材，後來達幾百公裡帶材。到2024年，中國上海超導的年產能已經達到4000公里，成了全球領先。

　　日本最牛企業也衝刺到了3000公里，美國還停在千公里級。

　　這一場激烈的超導賽跑，中國不聲不響地跑在了前列。

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　　超導研發對核聚變來說也很重要。

　　到了2030年代，核聚變發電如果真能點亮，關鍵材料就少不了中國超導帶材了。

　　核聚變發電通俗地講就是像太陽一樣發電，是燃料取之不盡、零污染、零碳排、安全可控的終極能源解決方案。但核聚變發電就像太陽能，你用手是抓不住的，怎麼才能“關住”是最大難點。

　　科學研究發現，用超強磁場形成一個"看不見的籠子"，就能把它懸浮在空中。現在中國產的超導材料就可實現這個目標。

　　超導材料的進步直接決定了能把核聚變"火球"穩定控制多長時間。

　　2025年1月20日，中國實驗先進超導托卡馬克（EAST，位於安徽合肥）宣布，使用國產超導材料（如上海超導科技生產的“超導線”），成功把上億度的“火球”（等離子體）磁場穩穩關住了1066秒（約17.8分鐘）。

　　以前世界紀錄約1000秒左右，這次中國的材料一用，“鎖住電能”的時間大大提升，意味着核聚變發電距離真正落地又近了一步。

　　科學家預測，只要能關住半小時到一小時，就可以實現核聚變的穩定發電。

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　　最重要的還是中國的自用。

　　中國電力從西北向南方主要用電地區的傳輸，如果能用上這樣的材料，就會大幅減少耗能。

　　超導像“高效快遞”推動清潔電高效送達，可以助力2035年電力系統減碳15%-20%。

　　2026年後，更多超導電纜要上主網。

　　對中國經濟來說，有了這個產業鏈，關鍵材料和設備不用再受制於人。而且可以通過大規模提升輸電效率，輔助解決未來芯片等高技術發展需要更多電力的問題。

　　超導帶材也能讓整個世界用電方式升級。不只是中國。美國、歐洲的新能源計劃，都離不開超導。發展中國家未來的市場更大。

　　超導材料技術誰掌握得多，未來全球電力領域的創新發展，以及相關標準規則的話語權就在誰手裡了。

　　新的能源時代正在到來。

　　中國人在努力地把一條條“電能高速公路”鋪向全國，鋪向世界。

　　誰說中國只能跟跑？

　　只要用心鑽研，就能成為領跑者。

　　the end