低溫超導(dǎo)材料行業(yè)調(diào)研 低溫超導(dǎo)材料行業(yè)供需分析

• 方蔓桃 2023年8月2日 來源：百度 1457 96
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隨著半導(dǎo)體工業(yè)的迅速發(fā)展，中國已成為全球增長速度最快的單晶硅生產(chǎn)和消費國家，其中MCZ(磁控直拉單晶硅技術(shù))產(chǎn)品占總產(chǎn)量的70%-80%，目前國際上300毫米以上大尺寸單晶硅片已成為主流。

低溫超導(dǎo)材料行業(yè)市場到底怎樣?目前，世界上制造和銷售MRI的公司主要是德國西門子、美國通用電氣、荷蘭飛利浦這三家，其合計市場份額約80%。國內(nèi)MRI公司主要有沈陽東軟醫(yī)療、上海聯(lián)影醫(yī)療、成都奧泰醫(yī)療、北京萬東醫(yī)療、深圳貝斯達(dá)醫(yī)療、寧波鑫高益醫(yī)療、寧波建信、蘇州安科等。

由于國產(chǎn)超導(dǎo)MRI系統(tǒng)成本上的優(yōu)勢，在我國二三線城市有較強的市場競爭能力，預(yù)計國產(chǎn)超導(dǎo)MRI市場將進(jìn)一步擴大，對NbTi超導(dǎo)線材的需求將有穩(wěn)步增長。

綜合考慮NbTi超導(dǎo)線材價格、供貨周期和聯(lián)合研發(fā)新型短腔型超導(dǎo)MRI用線材的便利性，MRI用超導(dǎo)線材未來在國內(nèi)有較好的市場需求。

低溫超導(dǎo)材料行業(yè)市場深度分析

隨著半導(dǎo)體工業(yè)的迅速發(fā)展，中國已成為全球增長速度最快的單晶硅生產(chǎn)和消費國家，其中MCZ(磁控直拉單晶硅技術(shù))產(chǎn)品占總產(chǎn)量的70%-80%，目前國際上300毫米以上大尺寸單晶硅片已成為主流。

近年來在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的拉動下單晶硅爐產(chǎn)量直線上升，我國單晶硅75%的需求依賴進(jìn)口，隨單晶硅制備國產(chǎn)化，將推動單晶硅生產(chǎn)用MCZ磁體市場增長。

2020 年全球 LTS 材料市場價值為 12 億美元，預(yù)計到 2025 年將達(dá)到 26 億美元，在預(yù)測期內(nèi)以 16.3% 的復(fù)合年增長率 (CAGR) 增長。市場增長的主要驅(qū)動因素包括對 MRI 系統(tǒng)的需求增加、對可再生能源的投資增加以及在粒子加速器中采用 LTS 材料的增加。

從地域分析來看，北美是LTS材料最大的市場，其次是歐洲和亞太地區(qū)。由于政府對可再生能源的投資增加以及對 MRI 系統(tǒng)的需求不斷增長，預(yù)計亞太地區(qū)在預(yù)測期內(nèi)的增長率將最高。

在中國市場，LTS材料行業(yè)仍處于起步階段，但政府已經(jīng)認(rèn)識到其潛力，并一直在積極投資該行業(yè)的發(fā)展。中國是 MRI 系統(tǒng)最大的消費者之一，由于對這些系統(tǒng)的需求不斷增加，預(yù)計 LTS 材料市場將出現(xiàn)顯著增長。

另外，以加速器為代表的大科學(xué)工程自上世紀(jì)80年代以來一直是高技術(shù)發(fā)展水平和綜合國力發(fā)展的象征，以超導(dǎo)磁體為核心的加速器系統(tǒng)是相關(guān)裝置的核心。隨著加速器市場需求的增加，將對超導(dǎo)線材和超導(dǎo)磁體產(chǎn)生明確的需求。

超導(dǎo)材料有著較為突出的市場需求,是國家科技創(chuàng)新規(guī)劃中新材料領(lǐng)域重點發(fā)展的前沿材料之一?；诔瑢?dǎo)材料而發(fā)展起來的超導(dǎo)技術(shù)已成為21世紀(jì)具有戰(zhàn)略意義的高新技術(shù)，在能源、醫(yī)療、交通、國防工業(yè)等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。2022年全球超導(dǎo)產(chǎn)品市場規(guī)模從2012年的52億歐元增長至68歐元，預(yù)計2023年全球超導(dǎo)產(chǎn)品市場規(guī)模有望達(dá)到70歐元。

目前，全球超導(dǎo)市場以低溫超導(dǎo)為主，國內(nèi)低溫超導(dǎo)材料及應(yīng)用占超導(dǎo)市場總量的90%以上，高溫超導(dǎo)材料仍處于商業(yè)化初期。值得注意的是，這里提到的“低溫”和“高溫”是物理相對意義上的，并非日常理解中的高低溫概念。比如，低溫超導(dǎo)指的是在零下269攝氏度的液氦環(huán)境中，超導(dǎo)所具有的特性;而高溫超導(dǎo)指一些具有較其他超導(dǎo)物質(zhì)相對較高的臨界溫度的物質(zhì)在液態(tài)氮的環(huán)境下產(chǎn)生的超導(dǎo)現(xiàn)象。

