中国工业报记者  余娜

6月15日，天津。中核集团旗下中国原子能工业有限公司所属核工业理化工程研究院（以下简称“核理化院”）发布消息：丰度超过99.99%的硅-28同位素实现公斤级量产。中国科学院院士俞大鹏将此举称为“解决硅基量子计算燃眉之急”，中国工程院院士雷增光则给出了“补齐产业链关键环节”的判断。

这不是实验室里的样品展示。年产公斤级的产能、99.9969%的实测丰度、第三方机构中国计量院的认证——从2010年99.5%的初步突破，到2025年生产系统建成，再到2026年的量产落地，这场国产超高丰度硅-28的马拉松跑了超过二十年。

量产只是起点。在量子计算、先进制程半导体、精密计量三条赛道上，硅-28的产业化节奏与商业前景，才是市场真正关心的命题。

量产破局：打破二十年的进口依赖

天然硅中，硅-28的丰度为92.2%。硅-29和硅-30占比约7.8%。在量子计算场景下，硅-29的原子核自旋产生的磁噪声会干扰量子比特的相干性。相干时间的衰减直接影响量子计算的可行性——毫秒与微秒的差距，对应着成百上千倍的计算能力落差。

想要将硅-28的丰度提高到99.99%以上，难点在于硅-28与硅-29、硅-30的化学性质相同，差异仅有微小的中子数差，对设备和工艺的要求极高。

作为我国从事同位素分离技术研究和装备研制的重点科研机构，核理化院利用30余年稳定同位素研发的技术积淀，攻克了设备、系统、控制三个技术难题。科研团队基于底层理论重新建模，摸索技术路线，推翻十几套设计方案后，确定了最优设计方案，研制各种设备，建设复杂工艺系统，最大化发挥设备性能，实现多点位、高精度的精确控制。

这场突破最直接的商业意义在于定价权。

此前，高丰度硅-28只能依赖进口，价格高昂。跨境采购还面临物流中断、结算系统屏蔽等不可控因素的困扰。

核工业理化工程研究院副院长刘成业向中国工业报记者表示：“没有自己的产品之前，定价权不在我们手上。实现自主量产后，我们的售价显著低于进口价格，并且有望在产能释放之后，进一步降低售价。”

对于科研单位而言，公斤级量产意味着什么？在硅-28领域，用量通常以克甚至毫克计量。能达到公斤级，表明核理化院已具备工业化连续生产的能力。对此，刘成业表示，目前的技术和系统设计已可实现规模化扩产，从技术上看没有问题。核理化院目前已与国内大部分从事硅基量子计算的科研单位建立联系，今年下半年，基于国产超高丰度硅-28同位素构建的硅基量子芯片有望公开测量结果。

三条赛道：从量子计算到芯片制程

作为重要的稳定同位素材料，高丰度硅-28同位素在量子计算、先进制程半导体、精密计量等前沿领域有着核心应用需求。核理化院将下游应用锁定为三个方向，其中半导体领域被视为远期规模最大的市场。

量子计算，是当前最迫切的需求方。

硅基量子计算路线的独特优势在于芯片制造工艺与传统半导体工艺高度兼容。目前行业仍处于量子比特数量从两位数向千级、万级跨越的阶段。核理化院稳定同位素技术研发中心副总经理蔡伟向中国工业报记者介绍，现阶段量子芯片的微观结构大多由科学家“手搓”完成——通过扫描电子显微镜等工具人工雕琢。但在未来的规模化阶段，必须依靠与现在主流半导体类似的晶圆制造工艺实现批量生产。硅-28衬底是这一路线的必要前提。

先进制程半导体，是体量最大的潜在市场。

这是三条赛道中市场空间最大、但产业化周期最长的一条。随着芯片制程从5纳米向3纳米及以下演进，电子的“量子遂穿”效应导致的不良率问题日趋严重。一种技术思路是：在不改变现有制造工艺的前提下，将芯片中特定层或区域的天然硅替换为高丰度硅-28同位素。由于硅-28的晶格结构更规整、缺陷更少，导热性能和载流子迁移率均有明显提升。有研究数据显示，采用硅-28制作的纳米线，导热性能提升超过150%。业内专家评估，仅此一项材料替换，有可能带来约一代制程的性能增益。

对国内半导体产业而言，这条技术路径的特殊价值在于其“绕开设备瓶颈”的可能性。在光刻机等关键设备受限的背景下，通过材料端的改良实现性能追赶，是一个值得关注的替代方案。目前核理化院已与国内相关单位进行对接，开展相关实验研究。

精密计量，是稳定性最高的基础需求。

硅-28在这一领域的应用与阿伏伽德罗常数的精确测定直接相关。采用高纯硅-28制成的单晶硅球，通过测量其质量、体积和晶格常数，可以反推出阿伏伽德罗常数的精确值。这一数值的精确度直接影响国际单位制中“千克”的定义。我国相关科研单位正在推动多项标准物理量的重新测量，高丰度硅-28是其中不可或缺的基础材料。

