近日，美國羅切斯特大學的物理學家蘭加·迪亞斯（Ranga Dias）于美國物理學學會上宣布，他的團隊發(fā)現(xiàn)了一種可以在室溫條件下實現(xiàn)超導的新材料。
根據(jù)迪亞斯透露，該材料主要由氫、镥、氮元素合成，其在21℃和1萬個標準大氣壓下可以進入超導狀態(tài)。
由于消息太過勁爆，這道科學界的閃電已然“超導”到了資本市場。3月9日，永鼎股份(600105.SH)、百利電氣(600468.SH)、法爾勝(000890.SZ)報收漲停，西部超導（688122.SH）、聯(lián)創(chuàng)光電（600363.SH）、中超控股（002471.SZ）等超導概念股一度快速沖高，但隨后在獲利了結(jié)中回吐漲幅。
3月10日，超導概念股快速回暖，百利電氣直線漲停，永鼎股份拉升翻紅，股價一度跌超7%，當日收盤上漲3.04%。
那么這則消息到底靠譜么？在產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟層面有何具體意義？
對此，中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院研究員周城雄在接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示，該項研究在驗證與商業(yè)化上還有很長的路要走。但若的確實現(xiàn)突破，將有望在核磁共振，可控核聚變，儲能等領(lǐng)域有所建樹。
顛覆可能
超導現(xiàn)象于1911年由荷蘭物理學家海克·卡曼林·昂尼斯首次在汞于4.15K（開爾文溫度，4.15K即-268.8℃)時被發(fā)現(xiàn)。近百年中，科學界也通過實驗發(fā)現(xiàn)了許多不同元素、化合物在不同溫度，不同凝聚態(tài)下的超導現(xiàn)象。
“剛開始發(fā)現(xiàn)超導的時候都是接近絕對零度的。后來，科學界發(fā)現(xiàn)的所謂‘高溫超導’其實也是在極低的溫度下實現(xiàn)的。”周城雄表示。
此前，中科院物理研究所趙忠賢院士曾因在釔鋇銅氧中獲得了90K（-183℃）以上的高溫超導體，打破了傳統(tǒng)理論計算斷定的超導體臨界溫度上限。憑此創(chuàng)舉，趙忠賢與屠呦呦一起榮獲2016年度國家最高科學技術(shù)獎。
即便如此，趙忠賢院士研究得到的超導臨界條件仍在100K以下，條件仍極為苛刻。
“要讓超導材料接近絕對零度，就需要液氦降溫，但絕大多數(shù)的國家都無法制造液氦制冷設備。我國中科院也是在2021年才實現(xiàn)了液氦制冷裝備的突破。”周城雄告訴記者：“所以，具備越高超導臨界溫度，超導材料就越有市場價值。”
毫無疑問，21℃（293K）及1萬個標準大氣壓的條件，對此前嚴苛的超導臨界條件有了顛覆性的提升。“一萬個大氣壓聽起來很大，但在工業(yè)上已經(jīng)算低壓了，很多常規(guī)實驗室和工業(yè)加工中的加壓設備就能實現(xiàn)一萬個大氣壓的壓強。”周城雄告訴記者。
而即便實驗的結(jié)論無疑是顛覆性的，其可靠與真實性，仍然有待驗證。
事實上，去年10月迪亞斯團隊的研究“首個室溫超導體”論文曾一度登上美國《自然》雜志封面，但此后卻被雜志強制撤稿。
因此，該團隊本次公開的結(jié)論也引來了不少質(zhì)疑。
“撤稿其實有幾種情況，首先是存在造假的可能性，其次是實驗流程出現(xiàn)問題可能會導致的實驗結(jié)果不可靠，其他實驗室也無法重復出來，有故意的，也有無意卻不可靠的原因。”周城雄表示。
而對于該超導實驗結(jié)果究竟是否可信，周城雄也給出了屬于他的看法。
“真實的可能性是有的，可突然之間出現(xiàn)這么大的突破是不太常見的。科技的發(fā)展事實上都是漸進式的。就像瓦特的蒸汽機一樣，在瓦特之前蒸汽機就已經(jīng)被發(fā)明了，只是效率比較低，瓦特只是對它進行了改進。”周城雄向記者分析稱。
“當然我們不能直接否認其作出突破性進展的可能，但在絕大多數(shù)情況下科技仍然是一個漸進的過程，這樣的突破是可遇不可求的。”
他還向記者透露，目前科學界對這一創(chuàng)舉普遍持“謹慎樂觀”的態(tài)度，也有部分科學家試圖對該實驗進行復核，但得到的臨界結(jié)果仍然是“70K左右，百萬大氣壓”。
不過，周城雄也指出，由于工藝、技術(shù)、操作存在差別，包括氫镥氮化合物的具體細節(jié)尚未披露，個別的驗證行為仍不能否認該創(chuàng)舉的真實性，也有可能“其他團隊永遠無法對其驗證”。
值得注意的是，在迪亞斯團隊此前的報告中，迪亞斯曾強調(diào)，該實驗結(jié)果得到了自己團隊的多次重復驗證。
可在儲能、可控核聚變等領(lǐng)域應用
倘若該實驗得到驗證，并實現(xiàn)了一定的經(jīng)濟性，那么其可以被應用在哪里領(lǐng)域？
