2022年超導材料現(xiàn)狀簡析

2022年超導材料現(xiàn)狀簡析一、超導材料產(chǎn)業(yè)概述1、產(chǎn)業(yè)地位超導現(xiàn)象是指材料在低于某一溫度(這一溫度稱為超導轉變溫度Tc)時電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，這種狀態(tài)下，材料進入超導態(tài)，材料電阻突降為零，同時所有外磁場磁力線被排出材料外，材料同時出現(xiàn)零電阻態(tài)和完全抗磁性。低溫超導和高溫超導對比2、分類情況按照超導體的臨界溫度，可以將超導體分為低溫超導體和高溫超導體。臨界溫度低于248°C至-243°C超導體為低溫超導體，高于-248°C至-243°C為高溫超導體。低溫超導材料一般都需在昂貴的液氦環(huán)境下工作，液氦制冷的方法昂貴且不方便，低溫超導體難以大規(guī)模發(fā)展，主要應用于核聚變工程、核磁共振等領域。高溫超導材料因為臨界溫度的提高，可以在液氮環(huán)境中工作，工業(yè)液氮制冷已經(jīng)非常成熟，價格相對低廉，在2000年YBCO第二代高溫超導帶材問世之后，高溫超導得到了實質(zhì)性發(fā)展。超導材料的類型和應用二、超導材料產(chǎn)業(yè)鏈2015-2021年中國MRI設備市場規(guī)模及增長率1、產(chǎn)業(yè)鏈從產(chǎn)業(yè)鏈來看，超導產(chǎn)業(yè)主要由三部分組成：上游是礦產(chǎn)資源，如鈮、鈦、鋇、鉍、鍶等金屬，是超導行業(yè)的基礎；中游是超導材料如YBCO和BSCCO等帶材，是超導行業(yè)的核心；下游是超導應用產(chǎn)品，如超導電纜、超導限流器、超導儲能器、超導發(fā)電機、超導濾波器和超導變壓器等，是超導行業(yè)的應用載體。超導材料產(chǎn)業(yè)鏈2、應用高溫超導來看，因其技術的先進性和在特定領域的不可替代性，未來前景相當廣闊。雖然目前國內(nèi)超導材料制備和超導應用的企業(yè)都處于持續(xù)虧損的處境，但各家超導企業(yè)仍保持著對超導研發(fā)技術的持續(xù)投入。隨著可控核聚變、高溫超導感應加熱設備等下游領域展開了規(guī)?；虡I(yè)應用，并且呈現(xiàn)加速放量，高溫超導行業(yè)正在迎來規(guī)模商業(yè)化。超導電力設備應用情況低溫超導來看，MRI(核磁共振成像儀)是當前NbTi超導材料的最主要應用領域。MRI已成為目前最重要的醫(yī)療影像診斷之一，目前國內(nèi)MRI市場基本上被國外公司(GE、PHILIPS、SIEMENS)壟斷，且價格昂貴，多數(shù)中、小醫(yī)院無法負擔MRI設備高昂成本，相較歐美等發(fā)達國家差距較大，2021年市場規(guī)模約100億元，預計隨著需求持續(xù)走高規(guī)模和需求將持續(xù)提升。全球超導行業(yè)細分市場結構三、超導材料現(xiàn)狀1、市場規(guī)模全球高溫超導隨著應用場景持續(xù)廣泛市場規(guī)模有望持續(xù)擴張，存在百億市場空間，是帶動全球超導材料市場規(guī)模持續(xù)增長的關鍵動力。根據(jù)數(shù)據(jù)，2012年全球超導產(chǎn)品市場規(guī)模達51.9億歐元，2020年達到64.6億歐元，預測2022年將達到68億歐元，增速預測達到6.4%。2012-2022年全球超導材料市場規(guī)模變動及預測2、市場結構細分品類來看，高溫超導仍受限于技術，整體市場應用占比，根據(jù)過往數(shù)據(jù)顯示，全球低溫超導材料占比超9成，隨著超導線纜、可控核聚變等持續(xù)發(fā)展應用，預計高溫超導材料的市場份額將會逐步擴大，高溫超導材料整體的占比穩(wěn)定提升，特別的某些新應用場景高速增長。四、超導材料競爭格局1、主要企業(yè)目前國際上商用的低溫超導材料主要有NbTi超導材料和Nb3Sn超導材料。全球范圍內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)掌握低溫超導線的生產(chǎn)技術，主要有美國的WahChang,主要生產(chǎn)NbTi錠棒，英國的Oxford、Luvata和德國的Bruker以及日本的JASTEC生產(chǎn)NbTi線材和Nb3Sn。超導磁體企業(yè)有寧波健信、濰坊新力、成都奧泰等。全球高溫超導帶材廠商主要分為三個梯隊，第一梯隊廠商有SuperPower(日本古河的子公司)、SuperOx(美資俄羅斯企業(yè))和中國的上海超導，第二梯隊廠商由韓國SuNAM、俄羅斯Theva和老牌企業(yè)美國超導，第三梯隊廠商每年在下游需求驅(qū)動下不斷涌現(xiàn)出新的企業(yè)。核心的高溫超導帶材廠商近兩年也正加速擴產(chǎn)。全球主要低溫超導材料生產(chǎn)企業(yè)2、西部超導西部超導是目前國內(nèi)唯一實現(xiàn)超導線材商業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)，也是國際上唯一的鈮鈦鑄錠、棒材、超導線材生產(chǎn)及超導磁體制造全流程企業(yè)。據(jù)其公報數(shù)據(jù)顯示，隨著國內(nèi)和國際高溫超導技術發(fā)展和MRI等設備需求走高，西部超導的超導產(chǎn)品(線材、磁體)產(chǎn)銷量持續(xù)走高，2022年大增至1018.68噸和1110.28噸。2019-2022年中國超導產(chǎn)品產(chǎn)銷量走勢標簽標簽五、超導材料發(fā)展趨勢高溫超導技術自身零電阻特性，使其相較于傳統(tǒng)應用大幅節(jié)約能耗，“雙碳目標”下，我國各企業(yè)及科研院所均在加速對高溫超導技術在產(chǎn)業(yè)化應用的研發(fā)，同時上游的高溫超導帶材企業(yè)正處于加速擴產(chǎn)階段，成本加速下