超导指当某些材料在温度降低到某一临界温度(Tc)时电阻突然消失,电流可以㊣在其间无损耗流动的现象,具备这种特性的材料则被称为超导材料或者超导体。根据超导材料的临界温度,可分为低温超导材料和高温超导材料。
从产业链角度来✅看,求思咨询研究发现,超导产业上游主要为矿产资源,如铋(Bi)、锶(Sr)、钇(Y)、钡(Ba)、硼(B)等以及镧(La)等稀土元素,是整体产业的基础。钇、钡占超导材料30%左右的成本,而超导材料占超导产品应用40%-50%的成本。
产业中游是超导材料,如YBCO和BSCCO等带材,是超导㊣产业的核心,也是超导产业链中毛利率最高的环节,毛利率水平达到50%以上。
下游是超导应用产品,如超导㊣限流器、超导滤波等,这类产品的毛利率相对较低,约30%㊣左右。应用产品是超导产业的载✅体,是目前国内公司涉及最多、距离产业化生产最近的业务。
2021年12月,工信部等部门发布了《“十四五“原材料工业发展㊣规划》,提出“实施㊣前沿材料前瞻布局行动,支持科研单位联合企业,把握新㊣材料技术与信息技术、纳米技术、智能技术等融合发展趋势,发展超导材料、智能仿生、增材制造✅材✅料等,推动新的主干材料体系化发展,强化应用领域的支持和引导。”
2023年12月出台的《产业结构调整指导目录(2024年㊣本)》,将“超导电机”列为鼓励类产✅业。
2024年1月,工信部推出《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,提出加快超导材✅料等前沿新材料创新应用。聚焦核能、核聚变等重点领域,打造“采集-存储-运输-应用”全链条的未来能源装备㊣体系。
超导材料由于具有常规材料所不具备的零电阻、完全抗磁性和量子隧穿效㊣应,在医疗装备、能源、交通、大科学工程(CFETR、重离子加速器)和国防等诸多领域具有独特的应用优势。
在超导材料中,高温超导材料凭㊣借优良的性能,其打造的产品㊣可广泛应用于电力、交通、高能物理等各个领域,正在成为超导产业中蓄势待发的一块市场。
在电力领✅域,现有电力线路基本以铜、铝作为输电媒介,电阻的存在使输电过程中部分电能以热能的形式被损耗,而高温超导电缆的应用能顺利解决能量损耗的问题。
高温超导电缆具有损耗低、截流㊣能力大、体积小、环境污染小高性能复合材料分类、电磁和噪声污染小等优点,较常规电缆有较大优✅势,是解决大容量、低损耗输电的重㊣要途径之一
在磁悬浮领域,我国目前也已具备了高温超导高速磁浮工程化的能力,高温超导电动悬浮的应用可行性已随着多个工程化研究的试车和下线而得到了相关验证,未来发展前景宽广。
在可控核聚变领域,全球约一半的可控核聚变装置采用的是磁约束方案。高温超导磁体相较于同体积下的低温超导产生的磁场更强,突破低温超导材料磁体磁场上限,推动了可控核聚变装置小型化与成本降低。
随着高温超导技术成熟,高性能高温超导材料可助力获得更强磁场,推动可控核聚变装置小型化,加速商㊣业化核聚变系统开发。