“比如普通人能接觸到的就是核磁共振。在超導材料的應用下，核磁共振能夠?qū)崿F(xiàn)強力的穩(wěn)定磁場，且不需要消耗過多電能。比如磁懸浮列車，超導計算機等，包括超導線路的通信，都可以起到明顯降低功耗，加快效率，降低成本的功效。”周城雄告訴記者。
他還指出，超導體對于當前國內(nèi)研究的可控核聚變有著非常大的意義。目前可控核聚變所需要磁約束能量消耗大于從核聚變中采集的能量，因此做不到可控核聚變發(fā)電的經(jīng)濟性。而一旦成本較低的超導設備在可控核聚變裝置中得到應用，便有望改變可控核聚變沒有經(jīng)濟性的核心難題。
另外，周城雄也提到了超導在儲能方面的應用，指出由于超導體內(nèi)部不存在能量消耗，可以進行極大密度的能量存儲。
除實驗驗證需求之外，周城雄也指出，技術(shù)真正實現(xiàn)商業(yè)化，事實上還需經(jīng)歷很長的過程。
“比如說這個材料能不能做成線材、線圈，這決定了材料未來的應用前景。也有可能他壓根就做不成線圈。”他表示：“比如石墨烯、碳纖維等，雖然這些材料的優(yōu)異性能很早就為人所知，但它們實現(xiàn)在商業(yè)化問題上往往需要一個過程，需要考慮如何與產(chǎn)業(yè)進行結(jié)合，也需要考慮工藝和成本的問題。”
另一方面，記者也了解到，迪亞斯團隊公布其制備的超導材料中，合成材料所需的镥（Lu）元素，事實上是一種稀土微量元素。
“如果真正實現(xiàn)了商業(yè)化，那么其對稀土供需應該是會有影響的。”周城雄表示。“镥是稀土中最少的金屬元素之一。在別的礦物材料中也幾乎無法提煉到镥元素。”
也有分析人士指出，迪亞斯團隊能獲得突破性發(fā)現(xiàn)，恰恰是由于镥元素在實驗室中也比較少，所以先前沒有太多實驗機構(gòu)對镥化合物進行過嘗試，因此镥元素的稀缺和采用與本次發(fā)現(xiàn)的突然性有著一定的邏輯關(guān)聯(lián)。
不過周城雄也指出，雖然镥元素的稀缺性很高，但該元素在地殼中的平均豐度仍然是黃金的200倍。
“镥超導材料的商業(yè)化仍然是可行的，并不一定會對稀土需求造成特別重大的沖擊。”他表示。
A股超導概念分量
室溫超導引爆A股，資本市場一片沸騰，眾多超導概念股一時脫穎而出。
21世紀經(jīng)濟報道記者注意到，永鼎股份主營產(chǎn)品是第二代高溫超導帶材及其應用設備，以及超導（通用）電氣產(chǎn)品。第二代高溫超導帶材可廣泛應用于風電、核電、電網(wǎng)、交通、醫(yī)療、軍事、工程等領(lǐng)域。電力方面，超導帶材代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅材的應用產(chǎn)品有超導風機、超導電纜、全超導可控核聚變堆、超導發(fā)電機等。
永鼎股份工作人員對外表示，公司在超導材料領(lǐng)域布局較久，雖然目前相關(guān)產(chǎn)品占公司業(yè)績比重不大，但公司將持續(xù)向前推進產(chǎn)業(yè)化。但是，室溫超導公司目前并不涉及，因為從技術(shù)層面來說還很難實現(xiàn)。室溫超導要在1萬倍左右標準大氣壓下才能夠?qū)崿F(xiàn)超導態(tài)，目前從成本上來看，加壓到1GPa跟公司從事的第二代高溫超導相比，后者的成本會更低，產(chǎn)業(yè)化應用的前景也會更好。
西部超導主要從事超導材料及其應用的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售；百利電氣控股子公司北京英納超導技術(shù)有限公司是國內(nèi)較早成立的專業(yè)研發(fā)高溫超導材料的企業(yè)，該公司具有鉍系高溫超導線材的研發(fā)優(yōu)勢。不過，其超導產(chǎn)業(yè)目前仍處于技術(shù)研發(fā)階段。
3月10日，雪人股份（002639.SZ）在投資者互動平臺表示，超導加速器中的超導磁體和超導加速腔需要接近絕對零度的低溫冷卻實現(xiàn)超導電性。公司的氦氣螺桿壓縮機已應用于中科院理化所“-271°C超流氦大型低溫制冷裝備”等項目中。
中航證券研報指出，目前全球超導市場以低溫超導為主，國內(nèi)低溫超導材料及應用占超導市場總量的90%以上，高溫超導材料仍處于商業(yè)化初期。經(jīng)過數(shù)十年的潛心發(fā)展，我國已成為國際超導材料和應用技術(shù)研發(fā)的中堅力量，目前已基本掌握了各種實用化超導材料的制備技術(shù)，實現(xiàn)了低溫超導材料的商業(yè)化生產(chǎn)。
但值得注意的是，有多家公司已公告澄清與室溫超導無關(guān)。
3月10日，永鼎股份發(fā)布澄清公告，公司主營業(yè)務為通信科技、海外電力工程、汽車線束及超導電力，不涉及“室溫超導”相關(guān)業(yè)務，也未開展相關(guān)研發(fā)和投入。公司下屬全資子公司東部超導科技（蘇州）有限公司主營第二代高溫超導帶材及其應用設備以及超導（通用）電氣產(chǎn)品，與“室溫超導”無關(guān)。
