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2024年中国中国超导体行业现状及发展趋势研究报告.pdf

上传人:宇*** 文档编号:2342361 上传时间:2024-05-28 格式:PDF 页数:55 大小:3.65MB
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1、服务热线:400-600-8596 010-中国超导体行业现状及发展趋势研究报告2 0 2 4智研咨询编制:精品行研报告 专项定制 月度专题 可研报告 商业计划书 产业规划目录服务热线:400-600-8596 010-中国超导体行业相关概述01精品行研报告 专项定制 月度专题 可研报告 商业计划书 产业规划中国超导体行业发展现状分析02中国超导体行业细分市场03中国超导体行业投融资04中国超导体行业重点企业分析05中国超导体行业风险分析06中国超导体行业发展趋势分析服务热线:400-600-8596 010-PART 01精品行研报告 专项定制 月度专题 可研报告 商业计划书 产业规划最全面

2、的产业分析 可预见的行业趋势超导体,又被称为超导材料,是一种新型材料。超导全称超导电性,指当温度降低到某一临界温度(一般为较低温度)时,电阻突然消失,电流可以无阻流动的现象,具备这种特性的材料即为超导体。超导体具有常规材料不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子现象,是典型的量子材料。超导体分类方式较多,可以根据材料对于外磁场的响应、临界温度、材料类型、低温处理方法进行分类。资料来源:公开资料、智研咨询整理超导体 1.1 定义及分类智研咨询分类方式分类描述材料对于外磁场的响应第一类超导体一个临界磁场:在常温下具有良好导电性的纯金属,如Al、Zn、Ga、Sn、In等。第二类超导体两个临界磁场:下临界

3、场HC1和上临界场HC2。纯金属元素V和Nb外,第二类超导体主要包括金属化合物及其合金,以及陶瓷超导体。临界温度低温超导体临界温度在液氮温区(4.2K)。高温超导体临界温度在液氮温区(77K)。材料类型元素超导体由单一元素构成的超导体。合金或化合物超导体由两种或多种元素组成的合金或化合物形成的超导体。氧化物超导体由氧化物构成的超导体。低温处理方法液氦温区超导体在4.2K以下的温度中表现出超导性质。液氢温区超导体在20K以下的温度中表现出超导性质。液氮温区超导体在77K以下的温度中表现出超导性质。常温超导体在接近或略高于室温的温度下表现出超导性质。超导体的分类资料来源:公开资料、智研咨询整理超导

4、材料的探索主要经历了几个阶段:19111986年,是低温超导材料发展阶段,中国科学家研制出中国首个强磁场超导磁体,中国超导领域发展初具规模。在1987年到1999年期间,中国科学家发现了打破液氮77K温度限制的高温超导体材料,中国超导体行业取得突破性进展。2000年至今,中国跻身少数掌握超导线材产业化的国家行列,并持续对“室温超导”的进行深挖探索,不断突破温度极限。深挖探索“室温超导”,不断突破温度极限 1.2 发展历程智研咨询中国超导体行业发展历程340米长铋系高温超导线在清华大学研制成功2001年4月管惟炎的课题组成功制得中国首个强磁场超导磁体1965年美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠

5、贤把钇-钡-铜-氧的转变温度提 高 到 了 90K(-185.15)1987年北京有色金属研究院研制的百米长铋系高温超导带材问世,该材料主要用于输电电缆、变压器、核磁共振成像等2000年11月钱三强等人提议建设中国低温物理研究所,为后来中国超导研究创造了必要条件1951年中国科技大学陈晓辉研究组和中国物理所研究组发现了转变温度为零下 233.15 的非传统超导材料,突破了麦克米兰的极限温度2008年3月资料来源:公开资料、智研咨询整理产业链:低温超导应用场景拓展,高温超导产业化蓄势待发 1.3 产业链智研咨询从超导体行业产业链来看,上游为金属原材料供应商,用于生产超导体的金属原材料包含铌、钛、

