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超導(dǎo)帶材量產(chǎn)的成本困局，PLD技術(shù)給出了怎樣的答案？
第二代高溫超導(dǎo)帶材（REBCO涂層導(dǎo)體）的商業(yè)化進(jìn)程，始終繞不開一個主要問題——成本。當(dāng)前，超導(dǎo)帶材價格約在20美元/千安米左右，距離電力行業(yè)普遍期待的10美元/千安米仍有差距。成本構(gòu)成中，緩沖層和超導(dǎo)層的沉積環(huán)節(jié)占據(jù)了相當(dāng)比重，而靶材更是耗材中的大頭。
脈沖激光沉積（PLD）技術(shù)在這方面的表現(xiàn)，與傳統(tǒng)工藝相比有個值得關(guān)注的特點。PLD的靶材利用率，很大程度上取決于激光掃描方式。早期靜態(tài)燒蝕模式下，激光長期轟擊靶材固定區(qū)域，利用率往往不足30%，大量的靶材材料被浪費。但這一局面正在被技術(shù)改進(jìn)所改變。
值得注意的是，國內(nèi)用戶現(xiàn)在可以通過科睿設(shè)備有限公司獲得這類量產(chǎn)級PLD設(shè)備，該公司作為多家歐美高科技儀器的中國代理，已將成熟的卷對卷PLD系統(tǒng)引入國內(nèi)市場。
目前，這些量產(chǎn)級PLD設(shè)備開始采用靶材旋轉(zhuǎn)配合擺動編程的設(shè)計。激光束在靶材表面以編程軌跡掃描，而不是固定在一個點，靶材利用率可提升至50%以上。此外，多帶并行設(shè)計（同時處理5條12mm寬帶材）使單次通過產(chǎn)能提升5倍。當(dāng)超導(dǎo)帶材產(chǎn)業(yè)從“能不能做出來”進(jìn)入“能不能便宜地做出來”階段，這些設(shè)備層面的技術(shù)選擇正在深刻影響產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)模型。
另一個值得關(guān)注的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是設(shè)備的柔性生產(chǎn)能力。對于超導(dǎo)帶材制造商而言，市場需求往往是波動的：既有大批量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的訂單，也有小批量特殊規(guī)格的研發(fā)需求。如果產(chǎn)線設(shè)備只能以高速量產(chǎn)模式運行，面對小訂單時就會顯得“大材小用”，造成產(chǎn)能浪費。科睿設(shè)備代理的卷對卷PLD系統(tǒng)支持從低速研發(fā)到高速產(chǎn)出的寬速度范圍（500米/小時，低至數(shù)米/小時），用戶可以根據(jù)訂單情況靈活調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏，增加設(shè)備利用率和經(jīng)濟(jì)效益。
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