圖片來源@視覺中國
文 | BT財經(jīng),作者Han
中國在這場科技競逐中,優(yōu)勢在哪里?
2023年8月伊始,科技領(lǐng)域有關(guān)“室溫超導(dǎo)”的大新聞再次火爆出圈,席卷了全球投資市場——
8月1日美股開盤后,美國超導(dǎo)( NASDAQ:AMSC )股價從10美元跳漲到17美元上方,當天收漲60%。A股同步沸騰,東方財富“超導(dǎo)概念”8月1日大漲5.66%,漲勢延續(xù)到次日,永鼎股份( 600105.SH )、百利電氣( 600468.SH )、法爾勝( 000890.SZ )、中孚實業(yè)( 600595.SH )等多個概念股連日攀升到漲停。
BTmt科技注意到,這是2023年內(nèi),投資市場第二次因“室溫超導(dǎo)”概念而嗨翻了。
什么是“室溫超導(dǎo)”?它為什么總能調(diào)動投資市場的積極情緒?分析師怎么展望它的未來?中國在這場科技競逐中,優(yōu)勢在哪里?
夢寐以求的“室溫超導(dǎo)”
室溫超導(dǎo),也被稱為常溫超導(dǎo),是人類科學(xué)孜孜不倦追求的“終極夢想”之一,還被譽為當代科學(xué)“夢寐以求的明珠”。
怎么理解室溫超導(dǎo)?我們把這個概念拆解,先來看看“超導(dǎo)”。
所謂“超導(dǎo)”,就是超級導(dǎo)電性。世間萬物有電流通過時,都會出現(xiàn)電阻,而當電阻為0的時候,即進入一種超導(dǎo)的狀態(tài)——此時的超導(dǎo)體不會發(fā)生電熱損耗,電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流,并產(chǎn)生出強烈的磁場。
超導(dǎo)的應(yīng)用空間是非常廣闊和誘人的,例如降低輸電損耗、利用超導(dǎo)體磁場的變化制造懸浮無摩擦的高速列車,另外在醫(yī)療、軍工等方面也都有落地場景。超導(dǎo)還有可能幫助人類實現(xiàn)“能源革命”的終極幻想,因為超導(dǎo)業(yè)務(wù)的長期發(fā)展愿景還聚焦于磁約束受控核聚變,后者是打開“能源自由”的密鑰。
目前超導(dǎo)能否實現(xiàn),并被人類可用呢?答案是肯定的,但是有前提:極低的溫度、或超高的壓力環(huán)境。
在實驗室實現(xiàn)超導(dǎo),對現(xiàn)代科學(xué)而言其實并非難事。早在100年前的1900年代初,人們就認識到了超導(dǎo)現(xiàn)象的存在,在實驗環(huán)境下,需要約-269℃、接近絕對零度的超低溫,即可實現(xiàn)。
但顯然,上述極低溫實在是太過于嚴苛。因此在之后的數(shù)十年里,人們不斷嘗試在更接近室溫的環(huán)境下實現(xiàn)超導(dǎo),終極目標就是我們今天研究的主角——“室溫超導(dǎo)”,也就是尋覓一種材料或一種方法,在接近室溫的條件下,讓物質(zhì)產(chǎn)生超導(dǎo)性。
在科學(xué)家孜孜不倦的研究下,實現(xiàn)超導(dǎo)的溫度從零下二百多度,逐漸上升到了零下一百多度、零下幾十度甚至更高。
但似乎是造物主在和人類在開玩笑,犧牲低溫的“代價”是需要施加高壓,例如有科研團隊曾經(jīng)宣稱,自己研發(fā)的材料能在-23℃和170GPa(約等于常壓的170萬倍)實現(xiàn)超導(dǎo)。