6、钇、钡、铋、锶、硼等,目前全球超导市场以低温超导为主,所以其金属原材料中铌和钛的使用量最多。产业链中游为超导体生产商,低温超导体自1965年开始研究,目前低温超导材料NbTi与Nb3Sn已实现商业化。而高温超导材料自1986年进行研究,目前刚开始进行产业化。产业链下游主要为超导体应用领域,其中低温超导体主要应用于医疗、大科学装置领域等,高温超导体主要应用于电力、商业设备、环保领域等。上游原材料低温超导原材料:钛、铌、锡高温超导原材料:铋、锶、钇、钡、磞、镁、La、RE中游超导体制造低温超导体高温超导体下游应用领域医疗领域大科学装置领域电力商业设备环保领域资料来源:USGS、智研咨询整理金属钛具

7、有质量轻、密度小、机械强度高以及耐腐蚀等优异性能,在已知的元素超导体中,钛呈现出Tc26K以上的超导转变最高温度。这种超导转变温度的提升,为超导体的应用提供了更广阔的可能性。2023年,全球钛储量约为7.5亿吨,其中钛铁矿(低品质钛)储量为6.9亿吨,占全球钛矿的92%。从钛铁矿分布来看,我国在全球市场上占据了重要地位。2023年,我国的钛铁矿储量为2.1亿吨,同比增长10.53%,占全球钛铁矿储量的比重高达30.43%。但国内钛资源品质情况与国外相比,钛铁矿占比大,贫矿多,富矿少,无单一钛矿,均为多金属共生矿,采选冶炼技术难度大。上游:国内钛资源冶炼技术难度较大,铌资源仍以进口为主 1.3

8、产业链智研咨询00.511.522.52015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年2015-2023年中国钛铁矿储量(单位:亿吨)在标准大气压力下,铌的超导临界转变温度为9.25K,是所有具有超电导性质的金属中最高的,同时其磁穿透深度也是所有元素中最高的,这使得其在超导体中被广泛应用。根据数据显示,全球铌资源主要集中在巴西、加拿大和美国等地区,2023年巴西铌资源储量为1600万吨,占全球比重的89.84%。由于我国铌矿物分散度大、成分复杂,铌资源作为伴生资源少量回收,国内铌资源仍以进口为主,大多从巴西、加拿大进口铌资源。2023年10月,中核集团

9、在白云鄂博矿床研究发现新矿物铌包头矿,部分缓解我国铌资源稀缺问题。巴西89.84%加拿大8.98%美国1.18%2023年全球铌资源储量占比情况(单位:%)资料来源:智研咨询整理超导体根据临界温度分为低温超导体和高温超导体,其区别如下图。虽然已发现了上千种超导材料,但具有实用化前景的材料并不多。低温超导材料自1965年开始研究,目前低温超导材料NbTi与Nb3Sn已实现商业化。而高温超导材料自1986年进行研究,目前刚开始进行产业化。中游:低温超导已经规模商业化,高温超导正逐步开始产业化 1.3 产业链智研咨询低温超导和高温超导的比较分析超导类型临界温度常用超导材料冷却方式优势劣势下游应用低温

10、超导低于25K(约-248C)NbTi和Nb3Sn材料等液氦批量化加工、使用稳定性优需在昂贵的液氦环境下工作,液氦制冷的方法昂贵且不方便,应用长期得不到大规模发展输电、制造大型磁体高温超导高于25k(约-248C)第一代高温超导材料BSCCO第二代高温超导材料YBCO液氦使用成本低、应用限制少早期受限于带材的价格过高以及带材质地较脆难以加工等因素限制,规模化应用推进速度较慢超导电缆、超导变压、超导感应加热、可控核聚变、超导磁悬浮、电磁探测设备可达-218C铁基超导材料超导储能系统(SMES)、核磁共振谱仪(NMR)、下一代高能物理加速器、未来核聚变装置资料来源:智研咨询整理在超导体中,电流可以

11、在没有电阻的情况下流动,不会损耗能量,同时具有抗磁性,这使得超导体在许多领域都具有重要的应用价值,包括电力能源、医疗设备、交通运输、军事应用、机械工程、高能物理、电子通信、核能等领域。下游:超导体特性展现广泛应用价值 1.3 产业链智研咨询超导技术主要应用研究方向电工学应用电子学应用超导电力技术超导磁体技术微波与单光子探测结型器件超导电力电缆超导限流器超导储能系统超导变压器超导电动机超导发电机强磁场磁体磁悬浮技术滤波器、谐振器、延迟线单光子探测器量子干涉仪超导芯片超导Qubit高频电磁波应用领域高效大容量电力输送输电网的安全稳定性电力质量调节和电网稳定性高效大容量电力变压器船舶电力推进大型发电

