当前位置: 绝缘体 >> 绝缘体前景 >> 超导再次登上热搜,迎来投资新机遇
近日,一个来自韩国的科研团队在预印本平台arXiv上传了其最新的研究成果《TheFirstRoom-TemperatureAmbient-PressureSuperconductor》,他们在论文中表示合成了全球首个室温常压超导材料——改性铅磷灰石晶体结构LK-99(下文称LK-99)。
该材料在常压下的超导转变临界温度为℃(K),这意味着可以在常压室温环境下表现出超导性。如果该成果被验证为真,人类将进入“超导时代”,能源、交通、量子计算等多领域有望迎来根本性变革。
随后,美国一公司也宣称研发出室温超导体。位于美国佛罗里达州的TajQuantum公司发布公告称,该公司已经获得了一项关于室温超导材料的重要专利,这可能意味着该材料将进入生产阶段。
因为此消息超导体再次登上热搜,室温超导概念也随之爆发,截至收盘,中孚实业、法尔胜、百利电气、永鼎股份等涨停,东方钽业逼近涨停,威奥股份、西部超导涨超7%。
什么是超导体呢?
超导体又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。
而室温超导,是指常温条件下实现的超导现象。按照凝聚态物理学标准,室温指K(27℃)。日常所说的室温,范围则相对较广。此前的超导材料,均需要在较低温度下才能进入超导状态。
超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。
与半导体区别:导电性能介于导体与绝缘体之间的材料,叫做半导体。主要的半导体材料有硅、锗、砷化镓、硅锗覆合材料等。
导体是能电离的物体,半导体是在一定条件下能电离的物体,绝缘体是不能被电离的物体,超导体是能被完全电离的物体。
在超低温之下,物体电荷之间的吸力骤减,电子更容易被电离,有的物体甚至能被完全电离,这就是超导了在高温条件下,许多物质电荷之间的吸力减弱,就像磁铁在高温下吸力减弱一样。
能不能在高温区寻找超导呢?也许比较困难,温度低了电子不能被完全电离,温度高了导线就熔化了。
从理论上来说,常温下质子与电子结合最紧密。不可能存在超导,否则以原子为基础的物质就不能形成。在超低温和超高温质子与电子的结合都比较松散,这是形成超导的条件,不过在超高温条件下电流能否形成,这是需要实验进行验证的。
超导体有哪些应用场景呢?
超导体的应用可分为三类:强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用,包括超导发电、输电和储能;弱电应用即电子学应用,包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
强电应用
超导发电机:超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组,以提高电流密度和磁场强度,具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。
另一种含义是指超导磁流体发电机,磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点,但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗,而超导磁体自身损耗小,可以弥补这一不足。
超导输电:由超导材料制作的超导电线和超导变压器,可以把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计,用铜或铝导线输电,约有15%的电能损耗在输电线路上,光是在中国,每年的电力损失即达多亿度。若改为超导输电,节省的电能相当于新建数十个大型发电厂。
弱电应用
超导计算机:高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会发生大量的热,而散热是超大规模集成电路面临的难题。
超导计算机中的超大规模集成电路,其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作,不存在散热问题,同时计算机的运算速度大大提高。此外,科学家正研究用半导体和超导体来制造晶体管,甚至完全用超导体来制作晶体管。
抗磁性应用
超导磁悬浮列车:利用超导材料的抗磁性,将超导材料放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。
核聚变反应堆“磁封闭体”:核聚变反应时,内部温度高达1亿~2亿摄氏度,没有任何常规材料可以包容这些物质。
而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”,将热核反应堆中的超高温等离子体包围、约束起来,然后慢慢释放,从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源。
暂不去否定这这些事件的真实性,如果实现突破那绝对是重要的进步,每每出现某个行业迎来重大突破的消息,资本市场都会提前反应,但是是否能够持续的提振市场对它预期,还是要取决于未来实现商业化程度。
如果仅仅只是迎来突破,未来大规模商业化还很漫长,市场就很难持续提估值,这样的话想象空间就比较有限,很难会有持续性。其次就算实现突破,和A股的公司其实也没有多大关系的,都是国外的专利未来还容易被卡脖子。
这里纯粹就是一个突发的热点,引发大家产生一些好的预期,但是仔细剖析之后就会逐步冷静下来看待这个事情。其实类似的事件,经常都会在市场上演的,只是有的事件发酵的时间长有的短而已,真正能够看的长远的还是需要有业绩的支撑的。