如果要盘点近期热门的概念,“室温超导”必然是一个绕不开的话题。无论是产业新闻还是资本市场,“室温超导”四个字都处于绝对的风口浪尖。

那么,最近大热的“室温超导”具体是啥情况?究竟发生了什么?如何影响投资?接着看,挖掘基带大家好好梳理一下。

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(资料图片仅供参考)

发生了什么?

“室温超导”为何热度飙升?

本次关于室温超导的热度始于7月22日,物理学界迎来的一则重磅消息转动了“风口的齿轮”。

一个来自韩国的研究团队在网站arXiv上传了两篇论文,表示发现了全球首个室温超导材料,一种名为“改性铅磷灰石晶体结构(一种掺杂铜的铅磷灰石)”的材料,被称作“LK-99”

论文中声称,在常压条件下,LK-99能够在127摄氏度(400K)以下表现为超导体。注:K即开氏度,开氏度与摄氏度的换算公式是K=℃+273

(来源:arXiv、澎湃新闻)

所谓超导,指的就是某些材料在低于一定温度(临界温度,Tc)时电阻变为零,电流可以无损耗地流动的现象,转变后的材料就被称为超导体。

室温超导体,指的就是在相对较高的温度下(例如在室温下)表现出超导性质的物质

相关新闻一经报道,立即引发了全网的高度关注,一时之间热议不断。

Why?因为如果这篇论文属实,意味着全球物理学家超过一百年的研究历程终于取得了突破性进展,人类科学再迎历史性时刻。

全球竞逐超导技术的原因在于,超导材料零电阻这一特殊特性可以使得电路几乎没有热损耗,如果能在室温下进行大规模商业化应用,就可以极大提高能源效率,减少能源消耗,任何与“电”相关的领域都有望从中受益,对制造业乃至整个人类社会带来颠覆性的变革。比如说:

电力能源:大幅降低电力传输和存储中的损耗,实现更高效的能源传输与存储; 交通运输:应用超导电磁线圈于磁悬浮可以产生更大的悬浮力和驱动力,深刻影响未来远距离交通的模式; 医疗设备:推动核磁共振成像(MRI)等医疗设备的小型化和便携化,助力医疗技术的发展; 电子通信:大幅降低量子计算机的运行成本,推动人工智能等前沿技术的进步。

事实上,超导现象首次被发现可以追溯到1911年,经过学界的潜心研究,中间也经历了多个阶段的技术迭代。

从早期的低温超导(Tc<25K,即-248.15℃)发展到高温超导(Tc≥25k且Tc<250K,被证实最高临界温度为250K,约-23℃),临界温度逐渐提升。

但是,目前市面上的低温和高温超导材料都需要极低温(借助液氮/液氦等维持)、超高压的工作环境,大多数材料的临界温度都在-220℃以下,高昂的成本约束了产能扩张,导致超导技术现有的商业化应用场景较为局限。

在丰满的理想之下,现实仍然显得有些骨感。正是因为这个原因,韩国团队的论文颇有些石破天惊的意味。

如果常温常压超导方面真的取得了突破,科学家们梦寐以求的人类社会超导时代不就能加速开启了?关于“常温超导或将掀起第四次工业革命”的报道也开始如雨后春笋般涌现。

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是突破还是乌龙?

实验的复现到哪了?

于是乎,此后世界诸多科研团队开始着手复现实验现象,国内科研团队在此次验证中表现积极。

具体怎么验证呢?还是从超导自身的性质出发,一是验证零电阻率,二是验证完全抗磁性。要看一个材料是不是超导体,这两个条件缺一不可。

(来源:西部超导、东吴证券,以上不构成个股推荐)

完全抗磁性又被称为“迈斯纳效应”,指的就是超导体体内的磁场会“排斥”掉几乎所有的磁通量,仿佛有一个金钟罩使得磁力线无法穿透超导体。其效果是,如果在超导体的正下方放置一个磁体,那么超导体就可以悬浮在半空中,带来科幻大片中类似的场景。

相信大家已经从近期大热的验证视频中看到了类似的现象。目前视频资料中出现的悬浮现象,的确能够反映材料具有“抗磁性”。

只不过,“抗磁性”只是证明超导的必要但不充分条件。不充分的原因在于,很多物质都有抗磁性,比如说水就有比较微弱的抗磁性。理论上,如果外加磁场足够强,可以观察到水也会变得像一个同性磁体一样,排斥外加磁性物质的现象。而超导体的抗磁性物理成因不同,是超导电流形成的

目前很多团队通过找到“抗磁性”来验证,是因为现象易观察,对实验环境要求低,是发现超导体的第一步。即使这一步验证成功,仍需要验证“零电阻率”或“完全抗磁性”。

挖掘基梳理了一下当前比较重要的事件,过程颇有些扑朔迷离:

◆ 8月1日,北航团队合成的LK-99检测室温电阻不为零,也没有观察到磁悬浮。

◆8月1日,美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBNL) 的计算机模拟结果支持LK-99为室温常压超导体。

