2025年,我国在国际上首次发布了一份针对高温超导带材的战略研究报告,并且列出了十大需要攻克的关键技术问题。这次研究报告给中国科学院物理研究所带来了荣誉,他们提出的内容涵盖了如何提升能源效率、发展先进医疗设备和建造科学实验装置等方面。方忠院士和程金光研究员都是报告的主要作者。超导材料有着零电阻和完全抗磁性的独特性质,能够极大提升能源传输效率并产生强磁场。然而传统低温超导材料依赖昂贵的液氦制冷技术,限制了其应用范围。REBCO作为一种高温超导材料,在成本低廉的液氮温区也能保持良好性能。因此被视为未来实现超导技术产业化最有希望的材料之一。这种材料已经展现出巨大潜力,主要应用在电力系统和强磁体系统上。电力系统可以利用它来构建低损耗、大容量的电缆以及保障电网安全的限流器。而强磁体系统可以为核聚变装置提供高强度磁场和升级高场磁共振成像设备。然而目前REBCO带材整体仍处于商业化初期阶段,性能、成本和可靠性还没有完全满足大规模普及应用的需求。要实现商业化目标还需要推进材料、工艺和终端应用之间协同创新。报告指出了REBCO带材多层复合结构带来的内在复杂性,包括超导层微观结构调控、界面优化匹配以及低成本高通量制备工艺等方面需要取得突破。这份战略研究报告是经过对全产业链深入调研后提炼出来的结果。这些关键问题不是孤立存在的技术难题而是贯穿整个链条的核心挑战。例如如何大幅提升合金基带机械强度以满足极端工况需求?如何优化界面以实现电流传输与长期稳定性?如何发展面向不同场景定制材料技术?这些问题直指从实验室到工业化产品转化过程中的瓶颈。“这些十大关键问题源于我们对材料层层解构的性能剖析”,方忠院士解释道,“也源于与国家重大战略需求对标”。“这份战略报告”,程金光研究员指出,“旨在为中国高温超导领域凝聚共识和聚焦方向”。“我们希望通过揭示深层次科学问题与关键技术挑战”,“能够有效汇聚国内外创新力量”,“促进多学科交叉融合与协同攻关”。这次战略研究报告发布标志着我国从点技术突破转向系统创新生态构建,“绘制了一份精准攻关地图”,“将引导产学研用各方力量瞄准核心障碍进行有组织科研与协同创新”。