超导体 头豹词条报告系列

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 超导体头豹词条报告系列 王竹馨·头豹分析师 2023-07-04未经平台授权，禁止转载 版权有问题？点此投诉 制造业/化学纤维制造业/生物基材料制造/生物基化学纤维制造 工业制品/工业制造 行业： 行业定义 超导体（英文名：superconductor），又… AI访谈 行业分类 根据临界温度的不同，超导体可以分为低温超导体以… AI访谈 行业特征 中国超导体行业具有龙头企业产业链完善、政策支持… AI访谈 发展历程 超导体行业 目前已达到3个阶段 AI访谈 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 AI访谈 行业规模 超导体行业规模暂无评级报告 AI访谈SIZE数据 政策梳理 超导体行业相关政策5篇 AI访谈 竞争格局 中国超导体行业的发展历史可以追溯到20世纪50年代… AI访谈数据图表 摘要超导体（英文名：superconductor），又被称为超导材料，是一种新型材料。超导全称超导电性，指当温度降低到某一临界温度（一般为较低温度）时，电阻突然消失，电流可以无阻流动的现象，具备这种特性的材料即为超导体。目前全球已发现46种元素以及数千种合金和化合物可以成为超导体。由于超导体在超导状态下具有零电阻和完全抗磁性的双重特性，使用超导体只需消耗极少的电能，就能够获得10万高斯以上的稳态强磁场。根据临界温度的不同，超导体可以分为低温超导体以及高温超导体。低温超导体通常指临界温度低于液氮温度（小于77开氏（K）温度）的超导体。高温超导体通常指临界温度高于液氮温度（大于77开氏(K)温度）的超导体。中国超导体行业具有龙头企业产业链完善、政策支持力度大以及技术壁垒较高三大特征。中国超导体行业的龙头企业拥有铌钛（NbTi）锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产线，其生产技术全球领先。超导体作为中国国家战略前沿材料，受到中国政府政策的大力支持。超导技术体系复杂、研发周期长，研发投入量大，行业技术壁垒较高。中国超导体产业链上游为金属原材料供应商，用于生产超导体的金属原材料包含铌、钛、钇、钡、铋、锶、硼等，其中铌和钛的使用量最多。产业链中游为超导体生产商。产业链下游主要为超导磁体生产商，超导磁体为超导体的直接下游产品。中国超导体行业市场规模总体保持增长态势。中国超导体行业规模从2018年的237.1吨增长至2022年的1,303.2吨，预计2027年市场规模将达到4,285.7吨，年化复合增长率预计为31.3%。 超导体行业定义[1] 超导体（英文名：superconductor），又被称为超导材料，是一种新型材料。超导全称超导电性，指当温度降低到某一临界温度（一般为较低温度）时，电阻突然消失，电流可以无阻流动的现象，具备这种特性的材料即为超导体。目前全球已发现46种元素以及数千种合金和化合物可以成为超导体。由于超导体在超导状态下具有 零电阻和完全抗磁性的双重特性，使用超导体只需消耗极少的电能，就能够获得10万高斯以上的稳态强磁场。 [1]1：https://www.leixue… 2：电子发烧友，泪雪网，… 超导体行业分类[2] 根据临界温度的不同，超导体可以分为低温超导体以及高温超导体。低温超导体通常指临界温度低于液氮温度（小于77开氏（K）温度）的超导体。高温超导体通常指临界温度高于液氮温度（大于77开氏(K)温度）的超导体。 超导体分类 超导体分类 低温超导体 低温超导体通常指临界温度低于液氮温度（小于77开氏（K）温度）的超导体。目前，国际上具开发潜力材料主要是铌钛（NbTi）、铌三锡（Nb3Sn）以及铌三铝（Nb3Al），其中铌钛（NbTi）和铌三锡 （Nb3Sn）已经实现商业化应用。铌钛超导体的临界温度为9K，具有超导性能好、临界磁场低、强度高、加工性好等特点。铌三锡超导体为立方晶系，临界温度为18.1K。 高温超导体 高温超导体通常指临界温度高于液氮温度（大于77开氏(K)温度）的超导体。