2023超导电缆的发展现状 超导电缆研发取得新突破

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超导应用的现状和前景

——预见2023：《2023年中国超导行业全景图谱》(附市场现状、竞争格局和发展趋势等)

行业主要上市企业：西部超导()、永鼎股份()、汉缆股份()、综艺股份()、中天科技()等。

本文核心观点：超导行业市场规模、超导行业竞争格局、超导行业产业链等

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，在液氦(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。

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。

2、产业链剖析

超导材料产业链上游为矿资源，如钇、钡、铋、锶、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。

超导材料产业链上游为原材料，如铌、钛、钇、钡、铋、锶、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。

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。

行业政策背景：行业更加规范化

行业发展现状

1、供给端：研发机构主要以院校为依托

国内超导技术研究起步较早，清华大学超导实验室从20世纪90年代就开始进行超导技术研究，但是国内的超导行业产业化起步较晚，由于较高的技术壁垒，直到2023年国内才第一次实现超导产品产业化批量生产和销售。

目前，国内涉及超导的研究机构有中国科学院物理研究所、中国科学技术大学、南京大学、中国科学院电工研究所、中国科学院等离子体物理研究所等，超导相关论文篇数均在600篇以上，总的来说，研发机构主要以院校为依托。

研发企业数量方面，根据智慧芽专利网站的统计，截至2023年3月，我国共有29087家公司申请超导相关专利，15700家院校及科研所申请超导技术专利。

2、需求端：超导技术在各行业的发展中有着重要的研究和开发价值

超导材料是一项具有远大战略意义的高新技术，可以广泛用于电子通信、医疗设备、交通运输、电力能源等领域，其中超导技术在MRI、超导限流器、超导电缆等产品开发中均已成功应用。可以看出，超导技术在各行业的发展中有着重要的研究和开发价值。

我国的超导技术在电力及能源的主要应用集中在超导电缆、超导变压器等产的技术研发和应用。超导产业主要应用在医疗设备领域的技术主要是超导磁体技术，主要应用在核磁共振等方面。在通信领域被广泛的应用于无线通信网的建设中，充分发挥其优势。

行业竞争格局

1、区域竞争：超导行业相关企业主要集中于广东省、山东省、江苏省等省份

从区域分布来看，超导行业相关企业集中于广东省、山东省、江苏省以及陕西省等省份。

2、企业竞争：在超导材料领域已拥有一大批代表性企业

我国在超导材料领域已拥有一大批代表性企业，主要包括西部超导、英纳超导、上海超导、上海上创超导、苏州新材料研究所、宝胜科技、海泰超导、综艺超导、百利机械装备以及原力辰超导等。

业务竞争格局方面，各家公司涉足低温超导产业链领域均不相同。与低温超导产业链相关的领域包括NbTi锭棒和线材、Nb3Ti线材、超导磁体和超导设备。全球各家公司所涉足的领域均有不同，仅有少数几家公司掌握低温超导线材的生产技术，分布在英德日中等国家。

在NbTi锭棒领域，国内仅有西部超导掌握相关技术，西部超导NbTi合金铸锭、棒材的工程化制备相关技术获授权专利6项，相关技术成果获国家技术发明二等奖，产品实现了批量化生产且成功应用于ITER项目及MRI超导线材制备任务。

在超导线材领域，西部超导采用“青铜法”和“内锡法”两种方法生产Nb3Sn线材，其他公司目前还未进行布局。

在超导磁体领域，有多家企业拥有制备能力，国内主要有宁波健信、西部超导和潍坊新力，成都奥泰拥有自由的超导磁体工厂，但所生产产品不对外出售。

在超导设备领域，目前高端超导MRI市场被GE、PHILIPS、SIEMENS三家国外公司垄断，主流产品以3.0T为主，而SIEMENS已经开始量产7T产品。国内成都奥泰、苏州安科等多家企业目前已实现1.5T、3T超导MRI的商业化生产。

