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【战新产业“百大工程”】中国有色集团开展超导材料产业布局 打造全球最大超导铌材研发制造基地

文章来源:中国有色矿业集团有限公司  发布时间:2025-04-17

高纯超导铌材是硬X射线自由电子激光、强流重离子加速器、未来环形正负电子对撞机等大科学工程的关键材料,长期以来依赖国外进口,核心技术受制于人。中国有色矿业集团有限公司所属宁夏东方钽业股份有限公司(以下简称东方钽业)依托国务院国资委战新产业“百大工程”重点项目—全球最大超导铌材和铌超导腔研发制造基地项目,持续攻坚核心技术,强化产业链布局,增强我国低温超导材料、器件自主可控能力,为国家重大基础科学设施、大科学工程及战略性新兴产业发展提供了坚实支撑。

攻克“卡脖子”技术难题,筑牢国家战略科技支撑助力国际竞争力提升

在“百大工程”战略支点的强力驱动下,东方钽业锚定关键核心技术攻坚目标,在高纯氧化铌深度提纯、高RRR值大晶粒铌锭制备、高品质超导腔精益制造等“卡脖子”领域取得突破,推动超导铌材及超导腔性能实现跨越式提升。随着项目建设全面落地,我国超导铌材的RRR值稳定突破500大关,达到国际顶尖水平,超导腔品质因数跻身世界先进行列,多项核心性能指标超越国外同类产品。这一里程碑式成就,不仅彻底改写了我国在全球超导材料领域长期“跟跑”的历史,更实现了向“领跑”地位的华丽转身,一举打破了国外持续多年的技术垄断壁垒,为我国大科学工程建设筑牢了坚实的技术基石,成为科技自立自强的强有力保障,在全球科技竞争中铸就了更稳固的竞争优势与发展底气。

作为国际前沿科技竞争的重要战略资源,高纯超导铌材和超导腔广泛应用于高能物理、量子计算、同位素医药、光刻机等尖端领域。东方钽业全面对接国内外大科学工程需求,为中国CEPC(未来环形正负电子对撞机)、欧洲FCC-ee(未来环形对撞机)、EXFEL(欧洲自由电子激光装置)、PIP-Ⅱ(质子改进计划-第二阶段)等重大科技基础设施项目提供核心材料支撑,深度融入全球前沿科技发展链条。在此过程中,东方钽业积极拓展国际大科学合作版图,与Bruker、Fermilab等全球顶尖科研机构展开深度协作,在低温超导领域的技术研发、成果转化与标准制定中持续发力,推动我国从超导材料“供应商”向全球技术“标准制定者”转型,进一步提升了我国在该领域的国际话语权。

技术突破与国际合作的双向推进,不仅彰显了我国在超导材料领域的自主创新实力,更通过服务国内外大科学工程,将技术优势转化为产业竞争力和全球影响力。东方钽业的实践表明,攻克“卡脖子”技术与参与国际科技合作并非割裂,这种“自主创新+开放合作”的双轮驱动模式,将为我国在全球科技竞争的激烈赛道上提供更持久的动力,助力国家科技竞争力实现从“跟跑”“并跑”到“领跑”的全面跃升,为世界前沿科技发展贡献更多中国智慧与中国方案。

构建全球领先的超导铌材及超导腔制造体系,提升产业链自主可控能力

在全球科技竞争加剧的背景下,东方钽业以“构建全球领先的超导铌材及超导腔制造体系”为核心目标,依托国家战略需求与自主创新能力,打造了贯通“高纯铌冶炼—超导铌材加工—射频超导腔制造”的全产业链智能化生产体系,成为全球唯一具备该领域全链条工业化制造能力的龙头企业。项目建设中,东方钽业引入国际顶尖装备:1600kW大功率电子束炉实现铌金属的超高纯熔炼;150KV真空电子束焊接机实现低温无油高真空环境,解决了超导腔薄壁结构的精密焊接难题,焊接缺陷率大幅下降。产能规模实现跨越式突破:超导铌材年产能达20吨,占据全球高端超导铌材70%以上份额;射频超导腔年产能500支,涵盖900MHz、1.3GHz等主流频段,满足粒子加速器、医学影像设备(如超高场MRI)、量子计算等前沿领域需求。通过构建“材料—器件—应用”的自主创新生态,东方钽业为我国大科学装置提供了国产化核心部件保障。未来,东方钽业将建成全球超导铌材料及器件生产研发基地,成为引领全球超导铌产业发展的创新高地。

构建协同创新、链式联动的超导产业集群,全链协同促高质量发展

中国有色集团以打造国际领先的超导产业集群为目标,联合超导领域优势央企、高校及科研机构、地方企业等27家单位,成立超导材料创新联合体,系统构建全产业链生态,推动超导技术从研发到产业化的深度融合与协同发展。集团统筹规划超导产业战略布局,发挥自身在稀有金属领域的全产业链优势,聚焦超导铌材、超导腔、超导磁体、小型粒子加速器等核心产品,通过技术攻关、产能扩建与市场拓展,形成以东方钽业为材料龙头,联动上下游企业的产业协同体系。其中,东方钽业深耕超导铌材制备技术,突破高纯度铌锭提纯、超导级铌加工材精密成型等“卡脖子”环节,建成国际领先的超导材料产业化基地,为集群发展奠定材料基础。在创新驱动与生态构建上,依托全国重点实验、国家工程技术研究中心等平台,强化产学研用深度合作,联合高校、科研机构加速超导磁体设计、粒子加速器关键部件等技术攻关,推动超导产品在大科学工程、高端医疗设备(如超导磁共振成像仪)、量子信息技术等领域的场景化应用。同时,积极布局超导产业链关键环节,形成“材料-部件-装备-应用”的闭环生态。面对全球超导产业未来巨大市场需求,中国有色集团通过“强链补链延链”,不仅推动我国超导产业技术水平跻身世界前列,更以产业集群的辐射效应带动新材料、高端装备等关联产业协同发展,为我国构建具有国际竞争力的战略性新兴产业集群、实现“科技强国”“制造强国”战略目标提供有色金属行业的核心支撑。

中国有色集团作为我国有色金属行业的龙头企业,正以“百大工程”战略为依托,全面构建超导材料产业发展的创新生态体系。展望未来,中国有色集团将建成全球领先的超导材料产业集群,带动形成百亿级超导应用市场,为我国在量子计算、磁悬浮交通等未来产业抢占战略制高点提供核心材料支撑,为实现高水平科技自立自强作出更大贡献。

【责任编辑:张任田慧】

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