高温超导体也被称作铜氧化物超导体，主要分为钇-钡-铜-氧（YBCO）和铋-锶-钙-氧-铜（BSCCO）两个体系。钇-钡-铜-氧（YBCO）通常用于制备超导块材和超导薄膜，铋-锶-钙-氧-铜 （BSCCO）通常用于制造超导带材。目前高温超导体还未大规模商业化。 [2]1：https://www.elecfa… 2：电子发烧友，西部超导… 超导体行业特征[3] 中国超导体行业具有龙头企业产业链完善、政策支持力度大以及技术壁垒较高三大特征。中国超导体行业的龙头企业拥有铌钛（NbTi）锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产线，其生产技术全球领先。超导体作为中国国家战略前沿材料，受到中国政府政策的大力支持。超导技术体系复杂、研发周期长，研发投入量大，行业技术 壁垒较高。 1龙头企业产业链完善 中国超导体行业的龙头企业拥有铌钛（NbTi）锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产线，其产业链完整程度全球领先。 中国在超导材料和超导磁体技术的研究方面，已经成为国际超导材料和应用技术研发的重要力量。总体看来，目前我国在高性能低温与高温超导材料、超导强磁场应用技术等方面开始接近或达到国际先进水平全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术，主要分布在英国、德国、日本和中国。中国超导体企业西部超导的业务涉及铌钛合金（NbTi）锭棒和线材、铌三锡（Nb3Sn）线材（包括“青铜法”和“内锡 法”）和超导磁体的生产，西部超导也是全球唯一一家拥有铌钛（NbTi）锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产线的企业。 2政策支持力度大 超导体作为中国国家战略前沿材料，受到中国政府政策的大力支持。 超导体作为中国国家战略前沿材料，受到中国政府的高度重视。中国先后出台了一系列政策对超导产业予以支持，具体包括《新材料产业发展指南》、《“十四五”国家战略性新兴产业发展规划》、《中国制造2025》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要》、《有色金属工业中长期科技发展规划》等。其中《新材料发展指南》指出“以新型低温超导及低成本高温超导材料等新材料为重点，加强基础研究与技术积 累，注重原始创新，加快在前沿领域实现突破”，在该项政策的推动下，超导体的应用领域将进一步扩大，其行业发展将取得长足进步。 3技术壁垒较高 超导技术体系复杂、研发周期长，研发投入量大，行业技术壁垒较高。 超导技术体系复杂、研发周期长。低温超导材料制备技术涉及高均匀合金熔炼、超细芯复合线材塑性加工和磁通钉扎调控技术；高温超导材料制备技术涉及导体结构设计、金属/陶瓷复合粉末装管加工和成相热处理技术；超导磁体制备技术涉及磁体结构设计、大尺寸精密超导磁体绕制和固化制备技术以及超导磁体制冷机直接冷却技术。上述技术均为超导体的专有技术，构成体系十分复杂。同时，该行业所需研发投入较 启动期1987~1999 1987年，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤把钇-钡-铜-氧的转变温度提高到了90K （-185.15℃）；1988年，日本研发出了转变温度为110K（-165.15℃）的超导材料Bi-Sr-Cu-O，随后转变温度达零下150.15℃的铊系化合物超导材料和转变温度达零下140.15℃的汞系化合物超导材料相继被发现，高压条件下的汞转变温度能达到164K（-111.15℃）； 该阶段中国科学家发现了打破液氮77K温度限制的高温超导体材料，中国超导体行业取得突破性进 展；随后全球范围内掀起了高温超导领域的研究热潮。 高。以龙头企业西部超导为例，2022年，公司累计研发投入2.4亿元，该行业对于中小企业技术壁垒相对较高。 [3]1：西部超导招股书，工业… 超导体发展历程[4] 中国超导体行业迄今主要经历三个发展阶段：在1911年到1986年的萌芽期，国外科学家们陆续发现在特定温度下某些材料显现出零电阻以及完全抗磁性的特性，超导体的概念出现。随后，中国科学家研制出中国首个强磁场超导磁体，中国超导领域发展初具规模；海外科学家陆续发现临界温度更低的低温半导体，超导体临界温度不断突破极限。在1987年到1999年的启动期，中国科学家发现了打破液氮77K温度限制的高温超导体材料，中国超导体行业取得突破性进展；随后全球范围内掀起了高温超导领域的研究热潮。在2000年至今的高速发展 萌芽期1911~1986 1911年，HeikeKamer-Onnes在温度4.2K（-268.97℃）时用液氦冷却汞时发现汞的电阻为零，由 此发现了超导电性规律；1933年，菲尔德和迈斯纳发现超导体冷却达到转变温度时，不仅电阻完全消失，还会出现抗磁性；1951年，钱三强等人提议建设中国低温物理研究所，为后来中国超导研究创造了必要条件；1965年，管惟炎的课题组成功制得中国首个强磁场超导磁体；1973年，科学家发现了超导转变温度为32.4K（-249.92℃）的超导合金—铌锗合金；1986年，美国贝尔实验室研究出了临界温度为40K（-235.15℃）的超导材料。 该阶段国外科学家们陆续发现在特定温度下某些材料显现出零电阻以及完全抗磁性的特性，超导体的 概念出现。随后，中国科学家研制出中国首个强磁场超导磁体，中国超导领域发展初具规模；海外科学家陆续发现临界温度更低的低温半导体，超导体临界温度不断突破极限。 期，中国跻身少数掌握超导线材产业化的国家行列，国际高温超导材料研究不断突破温度极限。随着超导体行业中外交流的不断开展，全球超导体行业进入发展快车道。 [4]1：https://mp.weixin.… 2：https://mp.weixin.… 3：https://baijiahao.b… 4：机械工程材料 高速发展期2000~0 2000年11月，北京有色金属研究院研制的百米长铋系高温超导带材问世，该材料主要用于输电电 缆、变压器、核磁共振成像等；2001年4月，340米长铋系高温超导线在清华大学研制成功；2007年2月，日本东京工业大学细野秀雄教授发现了转变温度为零下251.15℃的氟掺杂镧氧铁砷化合物； 2008年3月，中国科技大学陈晓辉研究组和中国物理所研究组发现了转变温度为零下233.15℃的非传统超导材料，突破了麦克米兰的极限温度；2014年德国的Eremets通过实验证实了吉林大学崔田教授的预测，获得了临界温度为190K的硫化氢；2015年，硫化氢的临界温度被提高到了203K，突破了干冰温区；2019年德国的Eremets等人在氢化镧体系中实现了250K的临界温度。 该阶段中国跻身少数掌握超导线材产业化的国家行列，国际高温超导材料研究不断突破温度极限。随 着超导体行业中外交流的不断开展，全球超导体行业进入发展快车道。 超导体产业链分析[5] 中国超导体产业链上游为金属原材料供应商，用于生产超导体的金属原材料包含铌、钛、钇、钡、铋、锶、硼等，其中铌和钛的使用量最多。产业链中游为超导体生产商。产业链下游主要为超导磁体生产商，超导磁体为超导体的直接下游产品。 目前，全球超导市场以低温超导为主，截至2022年，低温超导体占据90%以上的超导体市场。超导体整体盈利能力较强，以中国超导龙头企业西部超导为例，其2022年超导产品的毛利率为30.4%，同比增长14.1%。实现商业化的低温超导材料主要是低温超导线材即铌钛超导合金（NbTi）和铌锡超导合金（Nb3Sn），因此超导体生产商主要指铌钛超导合金（NbTi）生产商和铌锡超导合金（Nb3Sn）生产商。铌钛超导合金（NbTi）中铌 （Nb）的含量较多，如果控制不好熔炼技术，易产生不熔块，导致后续细芯丝铌钛线加工中断线，因此铌钛二元合金棒的制备非常困难。西部超导拥有国际认证的超导线材生产技术。截至2022年，西部超导完成了占ITER项目总量69%的铌钛和7.5%的铌三锡超导线材的供货任务。超导磁体作为超导体的直接下游产品，具有低能 耗、快速响应控制、磁场强度高、均匀性好等优点，其被公认为适用于单晶硅制备的最佳方法。超导磁体可以将单晶硅的体积可缩小为原本的1/5