總而言之,室溫超導(dǎo)在一百多年的時間里,一直是一個可望而不可及的夢,因此在整個現(xiàn)代科學(xué)史上,每當有科研團隊宣稱實現(xiàn)了室溫超導(dǎo),就會引發(fā)學(xué)界強烈關(guān)注。
△室溫超導(dǎo)相關(guān)進展多次登上頂級期刊封面
投資市場“一廂情愿”為室溫超導(dǎo)買單
最近的這次“室溫超導(dǎo)熱潮”,始于7月23日。當時韓國科學(xué)技術(shù)研究院的一個團隊公開發(fā)表學(xué)術(shù)成果,聲稱合成了首個室溫常壓超導(dǎo)體——LK-99。這種材料采用改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu),合成方法簡單,被宣稱可以在常壓和127℃的條件下實現(xiàn)超導(dǎo)。
LK-99的發(fā)現(xiàn)最開始并未引起廣泛注意,但兩件事情幫助其獲得了輿論的關(guān)注。
其一,是上述韓國研究團隊“內(nèi)訌”,同一個研究成果先后于7月22日和29日見刊。三位作者Sukbae Lee、Ji-Hoon Kim、Young-Wan Kwon中,前兩位指控后一位未征得其他成員同意、率先發(fā)表了共同成果。后來這一事件發(fā)酵,被網(wǎng)友解讀為“作者因爭奪諾獎署名而搶發(fā)論文”,噱頭十足。
其二,也是起到更重要推波助瀾效果的,是因為這種材料合成方法簡單,學(xué)術(shù)界開始按圖索驥去復(fù)制重現(xiàn)這種材料,在圈子里掀起了一股“煉丹”熱。出人意料的是,越來越多的人發(fā)現(xiàn),“開爐”煉成的LK-99真的具備一些接近超導(dǎo)的特性——請注意,這里也僅僅是“接近超導(dǎo)”。
在美國,勞倫斯伯克利國家實驗室發(fā)表觀點稱,理論上支持LK-99室溫超導(dǎo)的可能性;在中國,也有華中科技大學(xué)相關(guān)團隊在視頻網(wǎng)站上表示復(fù)現(xiàn)了LK-99試驗,成功合成可懸浮的晶體,但僅僅驗證了其抗磁性、而不是嚴格意義上的超導(dǎo)性。
一來二去,無論是學(xué)術(shù)界還是投資市場當時都開始相信,這一次,室溫超導(dǎo)怕是真的要來了,于是投資市場相關(guān)個股應(yīng)聲暴漲。
BTmt科技注意到,就在不久前的2023年初,室溫超導(dǎo)也曾經(jīng)“刷屏”輿論、并引爆了投資市場。
把時間推回到半年前的3月7日,在美國物理學(xué)會年會上,羅徹斯特大學(xué)蘭加·迪亞斯教授宣布,他的團隊發(fā)現(xiàn)了一種室溫超導(dǎo)材料,相關(guān)研究結(jié)果已在全球頂級學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。但后來這一成果被證偽。
當時噱頭十足、引發(fā)公眾關(guān)注的是,社交媒體廣泛流傳著照片和視頻,顯示迪亞斯教授在學(xué)術(shù)會議現(xiàn)場發(fā)布研究結(jié)果時,全世界的頂級科學(xué)家都爭相進入會場去圍觀、捧場迪亞斯的科研成果,超高的人氣甚至讓安保不得不控制入場人數(shù)、驅(qū)散人群。
后來有多個科研團隊發(fā)表結(jié)果,證明上述迪亞斯教授的成果不存在超導(dǎo)性。而投資市場被“帶飛”的室溫超導(dǎo)概念股也逐漸偃旗息鼓、高位回落。
