梯度線圈行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃

梯度線圈行業(yè)市場需求與投資規(guī)劃

MRI（磁共振成像儀）MRI是當(dāng)前超導(dǎo)材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，但目前我國人均MRI擁有量與發(fā)達(dá)國家仍存在較大差距，需求缺口尚存。MRI是一種生物磁自旋成像技術(shù)，其對人體不會產(chǎn)生放射性損傷，對腫瘤早期診斷有較高的臨床價值，已經(jīng)廣泛運(yùn)用于全身各部位臟器的疾病診斷中。根據(jù)Statista的數(shù)據(jù)，2019年我國每百萬人口MRI擁有量僅約6．4臺，遠(yuǎn)低于日本的55．2臺和美國的40．4臺，且多個發(fā)達(dá)國家每百萬人口擁有量在10臺以上；由于中國人口數(shù)量位居世界第一，MRI擁有量缺口較大，國家已明確將磁共振成像設(shè)備列為當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域之一。MRI設(shè)備進(jìn)口方面，目前我國主要從德國、荷蘭等地進(jìn)口高端MRI設(shè)備，進(jìn)口數(shù)量少，但相對貨值較高，未來在高端MRI市場的空間廣闊。然而在我國對MRI的需求與日俱增的同時，近年來進(jìn)口MRI的數(shù)量卻沒有呈現(xiàn)同步增長趨勢。主要有兩方面原因，一方面如GE及Siemens等國際大型醫(yī)療設(shè)備企業(yè)陸續(xù)在中國設(shè)廠生產(chǎn)，核磁共振設(shè)備實現(xiàn)了國內(nèi)生產(chǎn)；另一方面是國產(chǎn)廠商經(jīng)過多年經(jīng)驗累積，已開始逐步實現(xiàn)對進(jìn)口設(shè)備的替代。由于國產(chǎn)超導(dǎo)MRI系統(tǒng)具有成本上的優(yōu)勢，我國二、三線城市廠商具有較強(qiáng)的市場競爭能力，預(yù)計國產(chǎn)超導(dǎo)MRI市場將進(jìn)一步擴(kuò)大，廠商對NbTi超導(dǎo)線材的需求也將穩(wěn)步增長。超導(dǎo)磁體行業(yè)發(fā)展趨勢主磁體系統(tǒng)的信噪比與場強(qiáng)成正比，主磁體場強(qiáng)越高，信噪比越高，采集速度更快；梯度場強(qiáng)越高，作用時間越短，梯度切換率提升，成像速度也越快。圖像質(zhì)量和硬件的性能參數(shù)（如通道數(shù)上升、磁場均勻度提高等）及序列的配合設(shè)計有關(guān)。70cm級以上的大孔徑設(shè)計能減少患者在檢測時的幽閉恐懼和焦慮；射頻探測器的舒適程度也會給患者帶來更好的體驗，例如GE企業(yè)的AIR線圈、企業(yè)的云線圈，打破固有傳統(tǒng)線圈的重量和硬度限制，實現(xiàn)對患者檢測部位的適應(yīng)性覆蓋，獲得更佳信噪比，保證圖像質(zhì)量。2019年，Siemens發(fā)布新一代智慧型生命感知3TMRI系統(tǒng)，結(jié)合最新生物技術(shù)、智能傳感器技術(shù)和計算機(jī)人工智能技術(shù)，在掃描的同時感知患者各種生理信息，實時傳遞給MRI系統(tǒng)，全自動一鍵化完成病變顯示和圖像分析處理，方便醫(yī)生閱片和診斷。液氦作為超導(dǎo)MRI中重要的工業(yè)材料，為不可再生資源，而且在補(bǔ)充液氦的過程中會造成揮發(fā)和損耗。無液氦技術(shù)很好的解決了使用液氦降溫這個問題，但對于大型超導(dǎo)MRI系統(tǒng)，利用制冷技術(shù)而非液氦制冷，是否能有效在全生命周期內(nèi)控制成本，產(chǎn)品穩(wěn)定性是否可靠，乃至商業(yè)化前景仍需要通過實踐驗證。高磁場強(qiáng)度的應(yīng)用場景仍需進(jìn)一步拓展，而且不同場景的產(chǎn)品設(shè)計存在差異，未來發(fā)展趨勢和方向包括但不限于以下方面：A．