2023低溫超導(dǎo)材料行業(yè)分析：低溫超導(dǎo)材料形成成熟產(chǎn)業(yè)鏈 未來將受益于光伏、醫(yī)療等行業(yè)需求增長

• 吳澳燕 2023年8月8日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 670 39
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NiTi和Ni3Sn是目前已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的低溫超導(dǎo)材料，主要用于生產(chǎn)超導(dǎo)磁體，應(yīng)用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉單晶硅技術(shù)(MCZ)、核磁共振譜儀(NMR)、國際熱核聚變實驗堆(ITER)和高能質(zhì)子加速器等行業(yè)，在當(dāng)前超導(dǎo)行業(yè)市場份額超過90%。

超導(dǎo)材料因其獨特性能擁有誘人的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)實現(xiàn)成熟產(chǎn)業(yè)化的低溫超導(dǎo)材料將受益于光伏和醫(yī)療設(shè)備需求的快速增長實現(xiàn)市場放量;超導(dǎo)電力、可控核聚變等下游應(yīng)用的快速發(fā)展有望帶動高溫超導(dǎo)材料市場規(guī)模大幅提升。

超導(dǎo)材料可以分為低溫超導(dǎo)材料和高溫超導(dǎo)材料。近年來理論性能更加優(yōu)異的室溫超導(dǎo)材料成為學(xué)術(shù)界的焦點。受益于下游可控核聚變等行業(yè)的快速發(fā)展，超導(dǎo)材料尤其是高溫超導(dǎo)材料吸引了市場的廣泛關(guān)注，行業(yè)發(fā)展或進入加速期。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國內(nèi)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》顯示：

低溫超導(dǎo)材料具有低臨界轉(zhuǎn)變溫度(Tc<30K)，在液氦溫度條件下工作的超導(dǎo)材料。分為金屬、合金和化合物。具有實用價值的低溫超導(dǎo)金屬是Nb( 鈮 )，Tc 為9.3K已制成薄膜材料用于弱電領(lǐng)域。

低溫超導(dǎo)材料已得到廣泛應(yīng)用。在強電磁場中，NbTi超導(dǎo)材料用作高能物理的加速器、探測器、等離子體磁約束、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)電機及醫(yī)用磁共振人體成像儀等;Nb3Sn 超導(dǎo)材料除用于制作大量小型高磁場(7~10T)磁體外，還用于制作受控核聚變裝置中數(shù)米口徑的磁體;用Nb及NbN薄膜制成的低溫儀器，已用于軍事及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域檢測極弱電磁信號。

低溫超導(dǎo)材料由于Tc低，必須在液氦溫度下使用，運轉(zhuǎn)費用昂貴，故其應(yīng)用受到限制。超導(dǎo)技術(shù)超導(dǎo)技術(shù)的主體是超導(dǎo)材料。簡而言之，超導(dǎo)材料就是沒有電阻、或電阻極小的導(dǎo)電材料。超導(dǎo)材料最獨特的性能是電能在輸送過程中幾乎不會損失：近年來，隨看材料科學(xué)的發(fā)展，超導(dǎo)材料的性能不斷優(yōu)化，實現(xiàn)超導(dǎo)的臨界溫度越來越高。

低溫超導(dǎo)材料行業(yè)分析

NiTi和Ni3Sn是目前已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的低溫超導(dǎo)材料，主要用于生產(chǎn)超導(dǎo)磁體，應(yīng)用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉單晶硅技術(shù)(MCZ)、核磁共振譜儀(NMR)、國際熱核聚變實驗堆(ITER)和高能質(zhì)子加速器等行業(yè)，在當(dāng)前超導(dǎo)行業(yè)市場份額超過90%。

由于Nb和Ti的熔點相差較大，且NbTi合金中Nb的含量較多，如果控制不好熔煉技術(shù)，易產(chǎn)生不熔塊，導(dǎo)致后續(xù)細(xì)芯絲NbTi線加工中斷線，因此NbTi二元合金棒的制備非常困難。下游應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)超導(dǎo)材料不同的性能用途較為廣泛，可應(yīng)用于國防軍事、電子通信、醫(yī)療設(shè)備、電力能源、交通運輸、機械工程等領(lǐng)域，如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)發(fā)電機等。

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)廣泛運用于全身各部位臟器的疾病診斷中。根據(jù)Statista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，2021年MRI設(shè)備保有量約11806臺。

MRI作為醫(yī)學(xué)影響診斷中心等醫(yī)療機構(gòu)的基本配備要求，市場發(fā)展有較強確定性，我國也有望成為全球最大的MRI市場，并且隨著國內(nèi)MRI設(shè)備廠商市場競爭能力不斷增強，國產(chǎn)超導(dǎo)MRI市場將進一步擴大，對低溫超導(dǎo)材料行業(yè)需求也將穩(wěn)步增長。

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，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)是目前全球生產(chǎn)300mm以上大尺寸半導(dǎo)體級單晶硅的最主要方法。

與低溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)的行業(yè)包括超導(dǎo)錠棒、超導(dǎo)線材、超導(dǎo)磁體和超導(dǎo)設(shè)備。從全球來看，有的公司專注某一領(lǐng)域，有的公司橫跨多個領(lǐng)域。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，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)。

低溫超導(dǎo)材料的需求端驅(qū)動力主要包括MRI. MCZ,加速器、受控?zé)岷司圩兊冉K端應(yīng)用的跨階段式成長。短期內(nèi)，醫(yī)用領(lǐng)域磁共振成像儀用MRI超導(dǎo)線材的需求有望補償式增長。

中期來看，大尺寸半導(dǎo)體級單晶硅的技術(shù)迭代升級將加速國產(chǎn)化替代并拉動MCZ市場的發(fā)展，重離子加速器項目等國家重點工程也將成為低溫超導(dǎo)材料下游需求驅(qū)動。

長期來看，超導(dǎo)業(yè)務(wù)的長期發(fā)展愿景將聚焦于磁約束受控核聚變以及超導(dǎo)磁懸浮等項目,受控核聚變技術(shù)若能取得突破，將成就能源革命的終極幻想。未來低溫超導(dǎo)材料需求有望受益于光伏行業(yè)的高景氣度和國內(nèi)MRI設(shè)備市場規(guī)模的高增速實現(xiàn)穩(wěn)定增長。

低溫超導(dǎo)材料報告有助于企業(yè)及投資者洞察中國低溫超導(dǎo)材料行業(yè)市場供需行為，評估中國低溫超導(dǎo)材料行業(yè)投資價值，為相關(guān)企業(yè)提供第三方的決策支持。報告內(nèi)容有助于低溫超導(dǎo)材料行業(yè)企業(yè)、投資者了解市場供需情況，并可以為企業(yè)市場推廣計劃的制定提供第三方?jīng)Q策支持。該報告第一時間為客戶提供中國低溫超導(dǎo)材料行業(yè)年度供求數(shù)據(jù)分析，報告具有內(nèi)容翔實、模型準(zhǔn)確、分析方法科學(xué)等特點。

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國內(nèi)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》。

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