超导材料因其零电阻和完全抗磁性等非凡特性，被公认为21世纪极具战略价值的前沿材料。然而，传统超导材料需液氦极低温度下工作，制冷成本高昂且依赖稀缺的氦资源，这严重制约了其应用范围。长期以来，超导技术的应用仅限于粒子加速器、核磁共振仪等少数大型科研装置和高端医疗设备领域。 以REBCO为代表的高温超导材料的出现改变了此局面。该材料的临界温度高于液氮温度——制冷成本大幅降低——同时在承载电流和抵抗磁场上性能明显提高。自2006年实现商业化制备以来，REBCO高温超导带材在磁约束核聚变、高端医疗设备、大科学装置及超导电力设备等多个领域显示出重要应用潜力，为更大规模应用奠定了基础。 当前，REBCO高温超导带材的应用主要集中在电力系统与磁体系统两大方向。在电力系统中，该材料可用于制造超导电缆和故障限流器。超导电缆能在液氮温度下实现大电流、低损耗输电，特别适合城市电网升级改造；故障限流器能在电网短路时迅速限制电流，保障电网安全。在磁体系统中，REBCO带材凭借其强磁场下载流能力强的特点，可应用于核聚变装置、高场磁共振成像、超导电机等重要设备。 尽管REBCO高温超导带材已进入商业化初期，但其性能仍有很大提升空间。当前高温超导带材由合金基带、缓冲层、超导层和保护层组成的多层复合结构。中国科学院物理研究所所长方忠院士指出，未来发展的关键在于系统推进材料、工艺与应用的协同创新。根据超导层，需优化内部结构以增强其在磁场中的载流能力；围绕基带、缓冲层和保护层，要着力改善强度与韧性的平衡、结构传导效率以及层间界面结合等问题；同时必须发展可规模化、一致性高的制备工艺，实现带材的低成本、批量稳定生产。 此次发布的战略研究报告首次系统凝练出阻碍REBCO带材走向大规模应用的十大关键科学技术问题。这些问题贯穿基带、缓冲层到超导功能层的整个材料体系，是连接基础研究与工程应用的"枢纽"。攻克这些问题需要材料、物理、工程等多学科的深度协同。方忠院士表示，这十大关键问题源自对产业链从研发到应用的全链条深入调研，通过逐层剖析REBCO带材的结构，找出每一层材料的性能瓶颈与层间匹配难点，对照核聚变、超导电网等国家重大需求，明确了从"能用"到"好用"所需攻克的具体方向。 中国科学院物理研究所副所长程金光研究员表示，这份报告的发布为中国高温超导领域明确了关键攻关方向与实施路径。通过揭示这些核心科学技术问题，可以汇聚各界创新力量，协同突破，推动我国在高温超导领域实现从跟随到并行、最终迈向引领的跨越。 随着不同应用场景对材料性能需求日益细化，发展"按需定制"的超导带材将成为推动其规模化应用的关键。这意味着未来的高温超导带材产业将更加注重针对性和差异化发展，以满足能源、交通、医疗、科研等多个关键领域的具体需求。
高温超导的价值不仅在于其物理特性，更在于对能源效率和产业升级的推动作用。实现规模化应用需要以需求为导向，以问题为路径，通过协同创新系统推进。此次战略报告既是对技术现状的总结，也为下一步发展指明了方向，需要产学研各界共同努力，加快形成可持续的工程化能力和竞争优势。