行业发展前景及趋势预测

1、未来中国超导市场将保持较快发展的速度发展

随着实用化高温超导材料制备和产业化技术的突破性进展，各国政府和大企业对超导电气技术的应用研究开发给予了大力支持。超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能系统、超导电机、多功能集成超导电力装置和超导变电站是实现超导电气技术重大革新的基础，是超导应用技术这一战略性新兴产业中最具市场潜力和应用价值的关键技术。

虽然目前国内从事超导材料制备和超导应用的企业都处于持续亏损的境地，但由于超导技术的先进性和在特定领域的不可替代性，未来前景广阔，各家超导机构仍保持着对超导技术的持续投入，超导产业发展前景良好。

2、超导行业集中度会进一步提升

我国超导行业经历了打破国外垄断、传统产业爆发和新型产业部署三个阶段，随着我国发展云计算、人工智能、大数据的热情越来越高涨，我国超导支出额以及市场规模总额都已增长到较大规模，预计未来随着数字经济、新基建等战略实施，我国超导市场规模将继续增长。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国超导行业发展前景与投资战略规划分析报告》。

说明高温超导电缆的应用前景

说明高温超导电缆的应用前景

首先，高温超导技术是一种利用超导材料在高温下无电阻传输电力的技术。与传统电缆相比，高温超导电缆具有许多显著的优势，如传输效率高、损耗小、容量大、制造和维护成本低、使用寿命长等。 在应用前景方面，高温超导电缆主要应用于以下几个领域：

1.电力传输：高温超导电缆可以直接取代传统电缆，在大功率、长距离的电力传输中发挥作用。随着超导技术进一步发展，高温超导电缆的传输距离和功率容量有望进一步提升，从而满足未来电力网络的需求。

2.电动车充电站：随着电动车的普及，需要大量的充电站。高温超导电缆可以提供快速、高效的充电服务，从而提升用户体验。

3.城市基础设施：高温超导电缆可用于城市电网改造，提高电力供应的稳定性和效率，同时降低电力损耗和运营成本。

4.国防领域：高温超导电缆可用于军事和国防设施，保证关键领域的电力供应。

5.新能源领域：高温超导电缆可用于风能、太阳能等新能源的电力传输和储存，提高新能源的利用效率。 然而，高温超导电缆的应用也面临一些挑战，如高温超导材料的研发、生产成本、基础设施建设、法规标准等。这些挑战随着技术的进步和政策的支持，有望逐步得到解决。

总的来说，高温超导电缆的应用前景十分广阔，有望在电力传输、电动车充电站、城市基础设施、国防领域和新能源领域发挥重要作用。随着技术的不断进步和政策的支持，高温超导电缆的应用前景将更加明朗。

超导材料的特性

超导材料的特性：零电阻、高电导率、高磁导率。

1、零电阻：超导材料在低温下，电阻为零。这是超导材料最为显著的特点之一。当电流通过超导体时，电子不会受到阻碍，因此电流可以无限制地流动。这种特性使得超导材料在电力输送、电子器件等领域有着广泛的应用。

2、高电导率：超导材料的电导率非常高，是普通导体的数百倍甚至数千倍。这是因为超导材料中的电子可以在不受阻碍的情况下自由移动，从而形成了一种非常高效的电流传输方式。这种特性使得超导材料在电力输送、电子器件等领域有着广泛的应用。

3、高磁导率：超导材料的磁导率也非常高，是普通导体的数百倍甚至数千倍。这是因为超导材料中的电子可以在不受阻碍的情况下自由移动，从而形成了一种非常高效的磁场传输方式。这种特性使得超导材料在磁共振成像、磁悬浮列车等领域有着广泛的应用。

超导材料的发展前景

超导现象早在1911年就为世人所知。目前我国关于超导技术的各项研发均已步入正轨，且进入产业化运作，现已普遍运营在电力行业、通信领域、军事领域以及医疗领域等。

在我国关于超导的研发中，超导材料经营经历了低温到高温的研发，第一代材料已经研究成熟，第二代材料由于其成本低更适用于产业化运作而被市场看好；超导产品品类逐渐增加，现已进行产业化运作的有超导电缆、超导限流器、超导滤波器、超导储能等。虽然与国际尚有一定的差距，但部分领域的研发已经处于国际先进水平。

以上内容参考百度百科-超导

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