2022年中国超导行业发展研究报告.docx

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1、2022年中国超导行业发展研究报告一、行业概况1、定义超导是指在一定温度条件下物质电阻突然消失的现象，超导体是指能够产生超导现象的物质。1911年，荷兰科学家昂尼斯(Onnes)发现，在液氨(4.2K)低温条件下水银的电阻突降为零。这种在低温条件下物质电阻突然消失的现象被称为超导现象，转变温度称为临界温度(Tc)。超导材料是指在一定条件下，具有直流电阻为零和完全抗磁性的材料。目前，已发现有46中元素和几千种合金、化合物可以成为超导材料。超导材料按照其化学成分可以划分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶器。图表1:超导材料按照其化学成分分类内容超导元素材料在南压下有32种元素具超导电性。其中

2、电工中实际应用的主要是锐和铅(Pb,Tc=7.201K),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等一合金材料3超导元素加入某些其他元素作合金成分，可以使超导材料的全部性能提高。小超导化合物材料，超导元素与其他元素化合活有很好的超导性能u如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=18.1K, Hc=24.5 特。c超导陶疫220世纪80年代初，米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性，他们的小组对一些材料进行了试验，于1986年在铜-领一钢一氧化物中发现了T=35K的超导电性o 1987年，中国、美国、日本等国科学家在钏一忆一钢氨化物中发现处于液氛温区有超导电性，使超导陶鎏成为极有发

3、展前景的超导材料U 资料来源：前瞻产业研究院前瞻经济学入APP超导材料根据临界转变温度的不同可以划分为低温超导材料和高温超导体材料。图表2：超导材料按照其化学成分分类具体内容低温超导材料高温超导材料(HTS)超导物理中将临界温度在液氨温区的超导体称为常规超导体或低温超导体，Tc20K.目前已实现商业化的包括NbTi (Tc=9.5K)和NbmSn ( Tc=18k )。/超导物理中将临界温度在液氨温区以上的超导体叫作高临界温度超导体，TO77K.有实用价值的主要有钱系(洌如Bi2Sr2Ca2Cu3O7- 8 5 Tc=110K).纪系(例如YBa2Cu3O7- 8 , Tc=92K)、铁基超导

4、材料和 MgB2 ( Tc=40K )材料等二奥料来源：前瞻产业研究院前瞻经济学人APP2、产业链剖析超导材料产业链上游为矿资源，如钮、专贝、钿、锯、硼等金属;中游是超导材料，如YBCO、BSCCO和MgB2等;下游是超导应用产品，如超导电缆、超导限流器、超导滤波、超导储能以及超导发电机等。图表3：超导产业链结构La、:REST奥科来源：前瞻产也研究院叵前瞻经济学人APP超导材料产业链上游为原材料，如银、钛、铝、钢、秘、银、硼等金属材料，中游为超导材料相关公司，如江苏中天科技、特变电工、西部超导、青岛汉缆、北京英纳超导等，下游为超导设备应用。图表4：巾国超导产业链全景图上游 中加超导吧料二：超

5、导体1终端应用江苏永续股份有限公司8” IS,胜股伤令HENGSTOCTBEH暗妾电工ZTT . 二InnoST前瞻经济学人APP资料来源：前瞻产业研究院二、行业发展历程：我国超导行业进展基本与国际同步根据国家新材料产业发展战略咨询委员会的分析，整体而言，我国在超导材料领域的研究进展基本与国际同步。其中，低温超导材料、超导电子学应用以及超导电工学应用领域的研究已达到或接近国际先进水平。我国NbTi线材性能和性价比已优于发达国家，Nb3Sn线材综合水平与发达国家相当。图表5：申国超导市场发展婕实用化低温超导材料方面经过十余年的努力，我国高性能NbTi和NbSn超导线材制备技术取得重大突破，线材综

6、合性能指标（临界电流、磁滞损耗和剩余电阻率）及性能稳定性达到国际领先水平。目前超导MRI正在向高磁场、短腔和开放型发展，超导NMR正在向面向大分子分析用1GHz以上高频设备商品化发展，因此对超导材料的均匀性和载流性能提出了更高要求，低温超导材料产业需要进行升级。实用化高温超导材料方面目前高温超导材料在材料基础研究和工艺研究方面都有长足进展，材料性能已基本满足应用需求，国际上该领域发展重点是低成本、大规模的批量制备技术。我国高温超导材料大规模应用的瓶颈问题是材料价格过高，需要进一步提高技术成熟度、提升产业化能力，并改善材料综合性能，从而提高材料性价比。超导磁体方面目前国际上超导磁体发展重点是高磁

7、场水平、低使用成本的制造技术，我国在超导磁体技术方面已基本与国际同步。近年来，我国相关应用领域对超导磁体领域已形成明确市场需求未料来源：前瞻产北研究院前瞻经济学人APP三、行业政策背景：行业更加规范化近年来，国家制定了一系列超导相关规定以及政策，目的在于为了规范行业内生产经营活动，加强监督管理，促进行业进一步发展。行业主要重点政策汇总如下：图表6：中国超导行业重点政策汇总（1）时间政策名称相关内容2021.12p“十四五”原材料工业般规划一新材料产业规模持续提升，占原材料工业比重明显提高；初步形成更高质量、更好效益、更优布局、更加绿色、更为安全的产业发展格局n到2035年，成为世界重要原材料产

