投资人“降温”室温超导:实验真实性无法保证,离风口形成还会远
日期:2023-08-07 18:31:00 / 人气:164
7月23日,韩国学者Sukbae Lee、金智勋和Young-Wan Kwon发表论文,宣称成功发现首个室温和大气压超导体LK-99,迅速引发业界跟进。
LK-99是一种铅磷灰石结构,用铜离子代替铅离子产生应力,使其在常压下约127摄氏度以下表现出超导性。这是继3月份美国Ranga Dias超导事件后,超导行业再次迎来的催化剂事件。
从a股市场的反应来看,一系列实验事件的溢出效应是明显的。近期,a股超导板块频频迎来开盘大涨,国家缆检、中孚实业、贝利电气连续两日涨停,多家公司也就超导概念发布声明。
室温超导之所以备受关注,是因为一旦实现,它将深刻改变现有的能源系统、运输系统、信息处理和传输系统,并带来周边医疗领域和受控核聚变领域的巨大进步。天风国际证券分析师郭明·谭甚至认为,如果未来的常温常压超导体能够成功商业化,也将对计算器和消费电子领域的产品设计产生颠覆性的影响。国泰君安证券数据显示,低温超导材料占全球超导材料的90%以上,室温超导材料处于产业化初期,预计2030年占比将提升至25%。
投资合伙人刘告诉我们,以前业界关注的是商用超导材料,现在关注的是室温超导,都在寻求以更低的成本制造大量超导材料的方法。商用超导材料和室温超导材料的商业化将在同样的场景下应用。随着室温超导材料的突破,原有超导材料在这些场景中的应用潜力可以得到极大的释放。作为一级市场长期关注前沿科学和材料的头部投资人,刘近年来投资了聚合物复合材料、陶瓷基复合材料等项目。
然而,与3月室温超导风波主角Dias的实验命运相似,不少学术专家首次对韩国团队实验提出质疑。文章称,南京大学物理学院的文教授表示,韩国团队的数据不足以表明该材料具有超导性,其所谓的超导性很可能是一种错觉。上海高温超导材料与系统工程研究中心主任金志坚在直播中分享了类似的观点。他说,韩国的“LK-99”晶体不能确定是完全超导的材料,即使该材料具有超导性,也不能马上使用。
与此同时,各国科研团队迅速重现韩国团队实验,新消息不断更新,其中大部分是国内团队。
截至目前,已有北航、曲阜师范大学、华中科技大学三个团队完成实验。
8月3日上午,曲阜师范大学复现LK-99的实验结果上报。曲阜师范大学物理工程学院教授刘小兵告诉编辑,他的团队之前对韩国团队合成的抗磁性样品进行了初步的电阻测试,发现该样品在常温到50K(-223.16℃)的低温范围内仍然有较大的电阻值,测试过程中没有出现急剧下降或零电阻,与预期的室温超导零电阻特性相差甚远。
业界的兴奋是可以理解的,但如果回归到事实本身,如果一个实验的真实性无法判断,那么室温超导还远没有成为真正的出路。
相比于近日在国内爆红的室温超导,国外学术界和投资界对此反应冷淡。“没有强有力的理论依据支持。迪亚斯团队三月份的实验和七月份的事件一样结束了。论文没有给出明确的数据和实验条件,正统学界不接受。”刘观察到。
即使室温超导材料已经被很多实验室验证,也无法判断商业化落地时间。业界形成的一致判断是,室温超导商业化的核心工作只能由科学家来完成,时间无法预测。
“现在这些实验远没有取得突破,离产业化更远,和一级市场联系不大。”刘最近拜访了许多国内顶尖的超导专家。他收集到的一致观点是,室温超导的新材料开发行业一直在做,新的论文也在发。“大家都比较守规矩,所以在公众眼里没什么好爆的。”
郭明在天风证券的研究报告中也指出,HTS的商业化目前还看不到前景。
室温超导实验背后隐藏的另一个核心问题是高温超导机制的缺失。几位专家学者告诉我们,最近所谓的室温超导物理实验,一开始并没有在结果中得到验证,然后脱离了之前的超导理论基础(BCS理论)。韩国团队和中科大的实验非常偶然,后续无法帮助形成理论指导的基础。
以下是对刘的采访:
最近,世界各地的许多实验室都在重现韩国团队的实验。科学实验中的复制是什么?
刘:科学实验中的复制,就是按照发表论文中提到的一致的材料配方、一致的工艺和实验条件,实现实验过程,达到论文中提到的各项性能参数。
对于韩国团队进行的LK-99实验,华中团队在哔哩哔哩进行的复制实验在一定程度上表现出了一定的抗磁性,但这种抗磁性是否是超导引起的还没有得到证明,也没有做过电阻测试。需要更完整的测试来证明复制结果。
复制韩国团队研究成果的门槛高吗?