質(zhì)子回旋加速器：與傳統(tǒng)放療相比，質(zhì)子放療能實現(xiàn)腫瘤的定點爆破，具有更高精確度，同時免于對正常組織造成傷害，減少副作用和并發(fā)癥，被認(rèn)為是世界上最先進(jìn)、更精準(zhǔn)的前沿放射治療技術(shù)。利用質(zhì)子束對腫瘤進(jìn)行精準(zhǔn)放療，具有劑量分布好、局部劑量高、旁散射少等優(yōu)點。超導(dǎo)磁體即超導(dǎo)回旋加速器的核心部件。B．污水處理：利用磁絮凝沉淀工藝，可以將廢水中微小懸浮物、膠體、細(xì)菌等不溶性污染物與微粒磁粉有效結(jié)合，形成更大體積和密度的磁性絮體，在強(qiáng)磁場下可以促使得廢水中懸浮顆粒進(jìn)行磁分離。理論上，處于臨界溫度以下的超導(dǎo)磁體所產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度可以達(dá)到10T以上，可以在不添加磁種的情況下輕松實現(xiàn)磁分離。C．磁拉單晶：磁拉單晶技術(shù)的物理基礎(chǔ)是通過磁場對導(dǎo)電硅流體的熱對流形成抑制作用，抑制單晶硅生長過程中雜質(zhì)和缺陷的產(chǎn)生，晶體完整性、均勻性得到極大改善，可實現(xiàn)高質(zhì)量大尺寸單晶硅快速生長。采用超導(dǎo)磁體提供5，000Gs穩(wěn)定磁場，是國際上生產(chǎn)300mm以上大尺寸半導(dǎo)體級單晶硅的最主要方法。D．電子廢料處理：從電氣和電子設(shè)備廢料中回收金屬可以解決環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題，在廢PCB（印刷電路板）回收中使用超導(dǎo)磁吸分離，可有效提高鐵、鈷、鎳等磁性金屬的回收率。超導(dǎo)材料發(fā)展理論超導(dǎo)材料的發(fā)展離不開理論的支撐，1933年，德國物理學(xué)家邁斯納（W．Meissner）和奧林菲爾德（R．Ochsenfeld）共同發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的另一個重要特征完全抗磁性，即當(dāng)材料處于超導(dǎo)狀態(tài)時，將完全排斥磁場，超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，人們將這種現(xiàn)象稱為邁斯納效應(yīng)。因此，判斷一種材料是否具備超導(dǎo)電性，必須要看其是否同時具備完全導(dǎo)電性和完全抗磁性。隨后，巴丁（J．Bardeen）、庫珀（L．V．Cooper）和施里弗（J．R．Schrieffer）在195K年提出了著名的BCS理論，它把超導(dǎo)現(xiàn)象看作一種宏觀量子效應(yīng)，成功地解釋了金屬或合金超導(dǎo)體的超導(dǎo)電性微觀機(jī)理。由于電阻是由電子定向運(yùn)動時與金屬晶格發(fā)生碰撞而形成的，而在超導(dǎo)臨界溫度以下，超導(dǎo)體中的電子通過與晶格振動聲子的交換來實現(xiàn)無損耗運(yùn)動，即沒有電阻產(chǎn)生，因此能夠?qū)崿F(xiàn)超導(dǎo)電性。至此，超導(dǎo)體的三大基本特性完全導(dǎo)電性、完全抗磁性和宏觀量子效應(yīng)均已奠定。宏觀量子效應(yīng)是超導(dǎo)電子學(xué)的基礎(chǔ)，眾多科學(xué)家及學(xué)者根據(jù)BCS理論作出了一系列的理論延伸：1）1962年，劍橋大學(xué)的約瑟夫森（B．Josephson）預(yù)言，電子對能夠穿過薄絕緣層（量子隧穿），當(dāng)由薄絕緣層隔開的兩塊超導(dǎo)體（約瑟夫森結(jié)結(jié)構(gòu)）之間有電流通過時，其中并不會出現(xiàn)電壓，這一現(xiàn)象被稱為約瑟夫森效應(yīng)。換言之，該現(xiàn)象是一種橫跨約瑟夫森結(jié)的超電流現(xiàn)象，即超導(dǎo)電流可以在超導(dǎo)體一絕緣體一超導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生；2）1968年，美國物理學(xué)家麥克米蘭根據(jù)BCS理論得到超導(dǎo)體臨界溫度上限的公式，推算出超導(dǎo)體的臨界溫度一般不太可能超過39K（約-234℃），39K這個溫度也被稱為麥克米蘭極限。