12、机和同步调相机粒子物理和核物理类的大科学工程、核磁共振、磁分离技术、磁性扫雷技术、高性能的材料制备、作物育种等磁悬浮列车和磁悬浮推进、飞轮、轴承和高精度陀螺仪等微波通信精密测量用于微弱信号检测,如脑磁、心磁、大地探测、无损检测等低能耗超级计算机超导量子计算机THz高频电磁波的发射与接收应用行业电力及公用事业实验室/医药/国防军工/基础化工/农林牧渔交通运输/机械通信医药/国防军工医药/建筑/机械电子/计算机通信/国防军工说明基于零电阻、高密度载流特性、正常态-超导态转变特性及完全抗磁性的电工学应用基于零电阻特性的电子学应用基于约瑟夫效应的电子学应用资料来源:智研咨询整理MRI是医学领域最常用的

13、成像技术之一,它可以非常真实地呈现人体内部的组织结构。MRI需要一个强磁场,而利用高温超导体制成的磁体,可以提供更强的磁场,从而提高磁共振成像的分辨率和灵敏度,为诊断和治疗提供更准确的信息。我国MRI设备起步较晚,但随着我国医疗事业的发展和部分医疗设备的更新换代,以及疫情以来人们对健康的重视,最近几年,我国MRI市场规模增速明显,预计2023年我国MRI市场规模同比增长10%至129.8亿元。下游:MRI带动超导材料需求释放 1.3 产业链智研咨询0204060801001201402015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年E2015-2023年

14、中国MRI市场规模(单位:亿元)资料来源:国家统计局、智研咨询整理核能的利用分为核裂变能和核聚变能。相比核裂变能,核聚变能是具有清洁、安全、可持续等优点的终极能源。目前实现可控聚变约束有三种途径,包括引力(重力)约束、惯性约束和磁约束。在三类约束方式中,引力约束无法在地球上实现,惯性约束也难以实现持续的聚变功率输出,因此磁约束核聚变是实现聚变能开发的有效途径,而在各种类型的磁约束聚变装置中,托卡马克以其优异的等离子体约束品质而备受重视。托卡马克,是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器。托卡马克的中央是一个环形的真空室,外面缠绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中

15、的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。目前,全球范围内的核电站普遍采用核裂变原理发电,在地球上实现可控的核聚变仍然面临诸多技术和工程上的挑战。随着低碳环保趋势的不断推进,可控核聚变技术已作为低碳前沿技术纳入中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见,这将加速聚变堆核心关键技术攻关,2024年1-2月,中国核能发电量为691亿千瓦时,同比增长3.54%,占中国总发电量的4.65%。预计2035年,我国核能发电量在总发电量的占比将达到10%。这将意味着未来核聚变发电领域将不断被深挖,有效带动超导体市场规模不断攀升。下游:加快突破核聚变核心技术,迈向绿色低碳未

16、来 1.3 产业链智研咨询0100020003000400050002010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年1-2月2010-2024年2月中国核能发电量(单位:亿千瓦小时)资料来源:智研咨询整理利用超导体在低温下可实现稳定零电阻超导态的特性,在金属热加工、热处理等领域展现出优良特性,广泛应用于包括铝、铜、钛等金属的加工成型领域(包括挤压、锻造、轧制等)。新型超导感应加热设备主要包括直流励磁电源、超导主磁体系统和机械旋转系统等。2023年4月20日,联创超导自主研制的世界首台兆瓦级高温

17、超导感应加热装置于黑龙江中铝集团东北轻合金公司投用,标志我国超导热加工技术在全球实现重大突破。该设备具有磁场强度高、透热深度大、能效转化率高等显著优势,并对超导磁体、旋转加热等核心关键技术的稳定性和可靠性进行了验证,在金属热加工行业实现了颠覆性替代应用。下游:高温超导感应加热技术产业化前景广阔 1.3 产业链智研咨询传统交流感应加热与超导感应加热性能对比性能参数高温超导感应加热传统交流感应加热高温超导设备优点加热频率/Hz4-12(240-720rpm)50加热质量高电流穿透深度5015轴向温度分布更深入、更均匀加热效率/%80-8540-45加热效率高,节能效果好能耗/(kWh/t)1402