◆8月1日,华中科技大学团队复现了抗磁性的特征。

◆8月3日,东南大学团队在110K(-163℃)温度下对LK-99材料零电阻观测成功。

这中间还有一些小插曲,7月29日,韩国团队成员称论文存在缺陷,系一名成员擅自发布并要求下架的闹剧,应该是团队矛盾和名利争夺导致,与论文真实性无关。

另外,有报道称8月3日韩国超低温学会认为LK-99并非常温超导体,但事实是该机构称“根据论文的数据和视频无法将LK-99视为室温超导体”,因此该新闻并非盖棺定论。

◆8月5日~6日,开始出现没有透露个人信息的自媒体在社交媒体发布了完全悬浮的视频。如果视频为真,则会将验证推进一大步,因此已引发国内外互联网上的广泛关注。不过,此类未披露实验者信息的视频可信度不高,不应将其视为有效的进展。

◆8月8日,一个韩国科学专家委员会表示,声称超导技术取得突破、位于首尔的研究中心最快将在两周后向其提供验证过程所需的样品。同日,北京大学、中国科学院大学相关团队提交到arXiv的一篇论文认为,自制 LK-99 样品没有超导性,能够悬浮是因其具有软铁磁性。

(来源:Wind,财联社,新智元,公开信息)

至于常温超导是否真的被发现? 挖掘基认为,仍需等待后续进一步的实验进展。相关领域学者当前也难以预测,毕竟实验才是唯一手段。

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如何影响投资?

室温超导产业链包括上游资源、中游材料和下游终端应用。相对来说,中下游由于进入门槛更高,更有望受益于后续技术的进步。

上游:矿产资源,LK-99主要材料为改性铅磷灰石,对应铅、铜矿产; 中游:超导带材、线材等材料; 下游:电缆、磁体等各类终端设备制造,并衍生应用场景如超导电力领域、磁悬浮技术、医疗领域等。

挖掘基认为,考虑到验证的结果短期难有定论,现在关于超导概念的二级市场走势更多类似于短期的资金行为和情绪博弈,难免大涨大跌

中信证券提出了三种可能的演绎路径:

1)零电阻测试通过,主题投资机会也将升级为年度级别的主线投资,影响范围涵盖社会生活的方方面面;

2)零电阻测试未通过,但韩国团队研究体系得到认可,后续类似研究事件进展将催化室温超导出现阶段性的主题投资机会;

3)零电阻测试未通过,韩国研究体系被认为行不通,室温超导主题投资将告一段落。

尽管目前相关技术仍不成熟可靠,但感兴趣的朋友不妨对后续技术革新的可能性保持关注,让子弹再飞一会。就像网上有人调侃的一样,“目前社会的主要矛盾,已经是金融圈多次攻克重大科学难题,而科研圈总是跟不上之间的矛盾”。

这背后体现的是,科技相关的主题似乎的确更容易带动市场人气、积累资金的共识。毕竟投资这个时代,就是要与匹配时代发展趋势的产业共成长。

从07年工业制造时代的地产、有色、煤炭、钢铁、金融“五朵金花”,到15年移动互联网时代的TMT、互联网+,到19年消费升级逻辑演绎下长坡厚雪的白酒医药,再到20年“碳达峰、碳中和”下新能源的崛起,所有的牛股都从时代的浪潮中脱颖而出。

图:A股历次牛市中领涨行业

(数据来源:Wind)

从这个角度来看,作为上半年绝对的主线——“AI+”仍然值得继续关注。

同样是标志性的变革、同样的引发全球瞩目,去年四季度以来,ChatGPT的横空出世揭开了人工智能时代的序幕,叠加国内自主可控与数字经济浪潮,当下正我们也可能迎来以数字经济为核心的新一轮科技革命。

参考我们公司策略团队的观点,其实人工智能板块整体的性价比当前在均值附近,算不上便宜,但也还远没有到贵的临界点,对于AI所代表的第四次科技革命,仍然保持积极态度。

当然,AI+的大浪潮中,去伪存真是必然的过程。会有公司踏浪而行,也会有公司在退潮后裸泳,但必然会有公司从各自的细分领域异军突起,像当年的“互联网+”一样,把握住时代的浪潮,在快速成长的同时,也给投资者带来巨大的投资回报。

当下与其跟着股价走势走,不如跟着产业趋势走。TMT行业的“拔估值”阶段可能告一段落了,但如果后续业绩兑现,则有望迎来更值得期待的“戴维斯双击”。在产业趋势结束前,或许也不应该轻言行情的结束。

本文参考来源:

《能量守恒无损耗?韩国发现“室温超导”这次靠谱吗》,中国科协官方澎湃号,澎湃新闻,2023.7.27

《室温超导:百年梦想,创新涌现》,刘洋、李一冉,东方证券,2023.8.3

《主题策略|室温超导:晨曦初照》,刘易、田鹏、王涛、王丹,中信证券,2023.8.5

《室温超导时代来了吗?》,曹柳龙,方正证券,2023.8.7

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