該極限溫度曾一度被主流學(xué)界所接受，直到1980年代高溫超導(dǎo)體的蓬勃發(fā)展突破了這個理論極限。超導(dǎo)磁體行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來前景（一）超導(dǎo)磁體市場現(xiàn)狀醫(yī)學(xué)影像設(shè)備在醫(yī)學(xué)診斷中起著舉足輕重的作用，醫(yī)生可以通過設(shè)備直接對人體內(nèi)部組織器官結(jié)構(gòu)進(jìn)行影像信息的分析判斷，為病癥確診提供科學(xué)客觀的依據(jù)。實踐中存在X線成像、計算機(jī)斷層掃描（CT）、超聲成像、核醫(yī)學(xué)成像、醫(yī)用內(nèi)鏡和MRI等多種類型，產(chǎn)品種類不斷增加，市場規(guī)模不斷擴(kuò)大。1、超導(dǎo)磁體市場規(guī)模情況2020年全球醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模約3，100億元，市場規(guī)模較大且仍然保持穩(wěn)定增速；中國醫(yī)學(xué)影像行業(yè)雖發(fā)展較晚，但增速較快，中國醫(yī)學(xué)影像市場規(guī)模為537億元，2015年至2020年的復(fù)合增長率為12%。國內(nèi)醫(yī)學(xué)影像市場中，CT成像占據(jù)約為32%的市場份額，X線成像市場份額約為23%、超聲成像約為19%，MRI約為17%。從全球市場來看，2020年，MRI系統(tǒng)的市場規(guī)模達(dá)到93億美元，預(yù)計到2030年將達(dá)到145億美元。中國市場MRI系統(tǒng)銷售規(guī)模在2020年達(dá)到89億元，預(yù)計到2030年將增長至244億元，年復(fù)合增長率超過10%。目前1．5T系統(tǒng)仍然是市場上的主要產(chǎn)品，其保有量大概是3．0T系統(tǒng)的3倍，預(yù)計未來3．0T系統(tǒng)將成為市場新的增長點。根據(jù)中國醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會的數(shù)據(jù)，截至2020年末，中國超導(dǎo)MRI系統(tǒng)的保有量為10，713臺，每百萬人的保有量約為7臺。而美國的每百萬人保有量約為55臺，我國差距較為明顯，提升空間巨大。除了人口基數(shù)大導(dǎo)致每百萬人保有量差異巨大外，單價高是導(dǎo)致超導(dǎo)MRI系統(tǒng)在我國推廣速度偏慢的重要原因。因此，通過國產(chǎn)化提升產(chǎn)品性價比，是未來中國市場的發(fā)展趨勢。2、超導(dǎo)磁體競爭格局全球醫(yī)學(xué)影像市場近70%的份額被GPS占據(jù)。在中國市場也不例外，2021年，據(jù)醫(yī)招采公開數(shù)據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)共采購1，061臺超導(dǎo)MRI系統(tǒng)（含1．5T、3．0T及其他品種），GE、Siemens和Philips分別占據(jù)28%、25%和18%的市場份額，銷售金額占比分別為31%、29%、20%，國產(chǎn)化率仍有待提升。隨著我國加大力度推進(jìn)高端醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，超導(dǎo)MRI系統(tǒng)的國產(chǎn)化趨勢日益顯著。截至2021年末，共有18家國內(nèi)企業(yè)擁有超導(dǎo)MRI系統(tǒng)的注冊證，基本均為1．5T超導(dǎo)MRI系統(tǒng)。