2023超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上下游及市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

• 黃文玉 2023年9月14日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 589 33
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描述呈現(xiàn)超導(dǎo)電性的材料或狀態(tài)的形容詞。超導(dǎo)，指導(dǎo)體在某一溫度下，電阻為零的狀態(tài)。在實驗中，若導(dǎo)體電阻的測量值低于10-25Ω，可以認為電阻為零。

一、超導(dǎo)、超導(dǎo)材料的概念

描述呈現(xiàn)超導(dǎo)電性的材料或狀態(tài)的形容詞。超導(dǎo)，指導(dǎo)體在某一溫度下，電阻為零的狀態(tài)。在實驗中，若導(dǎo)體電阻的測量值低于10-25Ω，可以認為電阻為零。2023年6月，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體硒化鐵轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的新機制。超導(dǎo)是指某些物質(zhì)在一定溫度條件下(一般為較低溫度)電阻降為零的性質(zhì)。人們把處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體稱之為“超導(dǎo)體”。超導(dǎo)體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應(yīng)。導(dǎo)體沒有了電阻，電流流經(jīng)超導(dǎo)體時就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強大的電流，從而產(chǎn)生超強磁場。

超導(dǎo)材料和超導(dǎo)技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。超導(dǎo)現(xiàn)象中的邁斯納效應(yīng)使人們可以用此原理制造超導(dǎo)列車和超導(dǎo)船，由于這些交通工具將在懸浮無摩擦狀態(tài)下運行，這將大大提高它們的速度和安靜性，并有效減少機械磨損。利用超導(dǎo)懸浮可制造無磨損軸承，將軸承轉(zhuǎn)速提高到每分鐘10萬轉(zhuǎn)以上。

超導(dǎo)材料的零電阻特性可以用來輸電和制造大型磁體。超高壓輸電會有很大的損耗，而利用超導(dǎo)體則可最大限度地降低損耗，但由于臨界溫度較高的超導(dǎo)體還未進入實用階段，從而限制了超導(dǎo)輸電的采用。隨著技術(shù)的發(fā)展，新超導(dǎo)材料的不斷涌現(xiàn)，超導(dǎo)輸電的希望能在不久的將來得以實現(xiàn)。現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)體還處于必須用液態(tài)氮來冷卻的狀態(tài)，但它仍舊被認為是20世紀最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。

超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)鏈上游為制造超導(dǎo)材料的原材料，如鈮、鈦、釔、鋇、鉍、鍶、硼等金屬材料;中游產(chǎn)業(yè)是超導(dǎo)材料;下游的產(chǎn)業(yè)是超導(dǎo)應(yīng)用領(lǐng)域，如航天航空、醫(yī)療、電子電器以及新能源等。

二、超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈上下游及市場發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前我國關(guān)于超導(dǎo)技術(shù)的各項研發(fā)均已步入正軌，且進入產(chǎn)業(yè)化運作，現(xiàn)已普遍運營在電力行業(yè)、通信領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域以及醫(yī)療領(lǐng)域等。在我國關(guān)于超導(dǎo)的研發(fā)中，超導(dǎo)材料經(jīng)營經(jīng)歷了低溫到高溫的研發(fā)，第一代材料已經(jīng)研究成熟，第二代材料由于其成本低更適用于產(chǎn)業(yè)化運作而被市場看好;超導(dǎo)產(chǎn)品品類逐漸增加，現(xiàn)已進行產(chǎn)業(yè)化運作的有超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)濾波器、超導(dǎo)儲能等。雖然與國際尚有一定的差距，但部分領(lǐng)域的研發(fā)已經(jīng)處于國際先進水平。

數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鈦材產(chǎn)量為13.59萬噸，同比增長40.1%，2022年我國鈦材產(chǎn)量達15.27萬噸，同比增長12.36%。未來隨著超導(dǎo)行業(yè)的進步以及國家政策的深入推進，國內(nèi)鈦材高端應(yīng)用場景及潛在市場空間將進一步拓展。我國鈦材加工工藝不斷提升，在國際中的認可度有所提升，出口數(shù)量遠大于進口數(shù)量，長期保持貿(mào)易順差，在中低端產(chǎn)品方面已能實現(xiàn)自給自足。據(jù)中國海關(guān)總署統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年，各類鈦材進口數(shù)量為1977.5噸，進口金額為6.51億元;鈦材出口數(shù)量為8691.3噸，出口金額為14.05億元，2023年1-7月我國鈦材進口數(shù)量為1480噸，進口金額為5.06億元，出口數(shù)量為4808.9噸，出口金額為8.96億元。

由于超導(dǎo)技術(shù)壁壘高，雖然各類超導(dǎo)材料企業(yè)以及電線電纜類生產(chǎn)企業(yè)相繼進入超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)市場，但全球僅少數(shù)研究機構(gòu)掌握相關(guān)技術(shù)，且尚未有企業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)，市場呈現(xiàn)壟斷格局，因此市場的最先進入者將因豐富的運行經(jīng)驗占據(jù)明顯的優(yōu)勢地位，成為市場的領(lǐng)導(dǎo)者。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年超導(dǎo)行業(yè)市場深度分析及發(fā)展策略研究報告》顯示：

超導(dǎo)材料具有的優(yōu)異特性使它從被發(fā)現(xiàn)之日起，就向人類展示了誘人的應(yīng)用前景。但要實際應(yīng)用超導(dǎo)材料又受到一系列因素的制約，這首先是它的臨界參量，其次還有材料制作的工藝等問題(例如脆性的超導(dǎo)陶瓷如何制成柔細的線材就有一系列工藝問題)。超導(dǎo)材料的應(yīng)用主要有：①利用材料的超導(dǎo)電性可制作磁體，應(yīng)用于電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應(yīng)、儲能等;可制作電力電纜，用于大容量輸電(功率可達10000MVA);可制作通信電纜和天線，其性能優(yōu)于常規(guī)材料。②利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。③利用約瑟夫森效應(yīng)可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結(jié)作計算機的邏輯和存儲元件，其運算速度比高性能集成電路的快10-20倍，功耗只有四分之一。

雖然目前國內(nèi)超導(dǎo)材料制備和超導(dǎo)應(yīng)用的企業(yè)都處于持續(xù)虧損的處境，但各家超導(dǎo)企業(yè)仍保持著對超導(dǎo)研發(fā)技術(shù)的持續(xù)投入，高溫超導(dǎo)行業(yè)正在迎來規(guī)模商業(yè)化。根據(jù)Conectus數(shù)據(jù)，全球超導(dǎo)產(chǎn)品市場規(guī)模在2022年達68億歐元。目前，全球超導(dǎo)市場以低溫超導(dǎo)為主，低溫超導(dǎo)材料及應(yīng)用占超導(dǎo)市場總量的95.6%，高溫超導(dǎo)材料仍處于商業(yè)化初期，高溫超導(dǎo)材料在我國超導(dǎo)市場占比僅在4.4%。

MRI是低溫超導(dǎo)材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，市場需求缺口尚存，2020年我國MRI數(shù)量為1.07萬臺，2021年我國MRI數(shù)量增長到1.18萬臺，增長了10.28%，2022年我國MRI數(shù)量為1.27萬臺，同比增長7.63%。長期來看，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。

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