中科院铁基合金基带DW01突破，高温超导带材核心材料成本下降

2026年9月初，中国科学院理化技术研究所的一项科研成果在超导材料行业引发关注。

经过三年多攻关，李来风研究员、师莉研究员团队联合首钢技术研究院和北京北冶新材料股份有限公司，成功研发出第二代高温超导带材用铁基合金基带，代号“DW01”。上海超导科技股份有限公司采用该基带完成了带材制备验证。

DW01高温超导基带

这件事为什么重要？因为过去几十年，高温超导带材最底层的金属基带几乎全部使用美国发明的哈氏合金（C276）。这种材料不仅贵——镍含量超过50%，还含有钼、钨、钴等稀有金属，铁只占5%——而且在强磁场下存在性能短板：应变一旦超过0.4%，带材临界电流就进入快速衰减区。

一、发生了什么：一种新材料打破了30年的行业惯例

要理解这次突破的分量，得先搞清楚超导带材的结构。

第二代高温超导带材就像一层层叠起来的“汉堡包”。最底层是约50微米厚的金属基带，相当于面包片；往上依次是氧化铝、氧化钇、氧化镁等过渡层；中间是微米级厚度的超导层；最上层镀银保护。底层的金属基带承担力学承载功能，好比整条带材的“脊梁”。如果“脊梁”不够坚韧，超导层就无法稳定工作。

第二代高温超导带材结构

过去30年，这个“脊梁”几乎全用哈氏合金。2026年1月，中国科学院物理研究所发布的《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》，明确将“大幅提升合金基带的屈服强度与疲劳耐受性”列为高温超导带材亟待解决的十大关键问题之一。

DW01的出现，直接回应了这个问题。

二、为什么能突破：从“凭什么非得是哈氏合金”到647安培

这个项目的起点，是一个很朴素的疑问。

哈氏合金

常年研究低温材料的李来风一直想不通：“凭什么非得是哈氏合金，用别的合金行不行？”他把想法告诉中国科学院物理研究所研究员赵忠贤。赵忠贤说：“国产化不是单纯仿制国外的东西，而是研发出中国人自己的东西，不仅能替代进口，还能把它推广到全世界去。”

2023年初，上海超导董事长马韬找上门：“李老师，你们能不能帮我们把基带国产化？做出来，我按进口价买！”国内超导带材企业当时被进口基带“卡住了脖子”——不但贵，供应也不稳定。

团队决定“两条腿走路”：一条是将哈氏合金基带技术国产化，打通全链条工艺；另一条是从零开始设计全新的铁基合金基带。

过程并不顺利。第一组成分的合金拿去锻造时，还没成形就像苏打饼干一样层层碎开。2024年夏天做出几卷样品送到上海两家企业测试，结果是“没有电流”。

转机出现在赵忠贤的两次提醒之后。他建议团队仔细研究基带和氧化铝过渡层的精细微观结构。理化所团队与上海超导总工程师朱佳敏密切合作，反复调整镀膜工艺。

上海超导

2026年5月，上海超导用12毫米宽铁基基带做出的镀银超导带材，在零下196摄氏度、零磁场环境下，临界电流达到647安培。

三、影响有多大：性能反超+成本四分之一，两个维度的颠覆

数据最能说明问题。

性能层面：用DW01基带制备的超导带材，在20K（约零下253摄氏度）下屈服强度超过1400兆帕，4.2K（约零下269摄氏度）下接近1500兆帕，比同工艺的哈氏合金基带带材大幅提高。更关键的是形变耐受性——在0.6%拉伸应变下，DW01基带带材的临界电流衰减不到10%，而哈氏合金基带带材同等应变下衰减超过50%。

成本层面：DW01主要成分是铁，原材料成本仅为哈氏合金的四分之一。

DW01与C276基带性能对比数据图表

这个对比意味着什么？

哈氏合金用了30年，性能已经接近极限。而DW01不仅在低温屈服强度上大幅超越，还在最致命的应变耐受性上实现了量级优势。对于设计40特斯拉以上极高场磁体的工程师来说，这意味着可以不用再预留那么大的安全裕度，磁体设计可以更紧凑、更高效。

团队已围绕DW01的成分设计和制备工艺申请了6项发明专利。基带厚度、精度、表面质量等关键指标均达到供货水平。

四、行业趋势：超导带材市场正处在爆发前夜

DW01的突破，恰好踩在了行业快速扩张的时间点上。

全球市场：2026年全球超导带材市场规模预计达到48.7亿美元，同比增长24.2%。其中第二代高温超导带材（REBCO）市场份额预计攀升至71.3%。全球高温超导带材出货量预计2026年首次突破1.2万公里。

中国市场：中国超导带材市场规模2026年预计达到14.6亿美元，占全球30%，同比增速28.5%。高温超导带材正从百公里级示范向万公里级工程应用跨越。

政策层面：国家已将超导材料列为战略性新兴产业。上海“十五五”规划明确加快超导带材规模化发展，拓展核聚变、医疗装备磁体、大容量输电等场景。

一个值得思考的问题：当核心材料成本降至四分之一，超导带材从“实验室材料”走向“工业材料”的拐点，会不会比所有人预想的来得更快？

五、一个反常识的判断

这件事最值得注意的点，可能不是“国产替代”，而是“性能反超”。

过去我们在很多领域的国产化，逻辑是“做得跟进口一样好，但更便宜”。DW01的逻辑是“比进口更好，还更便宜”。这不是在追赶，是在重新定义标准。

上海超导副董事长洪智勇的评价很克制但也很明确：“基带厚度、精度、表面质量和直线度等关键指标均达到供货水平，满足高温超导带材生产工艺要求，为高温超导带材基带国产化开辟了新途径。”

李来风说接下来团队要回到实验室继续优化成分和工艺。他说：“挣钱不是最重要的，最重要的是解决‘没有’的问题。”

你怎么看这次变化对你所在环节的影响？ 超导带材成本下降会最先在哪个应用场景落地——可控核聚变、医疗磁共振，还是超导输电？评论区说说你的判断。