（二）超導(dǎo)磁體市場前景2021年安徽省醫(yī)保局和省衛(wèi)健委等四部門下發(fā)《完善全省乙類大型醫(yī)療設(shè)備集中采購工作實施方案》，首次提出大型醫(yī)療設(shè)備帶量采購方案，意味著高端醫(yī)療器械的集采從我國省級層面拉開序幕，以量換價對于國外廠商構(gòu)成挑戰(zhàn)，有助于國產(chǎn)廠商獲得競爭優(yōu)勢。國家財政部及工信部聯(lián)合發(fā)布《政府采購進(jìn)口產(chǎn)品審核指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)》（2021年版）通知，明確規(guī)定政府機(jī)構(gòu)（事業(yè)單位）采購國產(chǎn)醫(yī)療器械及儀器的比例要求。137種醫(yī)療器械全部要求100%采購國產(chǎn)；12種醫(yī)療器械要求75%采購國產(chǎn)；24種醫(yī)療器械要求50%采購國產(chǎn)；5種醫(yī)療器械要求25%采購國產(chǎn)。其中1．5T、3．0TMRI系統(tǒng)要求審批建議比例為100%采購國產(chǎn)，為國產(chǎn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備順利進(jìn)院提供便利條件。醫(yī)學(xué)影像在臨床應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛，疾病的早期影像篩查和體檢影像檢測常規(guī)化將會對后續(xù)預(yù)防和治療起到?jīng)Q定性的判斷作用，臨床價值巨大，有望成為大面積推廣的檢測手段，滿足我國居民各種醫(yī)療需求。2021年，國家衛(wèi)健委發(fā)布《社會辦醫(yī)療機(jī)構(gòu)大型醫(yī)用設(shè)備配置證照分離改革實施方案》，意味著全國社會辦醫(yī)療機(jī)構(gòu)大型設(shè)備配置全面放開，利好我國醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)業(yè)發(fā)展。超導(dǎo)磁體行業(yè)技術(shù)水平特點超導(dǎo)MRI系統(tǒng)現(xiàn)已成為業(yè)界公認(rèn)的高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備中皇冠上的明珠，應(yīng)用基礎(chǔ)涉及物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物等基礎(chǔ)學(xué)科的支撐和交叉。MRI設(shè)備的發(fā)展物理學(xué)基礎(chǔ)是基于科學(xué)家對微觀世界和磁場的研究。發(fā)展至20世紀(jì)中期，MRI被應(yīng)用于化學(xué)物質(zhì)的鑒定和探索，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域則通過MRI來區(qū)分癌變組織和正常組織的不同特性。MRI設(shè)備的制造需要技術(shù)人員在實操和工藝層面上不斷摸索和總結(jié)規(guī)律，涉及力學(xué)、低溫、真空、機(jī)械、焊接、電子應(yīng)用等多個工學(xué)專業(yè)技術(shù)，技術(shù)實踐性強(qiáng)，需要在實操過程中不斷試錯、總結(jié)經(jīng)驗，才能提高制造成功率。在關(guān)鍵的生產(chǎn)流程中，培養(yǎng)熟練的技術(shù)工程師來進(jìn)行生產(chǎn)，例如在射頻探測器的調(diào)試環(huán)節(jié)，需要反復(fù)調(diào)試電感電容的分布，降低寄生參數(shù)影響，主要依靠工程師的經(jīng)驗而非統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法。超導(dǎo)環(huán)境要求始終維持在嚴(yán)格的低溫4．2K環(huán)境（約為-268．8℃），超導(dǎo)線才會達(dá)到零電阻特性，電流通過時不會產(chǎn)生熱損耗，可以毫無阻力地在導(dǎo)線中流動，產(chǎn)生超強(qiáng)磁場。