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(lái)將受益于光伏、醫(yī)療等行業(yè)需求增長(zhǎng)

• 吳澳燕 2023年8月8日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 670 39
• 繁體

NiTi和Ni3Sn是目前已實(shí)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(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)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(chǎng)份額超過(guò)90%。

超導(dǎo)材料因其獨(dú)特性能擁有誘人的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)實(shí)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(zhǎng)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)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(dòng)高溫超導(dǎo)材料市場(chǎng)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(lái)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(diǎn)。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(chǎng)的廣泛關(guān)注，行業(yè)發(fā)展或進(jìn)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(guó)內(nèi)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)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(shí)用價(jià)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(qiáng)電磁場(chǎng)中，NbTi超導(dǎo)材料用作高能物理的加速器、探測(cè)器、等離子體磁約束、超導(dǎo)儲(chǔ)能、超導(dǎo)電機(jī)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(chǎng)(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(cè)極弱電磁信號(hào)。

低溫超導(dǎo)材料由于Tc低，必須在液氦溫度下使用，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)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(jiǎn)而言之，超導(dǎo)材料就是沒(méi)有電阻、或電阻極小的導(dǎo)電材料。超導(dǎo)材料最獨(dú)特的性能是電能在輸送過(guò)程中幾乎不會(huì)損失：近年來(lái)，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(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的臨界溫度越來(lái)越高。

低溫超導(dǎo)材料行業(yè)分析

NiTi和Ni3Sn是目前已實(shí)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(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)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(chǎng)份額超過(guò)90%。

由于Nb和Ti的熔點(diǎn)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(guó)防軍事、電子通信、醫(yī)療設(shè)備、電力能源、交通運(yùn)輸、機(jī)械工程等領(lǐng)域，如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)等。

MRI是一種生物磁自旋成像技術(shù)，其對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生放射性損傷，對(duì)腫瘤早期診斷有較高的臨床價(jià)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數(shù)據(jù)，2019年我國(guó)每百萬(wàn)人口MRI擁有量?jī)H約6.4臺(tái)，遠(yuǎn)低于日本的55.2臺(tái)，2021年MRI設(shè)備保有量約11806臺(tái)。

MRI作為醫(yī)學(xué)影響診斷中心等醫(yī)療機(jī)構(gòu)的基本配備要求，市場(chǎng)發(fā)展有較強(qiáng)確定性，我國(guó)也有望成為全球最大的MRI市場(chǎng)，并且隨著國(guó)內(nèi)MRI設(shè)備廠商市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力不斷增強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)超導(dǎo)MRI市場(chǎng)將進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)需求也將穩(wěn)步增長(zhǎng)。

MCZ技術(shù)是通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)電硅流體的熱對(duì)流形成抑制作用，抑制單晶硅生長(zhǎng)過(guò)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(shí)現(xiàn)高質(zhì)量大尺寸單晶硅快速生長(zhǎng)，其中采用超導(dǎo)磁體提供5000Gs穩(wěn)定磁場(chǎng)的MCZ技術(shù)是目前全球生產(chǎn)300mm以上大尺寸半導(dǎo)體級(jí)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(lái)看，有的公司專(zhuān)注某一領(lǐng)域，有的公司橫跨多個(gè)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(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)，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(dòng)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(zhǎng)。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(bǔ)償式增長(zhǎng)。

中期來(lái)看，大尺寸半導(dǎo)體級(jí)單晶硅的技術(shù)迭代升級(jí)將加速?lài)?guó)產(chǎn)化替代并拉動(dòng)MCZ市場(chǎng)的發(fā)展，重離子加速器項(xiàng)目等國(guó)家重點(diǎn)工程也將成為低溫超導(dǎo)材料下游需求驅(qū)動(dòng)。

長(zhǎng)期來(lái)看，超導(dǎo)業(yè)務(wù)的長(zhǎng)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(xiàng)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(lái)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(guó)內(nèi)MRI設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的高增速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)。

低溫超導(dǎo)材料報(bào)告有助于企業(yè)及投資者洞察中國(guó)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)市場(chǎng)供需行為，評(píng)估中國(guó)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)投資價(jià)值，為相關(guān)企業(yè)提供第三方的決策支持。報(bào)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(chǎng)供需情況，并可以為企業(yè)市場(chǎng)推廣計(jì)劃的制定提供第三方?jīng)Q策支持。該報(bào)告第一時(shí)間為客戶(hù)提供中國(guó)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)年度供求數(shù)據(jù)分析，報(bào)告具有內(nèi)容翔實(shí)、模型準(zhǔn)確、分析方法科學(xué)等特點(diǎn)。

更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國(guó)內(nèi)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)告》。

• 相關(guān)深度報(bào)告REPORTS

  

  2023-2028年國(guó)內(nèi)低溫超導(dǎo)材料行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略研究報(bào)告

  在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)及投資者能否做出適時(shí)有效的市場(chǎng)決策是制勝的關(guān)鍵。低溫超導(dǎo)材料行業(yè)研究報(bào)告就是為了解行情、分析環(huán)境提供依據(jù)，是企業(yè)了解市場(chǎng)和把握發(fā)展方向的重要手段，是輔助企業(yè)...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