目前，我國基本掌握了各種實用化超導(dǎo)材料的制備技術(shù)，在多個應(yīng)用方面也取得了良好的發(fā)展。今后，我國超導(dǎo)材料及其應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)進(jìn)一步加強超導(dǎo)材料及其應(yīng)用裝置的制備工藝研究，不斷探索更高臨界溫度的超導(dǎo)體，并加強與超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用密切相關(guān)的低溫制冷技術(shù)和低溫系統(tǒng)的研究，以進(jìn)一步全面提升我國的超導(dǎo)材料及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展水平。

我國在商業(yè)化、超導(dǎo)強電和弱電應(yīng)用技術(shù)等方面已基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，但由于產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合不緊密、創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈不完整，導(dǎo)致我國在高端醫(yī)療設(shè)備、分析儀器、科研裝備等超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用方面存在明顯差距，相關(guān)材料和裝備仍然依賴進(jìn)口。未來低溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)需著力提升整體研發(fā)水平，提高自主創(chuàng)新能力，向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)。

在很低的溫度下，物體的所有的電子速率降低，價電子運轉(zhuǎn)在固定的平面上，達(dá)到臨界溫度;價和電子運轉(zhuǎn)速率越來越低，核心習(xí)慣于常溫下的核外電子快速運轉(zhuǎn);

價和電子運轉(zhuǎn)緩慢，造成了原子暫時缺失價電子的現(xiàn)象，核心就挪用相鄰核心的價電子，相鄰核心又挪用，所有的核心都向某一方向近鄰挪用，于是就形成外層電子公用，這種核外層電子公用的狀態(tài)就是物質(zhì)的超導(dǎo)態(tài);

核外層電子處于公用的狀態(tài)的物體就是超導(dǎo)體，最終形成低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。

低溫超導(dǎo)材料行業(yè)市場前景分析

雖然目前國內(nèi)從事超導(dǎo)材料制備和超導(dǎo)應(yīng)用的企業(yè)都處于持續(xù)虧損的境地，但由于超導(dǎo)技術(shù)的先進(jìn)性和在特定領(lǐng)域的不可替代性，未來前景廣闊，各家超導(dǎo)機構(gòu)仍保持著對低溫超導(dǎo)材料技術(shù)的持續(xù)投入，超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景良好。

總之，在對 MRI 系統(tǒng)、可再生能源和粒子加速器不斷增長的需求的推動下，全球 LTS 材料市場預(yù)計在未來幾年將出現(xiàn)顯著增長。北美目前是最大的市場，但亞太地區(qū)，尤其是中國，有望見證最高的增長率。中國 LTS 材料市場仍處于起步階段，但隨著政府的支持和對 MRI 系統(tǒng)需求的增加，預(yù)計未來幾年將快速增長。

目前全球超導(dǎo)市場以低溫超導(dǎo)為主，國內(nèi)低溫超導(dǎo)材料及應(yīng)用占超導(dǎo)市場總量的90%以上，高溫超導(dǎo)材料仍處于商業(yè)化初期。經(jīng)過數(shù)十年的潛心發(fā)展，我國已成為國際超導(dǎo)材料和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)的中堅力量，目前已基本掌握了各種實用化超導(dǎo)材料的制備技術(shù)，實現(xiàn)了低溫超導(dǎo)材料的商業(yè)化生產(chǎn)。低溫超導(dǎo)方面，盡管我國在商業(yè)化、超導(dǎo)強電和弱電應(yīng)用技術(shù)等方面已基本達(dá)到國際先進(jìn)水平，但由于產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合不緊密、創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈不完整，導(dǎo)致我國在高端醫(yī)療設(shè)備、分析儀器、科研裝備等超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用方面存在明顯差距，相關(guān)材料和裝備仍然依賴進(jìn)口。未來低溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)需著力提升整體研發(fā)水平，提高自主創(chuàng)新能力，向世界領(lǐng)先水平邁進(jìn)。

中國超導(dǎo)應(yīng)用創(chuàng)新企業(yè)來看，排名前十的主要包括江蘇中天科技、特變電工、西部超導(dǎo)、青島漢纜、北京英納超導(dǎo)、江蘇永鼎、江西聯(lián)創(chuàng)光電科技、寶勝科技、福建南平太陽電纜、江蘇法爾勝。

從超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈價值角度來看，目前超導(dǎo)材料占超導(dǎo)產(chǎn)品成本中的很大一部分，約為40%-50%，其中高溫超導(dǎo)材料具有臨界溫度優(yōu)勢，未來的應(yīng)用范圍將不斷拓展，從全球范圍來看，超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將達(dá)到2400億美元。

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