通常通過液氦和抽真空的方法來建立低溫環(huán)境，要求磁體中液氦無揮發(fā)以及高密閉性和持續(xù)制冷，防止失超現(xiàn)象發(fā)生，對制冷系統(tǒng)、磁體骨架的搭建、真空浸漬的效果和嚴(yán)密的焊接工藝等提出挑戰(zhàn)。1T以上的磁場強(qiáng)度約為10，000高斯，地球的磁場強(qiáng)度約為0．5高斯，1．5T超導(dǎo)磁體場強(qiáng)約為地球磁場的3萬倍。在磁體電源的作用下給超導(dǎo)線加以電流，從而建立預(yù)訂磁場的過程稱為勵磁。勵磁一旦成功，超導(dǎo)線將在不消耗能量的情況下提供強(qiáng)大穩(wěn)定均勻的磁場。勵磁的難度在于高精度大功率的勵磁電源以及勻場技術(shù)和繞線工藝。強(qiáng)磁場環(huán)境中，通電的梯度線圈因受力產(chǎn)生劇烈晃動，形成噪音，是絕大多數(shù)超導(dǎo)MRI系統(tǒng)的通病。為減少晃動，在磁體前后兩端加入固定裝置，盡量抵消掉晃動的力，從而降噪。變化的磁場在其周圍的金屬體內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流，并在金屬體內(nèi)自行閉合，產(chǎn)生渦流，影響磁場均勻性。最常用解決方案就是在主磁體線圈與磁體之間增加一個屏蔽線圈，該線圈的磁場方向和梯度線圈相反，使得合成梯度為零，最終減小渦流情況出現(xiàn)。目前國內(nèi)的大多數(shù)醫(yī)學(xué)影像類超導(dǎo)MRI系統(tǒng)市場份額仍然被GPS占據(jù)。國外廠商發(fā)展早、技術(shù)完備性高、產(chǎn)業(yè)鏈布局廣、產(chǎn)品更新迭代快，具備一定的先發(fā)優(yōu)勢和客戶黏性。國內(nèi)廠商主要采購核心元部件，依賴上游核心部件廠商，在產(chǎn)業(yè)鏈中的競爭力不強(qiáng)，成本控制能力及議價權(quán)受限。在科研領(lǐng)域，超導(dǎo)MRI設(shè)備被國外產(chǎn)品壟斷的現(xiàn)場更為突出，國內(nèi)廠商缺乏自制能力，而且產(chǎn)品定制化要求高，更考驗廠商的設(shè)計能力和服務(wù)質(zhì)量。因為缺乏競爭對手，國外廠商的設(shè)備定價長期較高。國內(nèi)廠商如具備核心部件自制能力，能夠通過自身的技術(shù)工藝控制成本，從而獲取價格競爭優(yōu)勢。因此，高端醫(yī)療器械的性價比是衡量競爭力的關(guān)鍵指標(biāo)，該指標(biāo)同樣適用于邏輯中的科研儀器和設(shè)備。從需求端來看，該行業(yè)的客戶資源主要分為兩種類型：處在產(chǎn)業(yè)鏈中下游的系統(tǒng)集成商，由于該行業(yè)的科技屬性較強(qiáng)、壁壘較高，行業(yè)內(nèi)玩家數(shù)量較少，能夠獲得Ⅲ類醫(yī)療器械注冊證的企業(yè)數(shù)量有限，因此和擁有注冊證的系統(tǒng)集成商建立良好穩(wěn)固合作關(guān)系，可保證產(chǎn)品訂單量。處在產(chǎn)業(yè)鏈需求端的終端客戶，包括醫(yī)院、高校和科研機(jī)構(gòu)等。和優(yōu)質(zhì)客戶建立并保持合作關(guān)系，有利于在行業(yè)內(nèi)建立市場知名度，有利于拓展新的客戶資源。中國超導(dǎo)行業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展情況業(yè)務(wù)競爭格局方面，各家公司涉足低溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域均不相同。與低溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的領(lǐng)域包括NbTi錠棒和線材、Nb3Ti線材、超導(dǎo)磁體和超導(dǎo)設(shè)備。全球各家公司所涉足的領(lǐng)域均有不同，僅有少數(shù)幾家公司掌握低溫超導(dǎo)線材的生產(chǎn)技術(shù)，分布在英德日中等國家。