最新的動態(tài)顯示,7月底的這次韓國研究團隊idLK-99大概率也將會以被證偽而收場。資本的潮起潮落,也反映出這個趨勢。大漲后的美國超導(dǎo)轉(zhuǎn)眼在8月2日就收跌29%、基本回吐了這一輪炒作里的全部漲幅。
8月2日,韓國超導(dǎo)學(xué)會宣布成立專門委員會來驗證LK-99結(jié)果的真實性;據(jù)《科學(xué)》新聞(Science News)援引美國阿貢國家實驗室的研究員Michael Norman認為LK-99以鉛磷灰石合成超導(dǎo)體的希望不大,且質(zhì)疑該團隊呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的方式;南京大學(xué)物理學(xué)院聞海虎對媒體從多方面分析認為,不足以說明LK-99是超導(dǎo)材料;上海市超導(dǎo)材料及系統(tǒng)工程研究中心主任、領(lǐng)域?qū)<液橹怯乱舶l(fā)表觀點直言,LK-99極大概率不能實現(xiàn)室溫超導(dǎo)。
而最終一錘定音的結(jié)果,全世界科學(xué)界還在等著中國實驗室復(fù)現(xiàn)的過程和論文。有業(yè)內(nèi)人士對BTmt科技指出,中國在超導(dǎo)試驗的投入和相關(guān)團隊建設(shè)、實驗場所的完善性等方面,比其他國家更具備優(yōu)勢。目前美國的研究機構(gòu)多在計算機上做相關(guān)的理論推導(dǎo),更具價值的實驗室復(fù)現(xiàn)仍待中國聲音的定論。
超導(dǎo)的商業(yè)化仍看中國
既然室溫超導(dǎo)總是被證偽,那為什么投資市場還會一次又一次“天真地”被帶飛呢?
首先,科學(xué)界和商界還是執(zhí)著地相信,一些突破性的發(fā)現(xiàn)確實是蘊藏在偶然之中,例如斬獲諾貝爾獎的石墨烯相關(guān)研究,真就是在極其小概率的事件里誕生的偉大發(fā)現(xiàn)。
其次,室溫超導(dǎo)技術(shù)蘊藏著財富的金鑰匙。正如科學(xué)家展望,室溫超導(dǎo)帶來的將會是顛覆性的,“蘋果一哥”分析師郭明錤也參與討論舉例道,如果這一技術(shù)順利實現(xiàn),可以讓一臺iphone擁有媲美量子計算機的運算能力。
能研發(fā)出室溫超導(dǎo)的科學(xué)家不僅能名垂青史,更能通過專利撬動巨大的財富。也正因如此,一些投資者認為,室溫超導(dǎo)是賠率豐厚的一場博弈,即便希望渺茫,也要義無反顧地去“賭一把”。
最后,資本永不眠,一輪又一輪炒作背后的真相是,市場并不關(guān)心室溫超導(dǎo)是不是真的存在、距離實現(xiàn)還有多遠,而是在乎這是不是一個優(yōu)質(zhì)的炒作題材。畢竟大多數(shù)人都不是科學(xué)家,鏡花水月的倒影就足以讓資本賺得盆滿缽滿。
回歸到價值分析,從商業(yè)視角來看,無論是超導(dǎo)還是其他新技術(shù),只要成本夠低、有利可圖,那么就是有經(jīng)濟價值的模式。顯而易見的是,當前需要極低溫和極高壓的超導(dǎo)技術(shù),在多數(shù)場景里面并不具備商業(yè)性。
且不論超導(dǎo)體材料造價,只是維持超低溫和超高壓的環(huán)境,就已經(jīng)是開啟“焚鈔機”了。
戳破室溫超導(dǎo)的“夢幻泡泡”,目前超導(dǎo)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈走到了哪一步呢?
