超导材料因其零电阻和完全抗磁性特征，被公认为21世纪特点是战略价值的前沿材料；然而，传统超导材料需液氦极低温环境下工作，制冷成本高昂且依赖稀缺资源，长期以来应用范围局限于粒子加速器、核磁共振仪等少数大型科研和医疗设备。该瓶颈制约了超导技术的广泛推广。 以稀土钡铜氧为代表的高温超导材料打破了这一局限。其临界温度高于液氮温度——制冷成本大幅下降——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，稀土钡铜氧高温超导带材在多个领域体现出重要应用潜力，为更大规模应用奠定了基础。 当前，稀土钡铜氧高温超导带材的应用主要集中在电力系统和磁体系统两大方向。在电力系统中，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；故障限流器则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，该材料凭借强磁场下载流能力强，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。 尽管稀土钡铜氧高温超导带材已进入商业化初期，但性能仍有很大提升空间。现有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稀土钡铜氧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关键枢纽。方忠院士介绍，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。通过逐层剖析稀土钡铜氧带材的结构，找出每一层材料的性能瓶颈与层间匹配难点，同时对照核聚变、超导电网等国家重大需求，分析现有材料与实际应用之间的差距，从而明确了从能用到好用所需攻克的具体方向。 攻克这些关键问题需要材料、物理、工程等多学科的深度协同。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。这一战略研究报告的发布，为我国高温超导材料产业的发展提供了科学指引，也为对应的领域基础研究和工程应用指明了方向。
这份战略研究报告的发布表明，我国在高温超导材料领域的研究正从追赶转向引领。在全球科技竞争加剧的背景下，系统梳理关键科技问题不仅为科研指明了方向，也展现了我国破解核心技术难题的决心。随着材料性能瓶颈的突破，高温超导技术有望引发新的产业变革，为能源转型和高端制造等领域带来重大影响。这不仅说明了基础研究对高质量发展的重要支撑，也是我国实现科技自立自强的关键进展。