在NbTi錠棒領(lǐng)域，國內(nèi)僅有西部超導(dǎo)掌握相關(guān)技術(shù)，西部超導(dǎo)NbTi合金鑄錠、棒材的工程化制備相關(guān)技術(shù)獲授權(quán)專利6項，相關(guān)技術(shù)成果獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎，產(chǎn)品實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)且成功應(yīng)用于ITER項目及MRI超導(dǎo)線材制備任務(wù)。在超導(dǎo)線材領(lǐng)域，西部超導(dǎo)采用青銅法和內(nèi)錫法兩種方法生產(chǎn)Nb3Sn線材，其他公司目前還未進(jìn)行布局。在超導(dǎo)磁體領(lǐng)域，有多家企業(yè)擁有制備能力，國內(nèi)主要有寧波健信、西部超導(dǎo)和濰坊新力，成都奧泰擁有自由的超導(dǎo)磁體工廠，但所生產(chǎn)產(chǎn)品不對外出售。在超導(dǎo)設(shè)備領(lǐng)域，目前高端超導(dǎo)MRI市場被GE、PHILIPS、SIEMENS三家國外公司壟斷，主流產(chǎn)品以3．0T為主，而SIEMENS已經(jīng)開始量產(chǎn)7T產(chǎn)品。國內(nèi)成都奧泰、蘇州安科等多家企業(yè)目前已實現(xiàn)1．5T、3T超導(dǎo)MRI的商業(yè)化生產(chǎn)。超導(dǎo)磁體行業(yè)分析表示，超導(dǎo)材料是國家科技創(chuàng)新規(guī)劃中新材料領(lǐng)域重點發(fā)展的前沿材料之一，在能源、醫(yī)療、交通、國防工業(yè)等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景，但因為其使用條件苛刻、成本高，技術(shù)難度大，因此商業(yè)化應(yīng)用速度較慢。目前全球超導(dǎo)市場以低溫超導(dǎo)材料為主。除ITER項目外，超導(dǎo)技術(shù)在民用領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，主要包括MRI（核磁共振）、MCZ（用于半導(dǎo)體單晶硅）、大科學(xué)工程（CFETR、重離子加速器）等領(lǐng)域。隨著全球超導(dǎo)技術(shù)的不斷研發(fā)，以及超導(dǎo)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大，全球超導(dǎo)行業(yè)已然進(jìn)入火熱年代。其中，超導(dǎo)材料是超導(dǎo)應(yīng)用的基礎(chǔ)，所以是最先產(chǎn)業(yè)化的部分，也是未來最具確定性的領(lǐng)域。超導(dǎo)材料根據(jù)臨界轉(zhuǎn)變溫度的不同可以劃分為低溫超導(dǎo)材料和高溫超導(dǎo)體材料。目前全球的超導(dǎo)行業(yè)以低溫超導(dǎo)為主，2018年其市場規(guī)模為58．81億歐元，市場份額高達(dá)95．61%;而高溫超導(dǎo)材料的市場規(guī)模為2．7億歐元，市場份額僅為4．39%，但其增長速度較為迅速。從低溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)市場參與者來看，與低溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)來自包括超導(dǎo)錠棒、超導(dǎo)線材、超導(dǎo)磁體和超導(dǎo)設(shè)備領(lǐng)域。從全球來看，部分企業(yè)專注于單一領(lǐng)域的研發(fā)生產(chǎn)，例如美國ATI公司;而另一部分企業(yè)則是橫跨多個領(lǐng)域，如英國Oxford公司等。目前，全球僅有少數(shù)幾家企業(yè)掌握低溫超導(dǎo)線生產(chǎn)技術(shù)，主要分布在英國、德國、日本和中國。值得注意的是，中國企業(yè)西部超導(dǎo)的業(yè)務(wù)涉及NbTi錠棒和線材、Nb3Sn線材（包括青銅法和內(nèi)錫法）和超導(dǎo)磁體的生產(chǎn)，是全球唯一的鈮鈦（NbTi）錠棒、超導(dǎo)線材、超導(dǎo)磁體的全流程生產(chǎn)企業(yè)。