2023低温超导材料行业分析：低温超导材料形成成熟产业链 未来将受益于光伏、医疗等行业需求增长

• 吴澳燕 2023年8月8日 来源：互联网 670 39
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NiTi和Ni3Sn是目前已实现商业化应用的低温超导材料，主要用于生产超导磁体，应用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉单晶硅技术(MCZ)、核磁共振谱仪(NMR)、国际热核聚变实验堆(ITER)和高能质子加速器等行业，在当前超导行业市场份额超过90%。

超导材料因其独特性能拥有诱人的应用前景。目前已经实现成熟产业化的低温超导材料将受益于光伏和医疗设备需求的快速增长实现市场放量;超导电力、可控核聚变等下游应用的快速发展有望带动高温超导材料市场规模大幅提升。

超导材料可以分为低温超导材料和高温超导材料。近年来理论性能更加优异的室温超导材料成为学术界的焦点。受益于下游可控核聚变等行业的快速发展，超导材料尤其是高温超导材料吸引了市场的广泛关注，行业发展或进入加速期。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年国内低温超导材料行业发展趋势及发展策略研究报告》显示：

低温超导材料具有低临界转变温度(Tc<30K)，在液氦温度条件下工作的超导材料。分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb( 铌 )，Tc 为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。

低温超导材料已得到广泛应用。在强电磁场中，NbTi超导材料用作高能物理的加速器、探测器、等离子体磁约束、超导储能、超导电机及医用磁共振人体成像仪等;Nb3Sn 超导材料除用于制作大量小型高磁场(7~10T)磁体外，还用于制作受控核聚变装置中数米口径的磁体;用Nb及NbN薄膜制成的低温仪器，已用于军事及医学领域检测极弱电磁信号。

低温超导材料由于Tc低，必须在液氦温度下使用，运转费用昂贵，故其应用受到限制。超导技术超导技术的主体是超导材料。简而言之，超导材料就是没有电阻、或电阻极小的导电材料。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失：近年来，随看材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度越来越高。

低温超导材料行业分析

NiTi和Ni3Sn是目前已实现商业化应用的低温超导材料，主要用于生产超导磁体，应用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉单晶硅技术(MCZ)、核磁共振谱仪(NMR)、国际热核聚变实验堆(ITER)和高能质子加速器等行业，在当前超导行业市场份额超过90%。

由于Nb和Ti的熔点相差较大，且NbTi合金中Nb的含量较多，如果控制不好熔炼技术，易产生不熔块，导致后续细芯丝NbTi线加工中断线，因此NbTi二元合金棒的制备非常困难。下游应用领域根据超导材料不同的性能用途较为广泛，可应用于国防军事、电子通信、医疗设备、电力能源、交通运输、机械工程等领域，如超导电缆、超导限流器、超导储能、超导发电机等。

MRI是一种生物磁自旋成像技术，其对人体不会产生放射性损伤，对肿瘤早期诊断有较高的临床价值，已经广泛运用于全身各部位脏器的疾病诊断中。根据Statista数据，2019年我国每百万人口MRI拥有量仅约6.4台，远低于日本的55.2台，2021年MRI设备保有量约11806台。

MRI作为医学影响诊断中心等医疗机构的基本配备要求，市场发展有较强确定性，我国也有望成为全球最大的MRI市场，并且随着国内MRI设备厂商市场竞争能力不断增强，国产超导MRI市场将进一步扩大，对低温超导材料行业需求也将稳步增长。

MCZ技术是通过磁场对导电硅流体的热对流形成抑制作用，抑制单晶硅生长过程中杂质和缺陷的产生，从而大幅改善晶体完整性，可实现高质量大尺寸单晶硅快速生长，其中采用超导磁体提供5000Gs稳定磁场的MCZ技术是目前全球生产300mm以上大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法。

与低温超导产业链相关的行业包括超导锭棒、超导线材、超导磁体和超导设备。从全球来看，有的公司专注某一领域，有的公司横跨多个领域。全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术，主要分布在英国、德国、日本和中国，西部超导的业务涉及NbTi锭棒和线材、Nb3Sn线材(包括“青铜法”和“内锡法”)和超导磁体的生产，是全球唯一的铌钛(NbTi)锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。

低温超导材料的需求端驱动力主要包括MRI. MCZ,加速器、受控热核聚变等终端应用的跨阶段式成长。短期内，医用领域磁共振成像仪用MRI超导线材的需求有望补偿式增长。

中期来看，大尺寸半导体级单晶硅的技术迭代升级将加速国产化替代并拉动MCZ市场的发展，重离子加速器项目等国家重点工程也将成为低温超导材料下游需求驱动。

长期来看，超导业务的长期发展愿景将聚焦于磁约束受控核聚变以及超导磁悬浮等项目,受控核聚变技术若能取得突破，将成就能源革命的终极幻想。未来低温超导材料需求有望受益于光伏行业的高景气度和国内MRI设备市场规模的高增速实现稳定增长。

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更多行业详情请点击中研普华产业研究院发布的《2023-2028年国内低温超导材料行业发展趋势及发展策略研究报告》。

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