綜合來(lái)看,超導(dǎo)體行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景非常樂(lè)觀
超導(dǎo)體,又被稱為超導(dǎo)材料,是一種新型材料。超導(dǎo)全稱超導(dǎo)電性,指當(dāng)溫度降低到某一臨界溫度(一般為較低溫度)時(shí),電阻突然消失,電流可以無(wú)阻流動(dòng)的現(xiàn)象,具備這種特性的材料即為超導(dǎo)體。超導(dǎo)體具有常規(guī)材料不具備的零電阻、完全抗磁性等宏觀量子現(xiàn)象,是典型的量子材料。
其中,應(yīng)用于電力傳輸方面將可以減少電能傳輸過(guò)程中的損耗,提高輸電效率,降低運(yùn)營(yíng)成本。應(yīng)用在醫(yī)療方面,超導(dǎo)材料在核磁共振成像中的應(yīng)用可以提高圖像質(zhì)量,減少設(shè)備發(fā)熱,提高設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命?。
應(yīng)用領(lǐng)域
超導(dǎo)材料的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,主要包括以下幾個(gè)方面:
?電力傳輸?:超導(dǎo)電纜可以大大減少能量損耗,提高傳輸效率。
?儲(chǔ)能?:超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置可以實(shí)現(xiàn)高效、快速的能量存儲(chǔ)和釋放。
?電子學(xué)?:超導(dǎo)計(jì)算機(jī)等設(shè)備可以利用超導(dǎo)體的獨(dú)特性質(zhì)實(shí)現(xiàn)更高速、更低功耗的計(jì)算。
?高科技領(lǐng)域?:如超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)、超導(dǎo)核聚變反應(yīng)堆等技術(shù)的研發(fā)也在不斷推進(jìn)?。
產(chǎn)業(yè)鏈分析
從超導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,上游為金屬原材料供應(yīng)商,用于生產(chǎn)超導(dǎo)體的金屬原材料包含鈮、鈦、釔、鋇、鉍、鍶、硼等,目前全球超導(dǎo)市場(chǎng)以低溫超導(dǎo)為主,所以其金屬原材料中鈮和鈦的使用量最多。產(chǎn)業(yè)鏈中游為超導(dǎo)體生產(chǎn)商,低溫超導(dǎo)體自1965年開(kāi)始研究,目前低溫超導(dǎo)材料NbTi與Nb3Sn已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。而高溫超導(dǎo)材料自1986年進(jìn)行研究,目前剛開(kāi)始進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為超導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域,其中低溫超導(dǎo)體主要應(yīng)用于醫(yī)療、大科學(xué)裝置領(lǐng)域等,高溫超導(dǎo)體主要應(yīng)用于電力、商業(yè)設(shè)備、環(huán)保領(lǐng)域等。
行業(yè)政策匯總
近年來(lái),國(guó)家層面圍繞著超導(dǎo)材料的頂層設(shè)計(jì)政策密集出臺(tái),鼓勵(lì)和規(guī)范著行業(yè)健康有序發(fā)展。如
《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》:推動(dòng)有色金屬、化工、無(wú)機(jī)非金屬等先進(jìn)基礎(chǔ)材料升級(jí),發(fā)展高性能碳纖維、先進(jìn)半導(dǎo)體等關(guān)鍵戰(zhàn)略材料,加快超導(dǎo)材料等前沿新材料創(chuàng)新應(yīng)用。
《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024年版)》:鼓勵(lì)實(shí)用化超導(dǎo)材料發(fā)展。
《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》:超導(dǎo)電機(jī)被列為鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)。
市場(chǎng)規(guī)模和需求端分析
在全球市場(chǎng)需求與相關(guān)技術(shù)的深度融合推動(dòng)下,全球超導(dǎo)材料市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)出穩(wěn)健的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2023年,全球超導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模同比增長(zhǎng)2.35%,達(dá)到了69.6億歐元,這一顯著增長(zhǎng)主要?dú)w功于超導(dǎo)體在電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。同時(shí),隨著超導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)突破與創(chuàng)新,超導(dǎo)技術(shù)在量子計(jì)算、可控核聚變等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了顯著進(jìn)展,這些前沿領(lǐng)域的不斷拓展為超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間。據(jù)此預(yù)計(jì),到2024年,全球超導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步達(dá)到71.3億歐元,同比增長(zhǎng)2.44%,呈現(xiàn)出持續(xù)穩(wěn)健的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
中國(guó)超導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模從2018年的237.1噸增長(zhǎng)至2022年的1303.2噸。其中,低溫超導(dǎo)材料、超導(dǎo)電子學(xué)應(yīng)用以及超導(dǎo)電工學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的研究已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)NbTi線材性能和性價(jià)比已優(yōu)于發(fā)達(dá)國(guó)家,Nb3Sn線材綜合水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相當(dāng)。
未來(lái)發(fā)展方向分析
?1、技術(shù)創(chuàng)新和材料研發(fā)?
超導(dǎo)材料的研究重點(diǎn)在于開(kāi)發(fā)高性能的超導(dǎo)材料,特別是第二代高溫超導(dǎo)材料如YBCO。目前,全球超導(dǎo)材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,各國(guó)紛紛加大研發(fā)投入,提升技術(shù)水平,以爭(zhēng)取更大的市場(chǎng)份額?。
?2、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程?
超導(dǎo)材料行業(yè)目前處于高速發(fā)展階段,全球超導(dǎo)材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。各國(guó)在超導(dǎo)材料領(lǐng)域的研究進(jìn)展與國(guó)際基本同步,特別是在低溫超導(dǎo)材料、超導(dǎo)電子學(xué)應(yīng)用以及超導(dǎo)電工學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平?13。
?3、政策支持
國(guó)家對(duì)超導(dǎo)MRI設(shè)備技術(shù)的支持將推動(dòng)超導(dǎo)MRI設(shè)備的性能持續(xù)提升,朝著更加便攜化和智能化方向發(fā)展,從而帶動(dòng)超導(dǎo)行業(yè)需求釋放,推動(dòng)超導(dǎo)行業(yè)持續(xù)發(fā)展?。
?4、國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)
全球發(fā)達(dá)國(guó)家積極推進(jìn)高溫超導(dǎo)材料及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究,以美國(guó)、日本和歐盟為主要代表,且已經(jīng)取得多項(xiàng)重大突破。國(guó)外超導(dǎo)材料的發(fā)展主要由美國(guó)、日本引領(lǐng),歐洲緊隨其后?。
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