18、80(含冷却)每年节省约800万度电,节能电费约450万元/年芯表温度/C520芯表温差小,不会因为内外受热不均而裂开加热工艺可双根加热可双根加热无功补偿不需要需要安装维护简单电力谐波污染无严重环境友好适合铝锭挤压场景36MN热挤压机36MN热挤压机服务热线:400-600-8596 010-PART 02精品行研报告 专项定制 月度专题 可研报告 商业计划书 产业规划最全面的产业分析 可预见的行业趋势资料来源:政府官网、智研咨询整理中国政府对超导体行业非常重视,出台一系列支持政策,鼓励超导体市场发展和产业化。2023年7月,国家自然科学基金委员会发布试点优秀本科生资助 设立杰青基金延续资助项

19、目自然科学基金将进一步构建基础研究人才长周期培养机制,其中提出构建基础研究人才长周期培养机制,保持自主选题类项目基本稳定,夯实学科发展基础,促进产出铁基超导材料、多光子纠缠等一批前沿成果。这有助于培养更多的超导体领域的基础研究人才,为行业的长期发展提供人才保障。通过构建基础研究人才长周期培养机制,可以保持自主选题类项目的基本稳定,夯实学科发展基础,促进超导体领域的前沿成果产出。2023-2024年4月中国超导体行业相关政策(一)助推超导体产业化进程,促进前沿成果涌现 2.1 政策分析智研咨询2023年7月国家自然科学基金委员会发布试点优秀本科生资助 设立杰青基金延续资助项目自然科学基金将进一步

20、构建基础研究人才长周期培养机制,其中提出构建基础研究人才长周期培养机制,保持自主选题类项目基本稳定,夯实学科发展基础,促进产出铁基超导材料、多光子纠缠等一批前沿成果。2023年8月工业和信息化部等七部门发布有色金属行业稳增长工作方案,其中提出鼓励科研院所加强基础研究和原始创新,支持开展超导材料、高熵合金、液态金属、增材制造材料等前沿材料研发及工程化。2023年4月中华人民共和国科学技术部发布第二代量子体系的构筑和操控重大研究计划2023年度项目指南,其中提出对探索性强、开拓新方向的申请以培育项目予以资助,拟资助培育项目14项,直接费用平均资助强度约为80万元/项,资助期限为3年,有望在第二代量

21、子体系的构筑和操控研究方面取得重要突破的申请将以重点支持项目和集成项目予以资助。资料来源:政府官网、智研咨询整理2023-2024年4月中国超导体行业相关政策(二)促进前沿成果涌现,助推超导体产业化进程 2.1 政策分析智研咨询2023年12月国家发改委发布产业结构调整指导目录(2024年本),其中鼓励类包括超导电机。工业和信息化部等七部门发布关于推动未来产业创新发展的实施意见,其中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。2024年1月2024年1月中共中央、国务院发布关于表彰国家卓越工程师和国家卓越工程师团队的

22、决定,其中超导材料制备及应用技术创新团队为西部超导材料科技股份有限公司。国家药监局发布2023年度医疗器械注册工作报告,其中公布2023年我国已批准创新医疗器械产品中包括质子治疗系统,该产品由加速器子系统和治疗子系统组成,该产品是首台获批的采用超导回旋加速器技术和360度旋转机架的质子治疗系统。该产品可以实现多角度治疗,同时也保证患者治疗效果的前提下,能够有效缩短患者治疗时间。2024年2月资料来源:智研咨询整理在全球市场需求与相关技术的深度融合推动下,全球超导材料市场规模呈现出稳健的增长态势。2023年,全球超导体市场规模同比增长2.35%,达到了69.6亿欧元,这一显著增长主要归功于超导体

23、在电力、交通、医疗等领域的广泛应用。同时,随着超导体技术的持续突破与创新,超导技术在量子计算、可控核聚变等前沿领域的应用也取得了显著进展,这些前沿领域的不断拓展为超导技术的发展提供了广阔的空间。据此预计,到2024年,全球超导体市场规模将进一步达到71.3亿欧元,同比增长2.44%,呈现出持续稳健的增长趋势。全球:全球超导材料市场规模稳健增长,前沿领域应用持续突破 2.2 运行现状智研咨询606264666870722020年2021年2022年2023年2024年E2020-2024年全球超导体市场规模及预测(单位:亿欧元)资料来源:智研咨询整理国内超导技术研究起步较早,清华大学超导实验室从