刘:总的来说,韩国团队的实验条件和工艺材料体系比较简单和普通,复制起来并不困难。就算他们论文里说的是真的,能做复制实验的团队在国内技术能力上也不能算作顶尖。其实国内有很多学校,包括科研团队都可以做再现。
其实我前天下午看了华科的实验直播,实验过程和结果并没有让我兴奋,因为整体的实验结果离业界希望看到的超导材料在室温下的表现还有很大差距。
如果韩国团队的论文被证实,对超导行业有什么具体影响?室温超导的商业化进程能否撬动?
刘:韩国团队的论文给业界带来了新的思路,已经在传统的第一代和第二代低温材料体系之外开发,未来可以在新的材料体系上做更多的实验来开发。
然而,这一次,韩国队并没有明显推动商业化。毕竟理论和实验的真实性还没有得到证实。如果未来能在材料体系上有所突破,做到技术简单,材料简单,就能实现材料体系的合成,这显然会促进商业化。在此之前,整个实验条件,生产条件,使用条件都比较苛刻。
但是商业化和一级市场关系不大,主要是科学家在做,时间无法预测。总的来说,韩国团队提出的材料体系方向值得科学家进一步研究,但远未突破和产业化。
这个实验和美国Dias团队几个月前的实验是一致的,还有一个更核心的讨论点:高温超导的理论指导仍然缺失。物理学的突破往往要靠实验来指导理论,实验是理论的背后。超导材料的发现正是这个过程,但整个超导理论目前还不是特别成熟。而且从超低温到低温,超导材料打破了前三位科学家建立的理论基础。现在能做的就是从物质体系上多做尝试。
韩国团队已经完全脱离了过去超导材料知识的所有基础,形成了一个实验结果。在这个基础上,可以总结的理论并不多。而脱离理论指导的物理实验,往往凭运气,不具备普适性的论证,真实性无法保证,会远离风口的形成。
我国超导材料的研究进展如何?超导侧的生态布局是怎样的?
刘:中国在超导材料的研究方面并不落后。1987年,科学家赵忠贤在钇钡铜氧材料方面取得突破,将临界超导温度提高到90开尔文以上。到目前为止,第二代超导材料已经在一些科研领域小批量供货。
总的来说,我国在超导材料研究方面与国际一线保持了稳定的跟进,但在室温超导方面一直没有突破。产业化,我国第一代超导材料已批量应用,第二代材料已小规模应用。
国内做超导材料的团队很多,但进入室温超导系统还是以上原因。因为理论还不够成熟,国内做这个方向的很少。更严格来说,基本上没有团队真正在做室温超导,甚至很少有团队在做这个理论或者实验研究。
室温超导并不是一个成熟的理论指导方向。如果国内团队拿出成果,会希望理论更加成熟,这样低温系统的研究就可以满足了。
室温超导最新研究成果近期频频出现,是否与部分产业资源的倾斜有关?
刘:很多时候,一个学科的革命性变化,不一定来自于学科本身,而可能来自于外围。分子生物学的进化,从分子层面到原子层面,更多的来自于物理层面的机械进步。比如电子显微镜仪器的发现,会带动一定水平的医学研究。
最近拜访了很多大学教授,得到的普遍看法是超导领域的新材料开发一直在做,新论文也在发,但大家都比较守规矩,没有在公众视野中爆炸。这些学术事件都是由那些团队催化的。
一份行业调查显示,国内从事室温超导的龙头企业有三家,分别是上海超导、东方超导和上海上创,都是超导材料的生产商。他们基本都是十年前成立的,今年才开始投融资。新的超导实验会给一级市场带来哪些变化?
(根据财联创投的数据,一级市场与超导材料和高温薄膜制备相关的融资事件只有46起,参与机构63家,几乎没有与室温超导相关的投融资项目。)
刘:其实这三家公司都在做第二代超导材料,属于钇钡铜氧体系。他们需要的77k相当于零下190多摄氏度,不是室温。国内也有做超导材料的上市公司,比如西部超导,这三家初创公司基本涵盖了能生产的公司。
这些公司今年确实会因为系列事件获得更高的关注度,有助于他们扩大客户和产能,以及融资。
现在超导相关方向的投资者在一级市场投资什么项目?
刘:我关注组织中的尖端技术。因为材料的发展极大的改变了前沿技术,所以材料一直是我关注的问题。我们公司投资了一些应用材料,考虑到材料基础研究已经成熟,但应用研究还需要突破,所以投资了一些国内不错的院士团队,都是从事应用材料的开发。
投资机构承受不了基础研究的周期,更应该关注应用层面。投资机构的投资人大多看申请。基础材料的研发周期太长,前期需要国家科研力量的支持。
在技术积累了几年,达到商业化成本门槛后,我们的一级市场机构会更加关注当时的商业化机会。"
作者:开丰娱乐
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