联创光电：高温超导光伏硅产业化破局

高温超导应用迎来了最新突破。

3月15日，由中国电工技术学会主持、宁夏超导泛半导体科技有限责任公司（简称：宁夏泛半导体）牵头组织的“高温超导磁控硅单晶生长装备、技术及应用科技成果鉴定会”举办。

由中国科学院院士甘子钊领衔的专家委员会对项目进行评估，一致认为该技术填补了我国在高端硅晶体制造领域的多项空白，综合性能达到国际领先水平。

股权穿透显示，江西联创超导技术有限公司（简称：联创超导）是宁夏泛半导体的重要股东，联创超导则是联创光电（600363.SH）的参股子公司，持股比例为40%。

双方的合作可追溯至2023年，彼时宁夏泛半导体母公司盈谷股份（830855.NQ）与联创超导签订协议共同研制超导磁控硅单晶生长炉。此后，联创超导收到来自盈谷股份百余台超导磁控加热炉订单，现正处于陆续交付中。

受到应用高温超导技术突破消息刺激，联创光电股价接连上涨。3月17日，公司股价涨停，报收66.36元；3月18日，公司股价盘中一度涨至67元/股，再创新高。

“超导+光伏”降本增效

直拉法制备单晶硅是光伏制造链上的重要一环，原理是通过热场加热，将多晶硅融化成熔融状态，并把液面温度控制在结晶临界点，再从液面向上提拉单晶籽晶，使溶硅顺着籽晶的晶向生长出硅单晶棒。

3月14日，21世纪经济报道记者实地探访了宁夏泛半导体在银川的生产制造基地。

据现场专家介绍，磁控直拉法（简称：MCZ）则是在传统直拉法基础上，外加超导磁体产生的强磁场，从而抑制晶体生产中产生的热对流，有效提高长晶成功率，降低晶体内氧含量，提高晶体质量。

根据中金研报，高温超导磁控硅单晶生长设备及技术可将硅棒头尾利用率提升4%以上，生产效率提升12%以上，下游电池片转换效率提升0.15%，未来有望提升0.5%，从而降低电池片和组件非硅成本以及BOS成本。

据了解，宁夏泛半导体的磁控直拉法目前已拉出直径达340mm的硅棒，硅片整体生产成本下降5.2%，硅片含氧量控制在5ppma以下。

简而言之，MCZ能够提高晶体的完整性和均匀性，实现大尺寸单晶硅快速生长，同时减少设备体积、降低运行成本。

MCZ并非是新鲜事物，早在1980年，日本索尼公司便发表了磁场直拉法制备硅单晶的新制法。但碍于技术难度和超导材料受限，一直没有能够成功实现产业化。

“相较于永磁体、常规电磁铁，超导磁体由于其低能耗、快速响应控制、磁场强度高、均匀性好等优点，被公认为是用于光伏N型及半导体硅单晶制备的最佳方案。”现场交流会上一名专家向记者表示。

除了联创光电外，晶盛机电（300316.SZ）同样将超导磁场技术导入光伏领域。

根据该公司披露的投资者交流记录表，晶盛机电推出的第五代单晶炉，将大规模运用于半导体领域的超导磁场技术导入光伏领域，打开了低氧N型晶体生长的工艺窗口，实现小于5ppm的超低氧单晶硅稳定生长。

据21世纪经济报道记者了解，高温超导磁控直拉法是联创光电在超导技术产业化布局的重要一环，涵盖相关装备、技术及应用。

2023年3月，联创超导与盈谷股份先后签订了两份协议，共同研制半导体级超导磁控硅单晶生长炉和光伏级N型硅单晶生长炉。

同年9月，联创超导获得了下游客户宁夏旭樱新能源科技有限公司首批几十台超导磁控加热炉商业化订单，现已完成交付；同年12月该客户追加百余台成套设备的批量化订单。2024年1月与江苏某头部光伏企业签订高温超导磁体订单1台。

天眼查信息显示，宁夏旭樱新能源科技有限公司是盈谷股份全资子公司。

根据去年9月20日公告，联创超导2024年6月完成第1台成套设备交付验收，技术指标及性能达到预期，已按合同约定完成收款。

相关人士介绍，目前国内存量直拉单晶硅设备已超过十万台,其中8英寸~12英寸的设备需求数量也为每年数万台。12英寸硅片需求年复合增长率约为8.4%，国产化率较低，采用超导磁体提供5000Gs稳定磁场的MCZ技术是目前国际上生产12英寸大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法。未来随着“单晶+大尺寸”双重技术迭代，超导磁场单晶炉渗透率将进一步提升。

高温超导成本性能优化

超导是指某些特定材料在低温条件下，电阻率突然降为零的现象，超导材料能够在电流流过时产生非常强大的磁场，因此具有重要的应用前景。

一般来说，很多材料要在零下250摄氏度以下才能实现超导，而能够在零下233摄氏度以上实现超导状态就算是高温超导。

与传统超导材料相比，高温超导材料在相对较高的温度下即可实现超导特性。根据联创光电有关人士介绍，根据高温超导材料制作大口径传导式磁体，工作在20~30K温区，无需任何低温液体冷媒，制冷成本低。

中国电工技术学会超导应用技术专业委员会主任委员、中国科学院电工研究所研究员古宏伟在接受记者采访时表示，目前来看，高温超导接近商业化应用，超导材料已经形成批量生产的能力，主要是超导材料还不够稳定，应用过程中容易出问题，这是较大的瓶颈。

目前氧化物超导材料是高温超导材料中最主要的一类，其中最具代表性的是钇钡铜氧（YBCO）和铋锶钙铜氧（BSCCO）。

古宏伟表示，“如果从本征性能来看，目前最好的高温超导材料应该是钇钡铜氧。钇钡铜氧产业化进展顺利，但目前还未达到最完美的阶段，它的稳定性和性能还有进一步提高的可能。”

据知情人士介绍，联创超导目前应用在磁控硅单晶生长装备上的超导材料便是钇钡铜氧。

需要说明的是，高温超导材料发现时间较晚，现阶段成本相对较高，成本是摆在产业化面前的拦路虎。

根据相关公告，联创超导高温超导磁控光伏硅单晶生长炉分为基础版和强磁版，产品市场定价较目前常规生长炉略高，强磁版产品市场定价较基础版高50%以上。

值得注意的是，联创光电在超导领域的布局不仅限于高温超导磁控硅单晶生长装备。

截至目前，联创超导的主要产品是基于高温超导磁体技术的高端电工装备，具体产品主要分三大类，即高温超导感应加热装备、高温超导磁控硅单晶生长炉及其磁体产品、紧凑型核聚变用高温超导磁体系统及低温系统。

除此之外，联创光电面向紧凑型核聚变装置应用的高温超导磁体系统目前尚处于小试阶段，主要供实验研究和验证使用，产业化程度较低。根据规划，预计2026年到2028年开始分批次交付聚变—裂变混合堆装置所需高温超导磁体系统及低温系统。

“目前来看，高温超导磁控直拉法产业化进展相对较快。另外，基于磁体的应用，如超导磁悬浮列车和科学仪器等方面的应用也具备产业化的潜力。”古宏伟谈道。

更多内容请下载21财经APP