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从实验室到生产线 上海超导科技的产业化突围之路

从实验室到生产线 上海超导科技的产业化突围之路

在上海浦东新区张江高科技园区的一栋研发大楼里,一块看似普通的金属基带上,镀着一层薄薄的陶瓷薄膜——这层厚度不到头发丝百分之一的材料,却能在零下196摄氏度的液氮温度下实现零电阻导电,承载超过300安培的超大电流。这就是上海超导科技股份有限公司(下称"上海超导")的核心产品:高温超导带材。

作为国内率先实现第二代高温超导带材规模化量产的企业,上海超导的成长轨迹,恰是上海硬科技企业从实验室走向产业化的一个缩影。

攻克"卡脖子"的涂层工艺

高温超导带材的制备被誉为材料领域的明珠,其核心难点在于如何在柔性金属基带上外延生长出具有双轴织构的氧化物缓冲层和超导层。这一技术长期被少数国际企业垄断,国内早期研究大多停留在实验室样品阶段。

2011年,上海超导团队在获得上海市科委重大专项支持后,毅然选择了一条当时国内尚不成熟的技术路线:化学溶液沉积法(CSD)与离子束辅助沉积(IBAD)相结合。相较于国际主流的脉冲激光沉积(PLD)技术,该路线成本更低、更易于大面积制备,但工艺窗口极窄,稍有不慎缓冲层便会开裂脱落。

经过三年多的反复试验,团队终于将带材的临界电流一致性和长度指标提升至工程应用级别。(受访者供图显示,早期实验记录本上密密麻麻记满了温度、气氛、拉伸速度等参数的迭代数据。)2014年底,上海超导的第一条千米级带材生产线贯通,这在当时是国内第一条具备连续化生产能力的二代高温超导带材中试线。

从跟跑到并跑,打开应用天花板

量产只是第一步。超导带材的真正考验在于实际应用:电网故障限流器、超导电缆、磁悬浮列车、高场磁体——这些场景对带材的机械强度、绝缘性能和接头电阻提出了截然不同的要求。

上海超导采取的策略是与下游用户"联合定义产品"。例如针对南方电网的超导限流器项目,公司专门开发了具有更高抗拉强度的封装带材;服务于中科院高场磁体项目时,则推出了20米以上无接头的长带产品。目前,其带材已应用于国内多个首台套示范工程,包括上海徐汇超导电缆示范段、深圳伏心悦府超导变电站等。

值得注意的是,上海超导近年来的研发投入始终占营收的20%以上。这一比例在制造业中并不寻常,但也正是这种持续高强度投入,使其带材的工程临界电流密度稳步上升,低磁场下已接近国际领先水平。(受访者供图的市场版图上,客户名录已从零星试点扩展到日韩、欧洲的科研机构。)

上海何以滋养"冷"产业

超导材料看似冷门,却是未来能源与信息装备的基础支撑材料之一。上海能够在十余年间培育出具有一定国际竞争力的超导企业,背后是产学研体系与产业政策的协同效应。

一方面,上海交大、中科院上海微系统所等高校院所在超导机理、薄膜生长等基础问题上提供了长期积累;另一方面,上海市通过首台套突破、高新技术成果转化等政策,为企业分担了早期工程化验证的成本与风险。张江地区集聚的真空镀膜设备、低温测试服务商,也降低了企业的试错门槛。

谈及未来发展,上海超导研发负责人坦言,对标国际龙头企业,公司在带材生产效率、价格均匀性和批量检测能力上仍有差距。但随着下游应用从小众科研走向电网、医疗、交通等万亿级市场,高温超导带材的降本曲线已经启动。据行业预测,当带材年产量达到数千公里级别时,价格有望降至目前的三分之一以下。

从论文数据上的理想曲线,到卷对卷生产线上毫不停歇的金属带材,上海超导的路径说明,在新材料这个资本密集、验证艰难的赛道上,耐心资本与长期主义的结合,仍是最可靠的突围法门。

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更新时间:2026-10-02 02:03:27