東吳證券的一份研報整理道,以液氦和液氮兩種降溫材料作為區(qū)分,可以劃分出低溫超導(dǎo)體(-269℃,液氦溫區(qū)下工作的材料)和高溫超導(dǎo)體(-196℃,液氮溫區(qū)下工作的材料)——注意,即便這里的“高溫”,也是指在約零下200℃。
在1980年代,低溫超導(dǎo)體就已經(jīng)商業(yè)化,但鑒于液氦的稀缺性和高成本,僅在醫(yī)療磁共振MRI設(shè)備中有商業(yè)化價值。隨著高溫超導(dǎo)體的成熟,相對便宜的液氮取代液氦,2000年后,超導(dǎo)在新的領(lǐng)域得到了商業(yè)化應(yīng)用。
尤其是中企在內(nèi)的業(yè)內(nèi)領(lǐng)先機構(gòu),近幾年在高溫超導(dǎo)材料大規(guī)模制備方面工藝趨于成熟,成本下降和良率提升都明顯加速,這讓超導(dǎo)技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域延伸到了超導(dǎo)線纜(電網(wǎng))、可控核聚變、高溫超導(dǎo)感應(yīng)加熱設(shè)備等下,甚至還呈現(xiàn)出加速放量的趨勢。
相較于室溫超導(dǎo),高溫超導(dǎo)隨著材料的成熟和下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開展,行業(yè)已經(jīng)開始迎來規(guī)模商業(yè)化。
放眼全世界,中國有希望在超導(dǎo)科研和商業(yè)化中,占據(jù)領(lǐng)先位置。為什么這么說?回顧中國科學(xué)在超導(dǎo)領(lǐng)域扎扎實實、一步一個腳印的歷史,或許是最有力的答案——
1987年,趙忠賢院士團隊發(fā)現(xiàn)了-183℃以上銅氧化物高溫超導(dǎo)現(xiàn)象,打破了科學(xué)界認知的傳統(tǒng)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度上限,并在國際上公布了這一材料釔鋇銅氧的元素組成;2008年,趙忠賢團隊將鐵基超導(dǎo)體的臨界溫度提高到-218.15℃,推動中國科學(xué)在高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究繼續(xù)走在世界前沿;2013年,上海電纜研究所牽頭建成的國內(nèi)首套30米、35kV、低溫絕緣高溫超導(dǎo)電纜掛網(wǎng)運行;2016年,中科院電工研究所馬衍偉團隊研制出首根鐵基超導(dǎo)線材、成功制造出全球第一根百米級鐵基超導(dǎo)的線材,推動超導(dǎo)在實用化方向邁出實質(zhì)性一步;2021年12月,全世界首條35千伏公里級超導(dǎo)電纜示范工程在上海投運……
△35千伏公里級超導(dǎo)電纜示范工程的概述圖
鑒于超導(dǎo)應(yīng)用的前瞻性和戰(zhàn)略性意義,中國還在持續(xù)加大基礎(chǔ)科學(xué)研究,吸引聚集了全球人才。前述業(yè)內(nèi)人士分析道,無論是超導(dǎo)技術(shù)還是材料學(xué),就是要“像煉丹一樣一爐一爐地煉下去”,這需要大量的人力財力物力傾注。而中國近年是不遺余力地在這方面科研上投入,帶動了材料等學(xué)科的飛速發(fā)展。
政策層面,中國也對超導(dǎo)材料的發(fā)展布局了相關(guān)支持,例如《中國制造 2025》將超導(dǎo)材料列為“前沿顛覆性新材料中需重點發(fā)展的項目”,“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃特別指出應(yīng)積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃、不斷完善全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置等國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施……
對于投資市場而言,除了今年的兩次熱點炒作,超導(dǎo)領(lǐng)域也有價值投資機會。中航證券在行業(yè)研究挖掘中發(fā)現(xiàn),背靠西北有色金屬研究院的西部超導(dǎo)( 688122.SH )等標的在低溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化進程中,具備國際領(lǐng)先性。
在高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈中,永鼎股份、特變電工( 600089.SH )參與到部分中間環(huán)節(jié)。
這也讓市場有理由相信,無論是科學(xué)研究、還是商業(yè)化應(yīng)用,拋卻泡沫和炒作,中國在超導(dǎo)領(lǐng)域有較大勝率可以脫穎而出,引領(lǐng)未來的發(fā)展。