先进材料成算力时代“必争之地” 达沃斯热议超导体，一旦需求产生，银产量是制约因素

先进材料正成为算力时代新的胜负手。

前不久，一则英特尔CEO（首席执行官）陈立武的访谈引发资本市场关注。陈立武在访谈中透露，英特尔正将投注重心转向先进封装技术EMIB（嵌入式多芯片互连桥接）、玻璃基板，以及氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、磷化铟（InP）和人工合成钻石等新材料领域。

芯片的竞争，正在从“造多小的晶体管”转向“用什么样的材料”。

英特尔押注的是氮化镓、碳化硅、人工合成钻石等半导体材料。《每日经济新闻》记者（以下简称每经记者）在近期举行的“2026夏季达沃斯”上关注到，不少企业、嘉宾都在讨论超导体在数据中心的应用。

机构预测，到2030年，全球超导体市场规模将达到150亿美元到200亿美元。在与现场嘉宾的交流中，记者了解到，制约室温超导体大规模生产的因素是银产量。

先进材料能降低数据中心能耗

作为一种可实现零电阻导电的材料，超导体正形成一个快速增长的市场。随着算力相关能耗的增加，超导体在电网、先进能源技术和数据中心等领域的潜在用途正在被关注。

6月24日，在大连国际会议中心，一场名为“超导体，前途无限”的分论坛上，来自荷兰的特文特大学应用物理学和纳米技术教授Hans Hilgenkamp和来自英国的MatNex联合创始人兼首席执行官Jonathan Bean作为发言嘉宾，从不同角度探讨超导体的前沿发展。

为何科技巨头将目光转向先进材料？超导体一类的先进材料能给数据中心带来什么？

分论坛结束后，Jonathan在接受每经记者现场采访时说：“我认为超导体最大的应用场景在数据中心，核心在于其能降低数据中心能耗，并提升不同服务器之间的通信效率——超导体可实现更高吞吐量的数据通信。”

Jonathan接受记者现场采访 每经记者 张宏 摄

“主要有两个方面。”被问到超导体可用于计算基础设施的哪些环节时，Hans告诉每经记者，“其一，数据中心耗电量巨大，意味着需要输送大量电流，而超导体可用于将电流引入数据中心。这需要一根大型超导电缆。其二，超导电子学也极具前景，但仍处于早期开发阶段。目前已能制造超导芯片，用于高效、快速地执行特定计算。这一研究领域被称为‘快速单磁通量子逻辑’（Rapid Single Flux Quantum Logic），是一种基于超导体而非半导体的新型计算方式。虽然尚处于发展初期，但若持续推进，或将成为降低AI（人工智能）能耗的途径之一”。

Hans在分论坛中发言 每经记者 张宏 摄

Hans进一步指出，“超导系统不产生热量，不会过热，稳定性好。材料本身相当稳定，只要保持低温、妥善维护冷却系统，就能长期良好运行。原则上，若操作得当，应用寿命可以很长”。

在AI和数据基础设施中使用超导体，可降低成本多少？

对此，Hans认为，这难以精确估算。“但就电缆而言，其原理是可将电流传输效率提升数个数量级，从而大幅降低因电流通过电缆产生的能量损耗。至于电子学层面，目前数据中心的大量能耗用于处理器与内存之间的数据传输。我们尚缺乏成熟的超导技术来替代这一环节，光子学等其他技术或许有助于提升能效。因此，不能断言超导体可将AI能耗降低十倍，但确实有助于提升数据中心部分环节及供电系统的效率。”

“高温超导”一旦实现，将彻底改变数据中心

既然能大幅降低算力成本，超导体是否已经应用在数据基础设施中？应用现状如何？

Hans坦言，目前超导体在数据基础设施中的应用处于非常早期的阶段，主要处于研究阶段，尚未大规模进入实际市场，但从技术层面而言是可行的。

Jonathan认为，算力发展需要但目前尚未拥有的材料是“高温超导”。一旦实现，将彻底改变所有数据中心：大幅减少铜的使用，实现更快互连，从空调到通信系统的整体能耗将显著降低，具有变革性意义。“临界温度”是超导体在算力领域竞赛的关键，提升临界温度是性能的核心指标——临界温度越高，性能越好。

每经记者了解到，超导体领域所说的“高温”，与日常生活中的高温有所不同。在超导体研究中，能在‌液氮温度（约零下 196℃）以上‌实现零电阻输电的材料技术被称为“高温超导”。传统低温超导需要在零下 269℃（接近绝对零度）的液氦环境中工作，冷却成本极高。