价格分化：研发端高价工业端降价

在商业逻辑上，硅-28的价格走势将呈现“研发端高价、工业端降价”的分化路径。

当前阶段，下游客户主要是科研院所和高校，对丰度的要求极高（99.99%以上），用量较小。这一阶段的定价策略是支撑研发成本和持续投入。而一旦进入半导体领域的规模化应用，例如作为晶圆制造的替代材料——技术参数要求可能适度放宽（如从99.99%降至99.9%级别），同时需求量将大幅跃升。届时价格有望实现数量级下降，以适配工业端的成本结构。核理化院将这一目标表述为“技术参数与成本的平衡”。

产能方面，目前年产公斤级的生产线已可满足国内科研需求。若下游量子计算或半导体领域的需求放量，核理化院具备扩产的技术条件。对此，刘成业透露：“随着应用的拓广和产业发展，我们完全可以进一步扩大生产规模。”

在国际竞争格局中，目前只有极少数国家具备超高丰度硅-28同位素的生产能力。超高丰度硅-28的自主量产，标志着我国稳定同位素研发技术能力已迈进世界第一梯队。在价格优势和产能保障的双重条件下，高丰度硅-28未来进入国际市场是一个可预期的选项。

值得关注的是，核理化院此次发布的硅-28自主量产并非孤立事件。该院已全面掌握12种元素、26种稳定同位素产品的制备技术，在“十五五”期间计划将产品种类扩展至20种元素、30种产品以上。这一产品矩阵的搭建，本质上是在构建一个稳定同位素的材料平台——以技术壁垒和规模效应锁定从基础科研、前沿科技、高端制造到核医疗的多条产业链上游位置。

市场验证：从技术突破到资本共振

硅-28量产的消息发布当天，资本市场即作出反应。

6月15日午后，中核科技（000777.SZ）直线拉升，1分钟内封死涨停板，股价报18.06元/股。与此同时，半导体硅片概念集体异动，有研硅（688432.SH）盘中一度涨超19%，晶盛机电、神工股份、沪硅产业、民德电子等跟涨。合盛硅业冲上涨停后开板，收盘上涨6.99%。

ETF市场同步放量。科创半导体ETF华夏（588170.SH）6月15日收涨5.03%，成分股有研硅上涨19.62%、晶升股份上涨10.52%、天岳先进上涨9.11%。科创新材料ETF博时（588010.SH）连续3天获得资金净流入，合计“吸金”1.88亿元。

机构层面，19只量子科技相关个股获得5家及以上机构评级，银轮股份、中科曙光、中天科技评级机构家数居前，分别为24家、18家、12家。国盾量子、华工科技、光迅科技获机构一致预测2026年营业收入增长率超40%。

然而，资本市场的反应并不完全理性。因处于中核集团体系内、名称自带“科技”元素，中核科技被大量投资者误认为是“唯一绑定硅-28量产源头”“硅基量子芯片概念的绝对龙头”。6月15日至17日，该股连续三个交易日涨停，收盘股价涨幅偏离值累计达27.89%。6月17日晚，中核科技紧急发布澄清公告：公司主营业务为工业阀门，未涉及硅-28的研发、提纯、生产、加工等相关业务。公告同时披露，公司一季度归母净利润为-1070.84万元，提醒投资者理性决策。

市场的误读与迅速纠偏，折射出一个现实：硅-28从材料突破到产业链真正的受益标的，尚需时间梳理。核理化院隶属于中核集团旗下中国原子能工业有限公司。当前A股市场中尚无直接对应硅-28量产主体的上市公司，资金更多是基于产业链逻辑进行的主题博弈。

从更大的产业周期来看，此次突破正值《核技术应用产业高质量发展三年行动方案（2024—2026年）》收官之年。全球量子计算市场规模预计将从2023年的47亿美元增长至2028年的434亿美元，2035年有望达到8117亿美元。国内量子纠错已于2025年越过阈值，容错计算正从理论走向工程验证。国仪量子日前通过科创板注册即将上市，本源量子完成近30亿元Pre-IPO轮融资，多只量子产业基金密集设立。

硅-28量产在这一进程中的角色，是为一整条产业链提供“入场券”——没有它，硅基量子计算的规模化就无从谈起。但产业化节奏，市场预期与产业现实之间仍存在差距：从材料突破到下游芯片规模化应用，尚需5到10年的技术迭代周期。市场短期情绪可以推高股价，但产业长期价值仍需时间兑现。

东兴证券最新研报显示，量子计算正从科研培育期迈入工程化加速阶段，成为全球科技竞争与国家战略布局的关键赛道。华泰证券此前亦提醒，硅基集成电路已逼近物理极限，量子计算有望成为后摩尔时代计算能力跨越式发展的核心方案之一，2030年全球市场规模有望达到千亿美元。