24、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2011年国内才第一次实现超导产品产业化批量生产和销售。现阶段,我国在超导材料领域的研究进展基本与国际同步。伴随着技术不断进步以及政策的持续推进,中国超导体市场规模从2018年的237.1吨增长至2022年的1303.2吨。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。中国:超导体市场规模增幅加大,部分关键领域达国际水平 2.2 运行现状智研咨询050010001500201

25、8年2019年2020年2021年2022年2018-2022年中国超导体行业规模(单位:吨)资料来源:智研咨询整理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。低温超导线材的制备过程复杂、制备周期长、工序和质控点多,全套技术形成难度大。从全球来看,国外公司或专注某一领域,或横跨多个领域,但在低温超导领域几乎无技术积累。而西部超导是目前国内唯一低温超导线材商业化生产的企业,也是目前全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。2022年,西部超导相继突破全套的大型超导磁体绕制、固化及低温杜瓦设计和制造技术,公司生产的1.5T-5T高场超导磁共振成像仪(MRI)用

26、NbTi线材产品填补国内空白并全面进入国际市场,带动超导线材的销量大幅提升,全力带动中国超导体市场规模增幅扩大。中国:低温超导体取得重大突破,国内企业引领全球超导线材及磁体生产新高度 2.2 运行现状智研咨询全球低温超导主要企业公司名称国内国外西部超导宁波健信潍坊新力成都泰奥苏州安科东软医疗上海联影鑫高益美国ATI英国Oxford德国Bruker英国Luvata日本JASTEC美国GE德国Siemens荷兰Philips日本JEOL美国VarianNbTi锭棒线材Nb3Sn青铜法内锡法超导磁体超导导备MRINMR服务热线:400-600-8596 010-PART 03精品行研报告 专项定制

27、月度专题 可研报告 商业计划书 产业规划最全面的产业分析 可预见的行业趋势资料来源:智研咨询整理低温超导体是指临界温度在液氮温区(4.2K)范围内的超导体。低温超导体根据成分分为金属低温超导体、合金低温超导体和化合物低温超导体。低温超导体原材料主要以钛、Nb(铌)、Sn(锡)等为主,通过运用原材料生产制造出超导锭棒、超导线材、超导磁等产品,广泛应用于医疗加速器磁体、核聚变工程用超导磁体、核磁共振(MRI和NMR)、通用超导磁体等。在低温超导体领域,我国西部超导是全球唯一一个贯穿铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。国内低温超导体市场实现全流程生产,助力医疗、能源等领域发展 3.1 细分

28、市场低温超导体智研咨询上游原材料钛NbSn中游超导体制造NbTi棒Nb3Sn超导线下游应用领域MRIMCZNMRITER资料来源:智研咨询整理目前低温超导体已实现商业化的包括NbTi(铌钛,Tc=9.5K)和Nb3Sn(铌三锡,Tc=18k)。NbTi超导线材由于具有优异的中低磁场超导性能、良好的机械性能和加工性能、价格优势,在实践中获得了大规模应用;Nb3Sn是金属间化合物,属于脆性材料,加工性能差,制造成本高,但是其临界磁场高,主要用于10T以上的磁场。国内低温超导体市场实现全流程生产,助力医疗、能源等领域发展 3.1 细分市场低温超导体智研咨询NbTi和Nb3Sn超导线在各个领域的应用应

29、用领域介绍所用材料MRI(核磁共振成像仪)MRI是生物磁自旋成像技术,利用原子核自旋运动的特点,经射频脉冲激发后产生信号,最后获得图像。NbTiMCZ(磁控直拉单晶硅)MCZ技术的物理基础是通过磁场对到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,可实现高质量大尺寸单晶硅快速生长。NbTiNMR(核磁共振)NMR是利用不同元素原子核核磁共振效应的差异分析物质的磁学式分析仪器,其广泛应用于化合物的结构测定、定量分析和生物学研究等方面。主要是Nb3Sn,部分是NbTiITER(国际热核聚变实验堆)ITER要把由氘、氚组成的上亿度高温等离子体约束在一个有限的空间里,实现聚变反