未來一段時間，醫(yī)用超導(dǎo)磁體仍將是市場研究熱點，同時也是市場需求熱點，需求量將不斷增加。超導(dǎo)磁體行業(yè)技術(shù)研究將主要集中在兩個方面：一是運(yùn)用智能技術(shù)等新技術(shù)，提高超導(dǎo)磁體產(chǎn)品的科技含量;二是加大醫(yī)療領(lǐng)域3．0T及更高端的超導(dǎo)磁體研究，推動醫(yī)療行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。今后，中國超導(dǎo)材料及其應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)超導(dǎo)材料及其應(yīng)用裝置的制備工藝研究，不斷探索更高臨界溫度的超導(dǎo)體，并加強(qiáng)與超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用密切相關(guān)的低溫制冷技術(shù)和低溫系統(tǒng)的研究，以進(jìn)一步全面提升中國的超導(dǎo)材料及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展水平。MCZ（磁控直拉單晶硅技術(shù)）單晶硅按晶體生長方法的不同，分為直拉法（CZ）、區(qū)熔法（FZ）兩種，直拉法是目前主要的單晶硅規(guī)?；慨a(chǎn)技術(shù)。MCZ技術(shù)是通過磁場對導(dǎo)電硅流體的熱對流形成抑制作用，抑制單晶硅生長過程中雜質(zhì)和缺陷的產(chǎn)生，從而大幅改善晶體完整性、均勻性，可實現(xiàn)高質(zhì)量大尺寸單晶硅快速生長。其中采用超導(dǎo)磁體提供5000Gs穩(wěn)定磁場的MCZ技術(shù)是目前國際上生300mm以上大尺寸半導(dǎo)體級單晶硅的最主要方法。隨著國內(nèi)半導(dǎo)體工業(yè)的迅速發(fā)展，中國已成為全球增長速度最快的單晶硅生產(chǎn)和消費(fèi)國家，其中MCZ產(chǎn)品占總產(chǎn)量的70%-80%，目前國際上300毫米以上大尺寸單晶硅片已成為主流。由于超導(dǎo)材料具有零電阻的特性，采用超導(dǎo)材料制備的超導(dǎo)磁體可以實現(xiàn)無阻載流運(yùn)行，因此超導(dǎo)磁體和常導(dǎo)磁體相比，其體積和運(yùn)行成本均大幅度減小，能夠降低300mm單晶硅制造20%的能耗、提高30%的成品率。我國目前迫切需要發(fā)展?jié)M足300mmMCZ單晶硅制備用超導(dǎo)磁體制造技術(shù)并實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，以促進(jìn)我國單晶硅行業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級。從市場規(guī)模來看，我國單晶硅業(yè)市場規(guī)模由2017年的75．5億元增長至2020年的380．3億元，年均復(fù)合增長率為71．6%；從需求端來看，我國單晶硅片消費(fèi)量由2017年的28．7GW增至2020年為144．4GW，年均復(fù)合增長率為71．56%。由此可見，在近年來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的驅(qū)動下，我國單晶硅市場規(guī)模和需求量在未來也將持續(xù)保持高速增長，MCZ技術(shù)需求市場也將一并擴(kuò)大。同時，我國正在逐漸減少單晶硅進(jìn)口依賴程度，單晶硅爐產(chǎn)量大幅上升，為單晶硅生產(chǎn)用MCZ磁體奠定了良好的市場基礎(chǔ)，未來市場增量可期。產(chǎn)業(yè)化的突進(jìn)根據(jù)超導(dǎo)材料的基本特性，其不僅在臨界溫度下具有零電阻特性，而且在一定的條件下還具備完全抗磁性和宏觀量子效應(yīng)等常規(guī)導(dǎo)體所不具備的特性，這些性