超導材料具有常規材料所不具備的零電阻、完全抗磁性等宏觀量子效應,是國際公認可引發產業變革的重大顛覆性技術方向。在《中國制造2025》中被列為重點發展的前沿新材料之一。
超導物理中將臨界溫度在液氦溫區(4.2K)的超導體稱為低溫超導體,也稱為常規超導體,譬如目前商業化的NbTi、Nb₃Sn;將臨界溫度在液氮溫區(77K)的超導體稱為高溫超導體,譬如YBa-Cu-O超導體。
低溫超導材料是指在特定低溫條件下,電阻突然趨近于零的材料。超導狀態的發生是由材料的正常態轉變為超導態的溫度決定的,這個溫度被稱為轉變溫度或臨界溫度。由于低溫超導材料的Tc較低,通常需要在液氦溫度下使用,這使得其運轉費用較為昂貴,從而限制了其應用。
低溫超導材料行業產業鏈
上游原材料供應:上游主要涉及鈦礦、鈮礦和錫礦等原材料的開采和供應,這些原材料是制造低溫超導材料的基礎。在原材料環節,低溫超導線材對原材料(鈦Ti、鈮Nb、錫Sn)有很高的要求,且工藝過程復雜,技術條件嚴格,由于低溫超導線材行業對原材料的消耗量并不大,因此上游原材料對超導線材行業的影響并不明顯,超導線材行業的發展主要取決于技術進步。
中游生產環節:中游以低溫超導材料的制備為核心,包括NbTi、Nb3Sn等合金和化合物的生產。這些材料通過特定的制備工藝,如合金化、熱處理等,獲得所需的超導性能。
下游應用領域:下游應用廣泛,主要包括超導磁體的生產,應用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉單晶硅技術(MCZ)、核磁共振譜儀(NMR)、國際熱核聚變實驗堆(ITER)和高能質子加速器等行業。低溫超導材料的市場份額超過90%,是超導行業的重要組成部分。
數據顯示,2022年全球超導產品市場規模約為68億歐元,至2027年有望增至192億歐元,2022-2027年CAGR為23%。通過產學研用深度融合,我國正積極推進低溫超導材料產業的升級換代,力求突破高溫超導材料批量化制備的關鍵技術壁壘。在此基礎上,致力于開發出適用于電力、能源、醫療和國防等領域的超導電工裝備,推動超導材料、超導強電和超導弱電產品的協同發展,并實現規模化應用。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年國內低溫超導材料行業發展趨勢及發展策略研究報告》顯示:
NiTi和Ni3Sn是目前已實現商業化應用的低溫超導材料,主要用于生產超導磁體,應用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉單晶硅技術(MCZ)、核磁共振譜儀(NMR)、國際熱核聚變實驗堆(ITER)和高能質子加速器等行業,在當前超導行業市場份額超過90%。
在低溫超導領域,全球范圍內僅有幾家領軍企業掌握著低溫超導線材的生產技術,這些企業主要集中在美國、英國、德國、日本和中國。其中,西部超導作為中國唯一一家實現低溫超導線材商業化生產的企業,更在國際上獨樹一幟,是唯一一家具備鈮鈦(NbTi)錠棒及線材全流程生產能力的企業。
展望未來,隨著光伏行業的高景氣度和國內MRI設備市場規模的快速增長,低溫超導材料的需求有望實現穩定增長,為行業發展注入新的活力。
在激烈的市場競爭中,企業及投資者能否做出適時有效的市場決策是制勝的關鍵。報告準確把握行業未被滿足的市場需求和趨勢,有效規避行業投資風險,更有效率地鞏固或者拓展相應的戰略性目標市場,牢牢把握行業競爭的主動權。報告內容有助于低溫超導材料行業企業、投資者了解市場供需情況,并可以為企業市場推廣計劃的制定提供第三方決策支持。該報告第一時間為客戶提供中國低溫超導材料行業年度供求數據分析,報告具有內容翔實、模型準確、分析方法科學等特點。
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