谈及“进度条”，Jonathan表示，目前已能制造约200K（热力学单位开尔文，200K相当于零下73.15℃）的超导体，但还需再提升约100K才能达到室温。回顾过去50年的发展，进步相当显著，目前距离目标只差约100K。

Hans也表达了类似观点，“理论上存在达到该温度的可能性。一旦实现，将有望应用于电力基础设施和冷却等场景”。

参会嘉宾Alex Hammer来自德国，是Dunia Innovations公司的联合创始人兼CEO，该公司专注于利用AI加速新型材料（如超导体）的发现。

Alex告诉每经记者，超导体领域最令其关注的问题是寻找非稀土基的高温超导体。“许多超导体应用需要更高的超导转变温度，同时还须具备良好的可加工性——并非所有超导体都能以可用形态进行加工制造。”

Alex接受记者现场采访 每经记者 张宏 摄

室温超导大规模生产需要大量银

当前众多公司投身超导体竞赛，决定竞赛胜负的关键因素是什么？

Hans认为，关键是能否实现广泛的市场应用。若企业能开发出大量可使用的技术，就能盈利并持续改进工艺。这不存在根本性的技术障碍，更多是如何将创新推向大规模市场应用。需求增加会带动产能提升，制造成本也会随之下降。这始终是一个“先有鸡还是先有蛋”的问题。

他进一步指出，超导体研究目前最迫切需要的是出现一个能真正推动制造成本下降的应用场景，从而发挥规模经济效应，形成对高温超导体的强劲需求，进而带动生产工艺发展、降低价格。目前紧凑型核聚变反应堆正是一个被认为有前景的应用方向，对超导带材需求旺盛，这有助于生产线建设，使制造成本低于此前的中试线活动。

若需求产生，哪些因素制约室温超导大规模生产？

“银。”Jonathan指出，“银被用于这一工艺。如果要在全球范围内生产室温超导体，围绕所需银量的供应链挑战确实很大。目前需要大量银。”

超导体材料众多，面向未来，尤其是数据基础设施，最具前景的方向是哪种？

Hans认为，就数据基础设施中的电缆而言，高温超导体如钇钡铜氧化物（YBCO），有时也称稀土钡铜氧化物（REBCO），是目前关注的主要材料。即钇或钆等稀土元素与钡铜氧化物的化合物。MRI系统则使用铌钛等材料，因其超导性能极强，但需用液氦冷却至极低温度。高温超导体方面，主要是钇钡铜氧化物及其微小变体化合物。

可能只需几年就能看到首批应用案例

现场交流过程中，每经记者了解到，在用上超导体之前，AI已经先一步造福了半导体研究。

Hans告诉记者，“目前人们正在探索改进低温超导体和高温超导体。一种新兴方法是利用大量机器人开发和合成新型导体，并基于这些自动化机器人实验的数据训练模型。其核心思路是利用这些模型，通过生成式算法预测新型超导体。这是一个持续进行的研究方向，已有不少公司涉足这一领域”。

Alex的公司就是其中之一。

“每项技术都有其学习曲线，AI或许能加速这一曲线。问题是：能否将2050年的技术提前到2030年实现，压缩学习周期？目前超导体的研究非常困难，因为我们缺乏良好的物理理论来指导方向。发现高温超导体可能是材料科学中最难的问题之一。但借助AI，我们或许能更智能地在庞大的设计空间中搜索。” Alex说。

在突破高温超导之余，或许，将算力基础设施“搬上”太空也是办法之一。

此前调研中，每经记者了解到，太空算力正是目前算力领域的前沿布局之一。在太空环境中建设数据基础设施时，超导体有何应用？

“超导性在太空应用中已得到广泛应用。”Hans表示，“例如，对于高灵敏度传感器，可利用太空本身极冷的环境，通过辐射冷却等方式为超导体降温，冷却难度相对较低。”

他认为，超导性在太空领域具有应用潜力。“冷却系统通常采用‘闭式循环’，即通过制冷机制造液氮并循环输送，氮气蒸发后可重新补充。只要有电力，就能实现闭式循环冷却，而电力可来自太阳能板。因此，在太空环境中使用低温技术是可行的。”

其预计，超导技术在算力基础设施领域的应用会来得相当快，可能只需几年就能看到首批案例。

封面图片来源：每经媒资库