我國超導電子產(chǎn)業(yè)化之路任重而道遠
10月25日~26日,第十二屆全國超導薄膜和超導電子器件學術(shù)研討暨超導電子技術(shù)應(yīng)用研討會在合肥舉行。此次會議由中國電子學會超導電子學分會與中國電子科技集團公司第十六研究所共同舉辦,旨在進一步推動超導電子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
歷經(jīng)20多年科研 現(xiàn)步入實用化階段
超導高溫濾波器已在16個省投入應(yīng)用,中國經(jīng)過25年超導電子的理論研究,迎來了成果轉(zhuǎn)化。
我國從1986年發(fā)現(xiàn)高溫超導材料之后,開始投入大量人力物力進行技術(shù)研究和攻關(guān)。此外,隨著無線通信的大力發(fā)展,空間電磁環(huán)境日漸復雜,我國很多無線通信裝備受到復雜的外界干擾,性能受到不同程度的影響。提高各種通信設(shè)備的靈敏度、探測距離和抗干擾能力,已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域亟待解決的難題之一。超導濾波器可有效提高裝備的整體抗干擾能力和電磁兼容性。
去年,超導高溫濾波器投入了實際應(yīng)用,這意味著中國經(jīng)過25年超導電子的理論研究,實現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化,開始步入實用化階段。
在研討會上,清華大學超導電子學研究中心主任曹必松教授指出:“2011年8月,依托清華大學超導技術(shù)的公司綜藝超導公司與無線電設(shè)備用戶簽訂了超導濾波系統(tǒng)訂貨合同,到目前為止,產(chǎn)品已在全國16個省的通信裝備正常運行。此次合同的簽訂標志著超導技術(shù)具備了真正的經(jīng)濟價值?!?BR>
在超導航天應(yīng)用方面,超導電子技術(shù)也取得了實質(zhì)性的突破。中國電子科技集團公司第十六研究所研制的超導接收機擔任了探月工程“嫦娥一號”和“嫦娥二號”的測控任務(wù)。此外,其研制的小型化超導接收機已經(jīng)成功完成了與雷達等信息裝備的聯(lián)試工作,未來將全面推廣在信息裝備領(lǐng)域里應(yīng)用。
中國科學院物理研究所研究員何豫生提到:“今年10月份,我國首次超導濾波器衛(wèi)星試驗取得成功。超導航天應(yīng)用研究經(jīng)歷了地面試驗驗證、衛(wèi)星試驗驗證和載人航天空間實驗室實際應(yīng)用系統(tǒng)試驗三個階段,當前第三個階段也已試驗通過?!?BR>
深空探測躋身國際前列 醫(yī)療領(lǐng)域差距較大
我國超導電子技術(shù)在深空探測方面已占有世界一席之地,在醫(yī)療領(lǐng)域還處于起步階段。
目前,我國超導電子技術(shù)在深空探測方面已占有世界一席之地。何豫生提到:“全部國產(chǎn)化的超導濾波器前端產(chǎn)品已研制出來,這使我國在超導航天應(yīng)用領(lǐng)域躋身國際前列。美國高溫超導空間試驗經(jīng)歷了三次衛(wèi)星試驗,我國通過兩次空間試驗已達到美國三次試驗的效果。到2014年,如果我國空間實驗室試驗取得成功,將使我國超導技術(shù)空間應(yīng)用走在歐洲和俄羅斯等前面。”
此外,我國還建成國際首個高溫超導氣象雷達站。“該氣象雷達站在國際上具有一定的影響,在國際專著中給予很高評價,也被多個相關(guān)國際會議邀請作報告。”何豫生指出。
醫(yī)療電子是超導電子另一大應(yīng)用市場,在醫(yī)療領(lǐng)域上,超導電子可應(yīng)用在SQUID心磁、核磁共振成像方面。心磁圖儀器比傳統(tǒng)的心電圖儀器靈敏度高出很多,比如一些先天性的疾病,傳統(tǒng)心電圖儀無法診斷,而心磁圖儀能及時有效地發(fā)現(xiàn)。心磁圖儀器的應(yīng)用為醫(yī)學臨床診斷提供了一個更為高效的測量手段。
據(jù)了解,北京大學物理學院目前研制的心磁圖儀器已進入臨床試用階段,中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所也已推出成人心磁圖樣機,當前正在進行臨床研究。
不過,與國外相比,我國超導技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用差距還很大。
中國電科第十六研究所左濤博士指出:“當前,美國和日本已有相當成熟的SQUID心磁和腦磁儀產(chǎn)品,每年的市場份額高達幾十億美元,銷售覆蓋全球的醫(yī)療研發(fā)機構(gòu)。目前國內(nèi)在這方面還處于起步階段,80%的高端醫(yī)療設(shè)備都是進口的,價格昂貴?!?BR>
左濤分析原因說,目前國內(nèi)沒有產(chǎn)業(yè)化扶持的機構(gòu),研究機構(gòu)主要是單打獨斗,沒有形成聯(lián)盟,有些單位完成課題就算是結(jié)束了,沒有繼續(xù)向應(yīng)用轉(zhuǎn)化。國家應(yīng)該將分散的、有技術(shù)優(yōu)勢的科研單位聯(lián)合起來,成立研發(fā)中心,從而將研究成果更好地轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用。
