金錢的誘惑
目前,世界上超導體工業仍屬於小的工業部門,但超導器件往往是大系統的某些重要部件。1988年,超導器件年銷售額達4億美元,全部超導產品的世界市場超過10億美元。據估計,若沒有重大突破,到2000年可能接近30億美元。
當前的超導產品的工作溫度都在絕對零度以上幾度範圍內,並且都是由鈮和鈮合金制成的,因此可以說目前的市場是低溫超導的市場。1987年以來發現的高溫超導對當前的市場影響還很小。
當前超導體市場僅僅是處在萌芽狀態,預計超導材料市場的年增長率為15%,增長最快的領域是醫學成像、電子學、國防系統、工業部門、發電與配電等領域。在市場上銷售的主要超導產品是:磁***振成像儀;生產用磁體;超導量子幹涉器件;示波器和電子產品;線材、棒材和電纜;研究用小型磁體;大型鈮磁體;陶瓷線材和帶材;陶瓷塗料;薄膜和屏蔽;粒子加速器;核聚變用磁體等。其中,磁***振成像儀使用的超導磁體,在超導部件的市場上占有最大份額,如1987年,超導部件年銷售額2.0億美元,其中1.5億美元是用於磁***振成像儀。磁***振成像儀每年約銷售300臺,該儀器在世界範圍內需求量非常大,且目前有95%以上是超導式的。
生物磁技術公司開發出用於測量人腦活動的探測儀,可進行腦紊亂的早期診斷。
美國的壹家公司正在制造磁特性測量系統,可用於實驗室進行高級超導性研究。該設備幾乎是無競爭地進入市場,並有壹定的儲備產品。該公司制造了壹臺銹蝕探測儀,可探測出由於金屬氧化的化學反應而引起的微小的磁場變化,用於鐵橋和管道等銹蝕診斷。
美國十分重視能量存儲在軍事上的應用,“星球大戰”計劃安排了若幹這類的項目。這些項目要求儲能系統在需要時能迅速供給大量的能量,如定向能武器等。
粒子加速器是高能物理研究的重要設備,美國費米實驗室的粒子加速器原設計使用常規磁體,後來用超導磁體替換,使加速器功率加大1倍,且能耗驟減。它***使用900塊磁體,每塊重1噸左右,磁體是由鈮鈦扁平電纜制成的。這些磁體在5年內提供了1500萬美元的市場。
而美國正在實施的SSC工程則是更大型的粒子加速器,它包括1萬塊鈮鈦超導磁體,每塊長50英寸左右。這些磁體為磁體供應商提供了10億美元的市場(在幾年內)。
“技術商情”雜誌1988年1月列出了世界範圍從事超導研究與銷售的48家主要公司的名單及其主要活動:美國31家;歐洲6家(其中英國4家,瑞典1家,德國1家),日本11家。顯然,這些廠家都是從低溫超導產品研究與生產銷售起步的,超導商品市場的占有者已是十分明顯了。美國、日本和西歐是最重要的市場占有者,將超導的實驗室成果,以最快速度實現實用化和商業化,並最大限度地占領市場,這是超導業競爭的焦點。
在1987年尋找高溫超導材料的競賽時,中國與上述3個集團是並駕齊驅的,甚至還相當突出。可是,高溫超導體出現後,由於競爭的焦點是商品化及占領未來市場,中國就略顯遜色。激烈的競爭仍在上述3個集團之間展開,尤以美國和日本競爭最為激烈。
1987年新高溫超導體發現幾個月後,美國聯邦機構就將1987年度的基金從其他研究與開發領域中抽出4500萬美元用於從事高溫超導體研究。1987年4月(高溫超導體發現後僅2個月),美國總統裏根發布命令,要求各聯邦實驗室把研究所的技術迅速轉讓給私營企業,並鼓勵政府、大學和工業界進行合作研究,旨在加速科學技術的商業化速度。與此同時,美國國會還成立了“超導材料商業和國防應用委員會”。
在1988年度,美國聯邦署支出將近1.59億美元用於超導研究與開發,半數以上(0.95億美元)用於高溫超導材料,其余用於低溫超導材料。1988年預算超過1987年的89%,1989年預算超過1988年的58%,增長幅度相當高。
財政預算的重點集中於能源部和國防部。能源部3個年度的財政預算占3年總預算的46.3%。國防部為34.3%。反映了美國政府對能源和國防的重視程度。美國為了近幾年內在民用和軍事系統搶占技術優勢,采取了新的開發方針:即鼓勵聯合開發,提倡基礎技術與應用技術同時開發的方針。實現研究、開發、生產壹體化,以期將科研領先地位迅速轉化為商業應用的領先地位,並保護本國的知識產權。如果說在尋找高溫超導材料的基礎研究的競爭中,美國已取得領先於日本的地位,那麽,在應用開發與產品商品化方面,美國最擔心的是落後於日本。
高溫超導材料發現後,日本政府加速了對超導研究的資金投入,1988年的投入超過1987年的300%。日本充分認識了超導市場的潛力,包括技術和商業上的市場。1988年日本超導的預算達5697萬美元。日本還制訂了“1988年度超導研究開發及商業化計劃”。日本制訂了壹個關於超導研究與開發的總體規劃,以使技術轉移到工業基地的速度快於美國和西歐。
由於日本1988年財政預算中不包括工資部分,如果與美國財政預算進行比較的話,根據非正式資料估計,日本的數字可能要擴大2~3倍。這樣,日本與美國的1988年度財政預算是接近的。