8、品的研发、生产、应用高地，新材料产业竞争力全面提升，绿色低碳发展水平世界先进，产业体系安全自主可控。2021年8月，上海市战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划i1）开发支持新能源接入的核心器件，发展新型电网技术。推进超导电缆系统工程应用。突破大规模储能电池等储能装置在电网侧及用户侧的应用0，2）培育高温超导材料、石墨烯、3D打印等，努力形成一批具有自主知识产权的国际领先的原创核心技术；/2021 年 10月。天津市新材料产业发展“十四五”专项规划0天津将重点突破新一代信息技术材料、生物医用材料、新能源材料、高端装备材料、节能环保材料等美键战略材料,并布局石墨烯、超导、篁鲤道等前沿新材料，

9、并为实现这个目标重点布局优质企业引育、产业布局优化、创新能力提升、服务平台建设、应用示范推广五大重点工程n，2021年6月浙江省新材料产业发展“十四五”规划q前沿新材料以构筑未来竞争新优势为主攻方向。面向国际科技前沿，把握未来产业发展趋势，加强基础研究和知识产权布局，培育一批变革性材料，打造有望引领未来发展的新产品，支撑未来产业发展。，重点领域：柔性电子材料、3D打印材料、超导材料、智能鲤与超材料、石墨烯等纳米材料、液态金属、极端环境材料等,。2020.120关于开展重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作的通知:，生产重点新材料首批次应用示范指导目录（2019年版）内新材料产品，且于2020

10、年1月1日至2020年12月31日期间投保重点新材料首批次之用综合保险的企业,符合首批次保险补偿工作相关要求，可提出保费补贴申请, *奥料来源：前瞻产业研究院前瞻经济学人APP图表7;中国超导行业重点政策汇总资料来源：前瞻产业研究院前瞻经济学人APP时间政策名称相关内容加速在光刻胶、高纯靶材、高温合金、高性能纤维材料、2020.09P关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见7高强高导耐热材料、耐腐饨材料、大尺寸硅片、电子封装材料等领域实现突破；提升稀土、泻组、捏、石墨等特色资源在开采、冶炼、深加工等环节的技术水平；加快拓展石墨塔、纳米材料等在光电子、航空装备、新能源、生物20

11、20 年 5月小医药等领域的应用e /1）在核电领域，提前布局低温超导、超强磁能、超高温材料等核心技术领域。2）建设产业支撑平台：建设南方广东省培育新能源产业集群 电网珠海新能源研究中心，该中心面向智能电网、储能领行动计划（2021 -2025年）p域开展新能源、分布式微网、储能、超导、电能质量等实2018 年 3月新材料标准领航计划（2018-2020年）验和工程册究，建设超导电力技术创新中心、电网智能监测中心O 从新材料技术、产业发展的战略性、基础性特点出发，科学规划标准化体系，明确新材料标准建设的方向，建立标准领航产业发展工作机制，重点部署印制一批“领航”标准,指导新材料产品品质提升，带

12、动科技创新，引领产业健康有序发展。2018年1国家新材料生产应用示范平月2台建设方案，新材料产业是战略性、基础性产业。在关键领域建立国家新材料生产应用示范平台，旨在构建上下游有效协同的新机制、新体制、新体系，填补生产应用衔接空缺，缩短开发应用周期，实现新材料与终端产品同步设计、系统验证，*2017年12 （增强制造业核心竞争力三年 加快高端医疗器械产业化及应用，支持MRI高性能影像月行动计划（2018-2020年）。设备等产品升级换代；重点发展发动机用高温合金材料刊2016年34国务院办公厅关于促进医药 提出，加快医疗器械转型升级, 重点开发数字化探测器、月产业健康发展的指导意见 超导磁体、高

13、热容量X射线管等关键部件，手术精准定位与导航、数据采集处理和分析、生物三维（3D ）打印等技术a *图表10：中国超导行业重点政策汇总(3)r政策名称榭的春2018 年 2月新材料产业发展指南加快推动先进基础材料工业转型升级，高强韧钛合金等先进有色金霭材料等为重点，重点突破材料性能及成分控制、生产加工及应用等工艺技术，不断优化品种结构，提高质量稳定性和服役寿命，降低生产成本，提高先进基础材料国际竞争力;开展高温、高强、大规格钦合金材料熔炼、加工技术研究，提升新型轻合金材料整体工艺技术水平。加强超导材料基础研究、工程技术和产业化应用研究，积极开发新型低温超导材料，强磁场用高性能超导线材、低成本高温超导千米长线等，在电力输送、医疗器械等领域实现应用。，2017.08。关于开展重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作的通知；新材料首批引用保险，要求，针对新材料推广应用中存在的风险，对自愿投保质量安全责任保险产品，符合相应条件的企业给予一定比例的保费补偿。22017 年 6月a十三五”医疗器械科技创新专项规划提出，重点开发与国外主流产品技术水平相当的高场(不小于3T)超导和专科超导磁共振成像系统，通道数、梯度场强和切换率等技术指标达到同类产品国际先进水平；重点突破零液氮挥发磁体系统、64通道以上全数字化语仪、高