發(fā)展前景開闊 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展待突破
業(yè)界看好移動基站和醫(yī)療設(shè)備兩大市場。超導電子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要以應(yīng)用為重點,將學研用充分結(jié)合。
在未來的發(fā)展前景中,業(yè)界比較看好移動基站和醫(yī)療設(shè)備兩大民用市場。
在移動基站方面,電子科技大學航空航天學院教授羊愷告訴《中國電子報》記者:“隨著3G、4G移動通信的不斷發(fā)展,移動基站會大量進行同址建設(shè),設(shè)備之間會存在信號干擾問題。而超導電子技術(shù)可以有效減少信號干擾、提升通話質(zhì)量、降低噪聲、擴大通信范圍,并且能夠減小對人體的輻射。”
在醫(yī)療設(shè)備方面,左濤認為,未來20年,運用超導技術(shù)的磁醫(yī)療設(shè)備將有巨大的市場空間,國外相關(guān)產(chǎn)品已開始涌入國內(nèi)市場,國內(nèi)應(yīng)該加大在醫(yī)療領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用力度。
中國電科第十六研究所所長郭冠斌進一步指出:“如果國內(nèi)能夠?qū)⒊瑢У暮舜殴舱窦夹g(shù)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域,老百姓就能夠真正地受益,以前治療一次需要上千元,今后幾百元就可以?!?BR>
從當前來看,產(chǎn)業(yè)化建設(shè)是我國超導電子發(fā)展急需突破的一大難點。郭冠斌向記者強調(diào)說:“應(yīng)用是重點,我們需要把研究成果更好地轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用。將學研用充分地結(jié)合在一起,才能更好地發(fā)揮超導電子技術(shù)的優(yōu)勢?!?BR>
對于如何進一步推進產(chǎn)業(yè)化,羊愷提到:“降低成本是產(chǎn)業(yè)化面臨的一大問題。超導電子應(yīng)該打造一個‘工業(yè)路線圖’,先將其應(yīng)用在對成本不敏感的領(lǐng)域,以應(yīng)用為牽引,不斷擴大市場份額,從而逐步降低成本。隨后,就比較容易將應(yīng)用領(lǐng)域延伸到更大的范圍?!?BR>
超導電子具有極致的性能,也需要極致的條件推動,只有技術(shù)、市場、資金三方位結(jié)合,才能更好地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。羊愷認為,一是要從“單純的做產(chǎn)品”轉(zhuǎn)移到“從體系入手”,需要材料、器件、系統(tǒng)、應(yīng)用整個產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)通力合作;二是要吸引外部資金推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如國家重大工程專項資金或社會風投資金。
曹必松說道:“超導研究工作者長期以來有一個共同心愿,希望早日實現(xiàn)中國高溫超導真正的實際應(yīng)用,即面對最終用戶的規(guī)模商用和產(chǎn)業(yè)化?!盵!--empirenews.page--]
當前,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)已經(jīng)開始積極籌劃,助推產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn),本次會議對產(chǎn)業(yè)鏈就具有獨特的助推意義。郭冠斌所長表示,中電科技第十六研究所不僅做超導器件產(chǎn)品,也做前端的基礎(chǔ)產(chǎn)品,爭取把制冷機的成本降下來,這樣就能降低超導器件的成本。只有成本下降了,超導電子產(chǎn)品才有可能被大批量使用。
記者也了解到,在國外產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上,美國可謂是先驅(qū)。美國超導技術(shù)公司的濾波器已經(jīng)在美國6000多個基站上投入使用。此外,歐洲也有了超導技術(shù)應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃,預(yù)計2015年實現(xiàn)低噪聲SQUID器件的首次應(yīng)用;到2019年,可實現(xiàn)SQUID器件在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,2020年將全面實現(xiàn)應(yīng)用。對比之下,我國超導電子產(chǎn)業(yè)化之路仍任重而道遠。