30、应。Nb3Sn、NbTi加速器利用超导磁体可以在很小的激磁功率下产生强大的约束磁场,可大大缩减加速器的尺寸。NbT资料来源:智研咨询整理高温超导体是指临界温度在液氮温区(77K)的超导体。在高温超导材料中,由于铜氧化物超导材料的临界温度相比其他材料较高,制冷成本更低,因而具有更加广阔的应用前景。高温铜氧化物超导材料主要有Bi-Sr-Ca-Cu-O系、Y-Ba-Cu-O系、Hg-Ba-Ca-Cu-O系、TI-Ba-Ca-Cu-O系,但是Hg和TI元素有毒,因此Bi-Sr-Ca-Cu-O系和Y-Ba-Cu-O系在实用化上更具有优势。以Bi-Sr-Ca-Cu-O为代表的第一代高温超导材料,和以Y-B

31、a-Cu-O为代表的第二代高温超导材料受到广泛关注。同时,MgB2(Tc=40K)材料,铁基超导材料等应用价值也在不断开拓。高温超导技术突破,产业化蓄势待发 3.2 细分市场高温超导体智研咨询上游原材料Bi系氧化物Y系氧化物中游超导体制造BSSCO带材(第一代高温超导材料)YBCO带材(第二代高温超导材料)铁基带材下游应用领域电力电缆磁悬浮超导变压器直流感应加热大型加速器可控核聚变用超导磁体等资料来源:智研咨询整理Bi系超导材料(第一代高温超导材料)主要的应用材料有Bi-2212线材、Bi-2212薄膜、Bi-2223带材。在制备Bi-2223带材的轧制工艺过程中,轧制压力的作用迫使Bi-22

32、23晶粒发生转向,从而获得良好的超导电性,而在制备Bi-2212线材的挤压工艺中,也是通过挤压力的作用使Bi-2212晶粒发生转向,获得超导电性。目前常用于制备Bi-2212/Bi-2223原料粉末的工艺方法主要有喷雾热分解法、共沉淀法、固相反应法。第二代高温超导带材生产工艺方面,一些发达国家先后突破了第二代高温超导带材的长线制备技术,公里级带材的生产工艺已日渐成熟。2022年,永鼎股份二代高温超导带材在磁感应加热设备中实现产业化供货,2023年4月20日,联创超导自主研制的世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置在黑龙江中铝集团东北轻合金公司成功投运,高温超导材料产业化开始加速。高温超导技术突破,

33、产业化蓄势待发 3.2 细分市场高温超导体智研咨询高温超导材料及其应用超导材料应用高温超导YBCO超导薄膜/涂层导体BI-2212圆线Bi-2223高温低场MgB2低温中低场服务热线:400-600-8596 010-PART 04精品行研报告 专项定制 月度专题 可研报告 商业计划书 产业规划最全面的产业分析 可预见的行业趋势资料来源:IT桔子、智研咨询整理超导体市场融资未及预期,室温超导技术突破将带领融资火热 4.1 融资动态智研咨询超导体的研发与应用无疑是高科技领域的璀璨明珠,然而,这一领域也伴随着较高的技术门槛与风险。投资者在考虑投资超导体项目时,不得不面对较高的技术风险和市场风险,从

34、而导致部分投资者对此类项目持谨慎态度。此外,尽管超导体的应用前景广阔,但当前其应用领域仍然相对有限,且需要与其他技术和产业进行深度融合,这无疑增加了市场推广的难度和成本。这些因素共同作用下,国内超导体市场的融资热度并未达到预期。然而,值得期待的是,随着科技的不断进步,特别是室温超导技术的突破,将极大地拓宽超导体的应用领域,降低其应用门槛,从而有效带动超导体融资市场的蓬勃发展,将有效带动超导体融资市场。012342017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年Q12017-2024年第一季度中国超导体市场融资情况融资数量(件)资料来源:公开资料、智研咨询整理融资轮

35、次处于早期阶段,主要关注技术和产品的研发生产 4.1 融资动态智研咨询目前,大部分超导体企业的融资轮次仍然处于早期阶段。这些早期的融资轮次主要关注于超导材料、超导细分领域等方面。通过这些融资,企业能够获取必要的资金支持,推动产品的研发和市场推广,为后续的融资和发展打下基础。时间时间企业企业融资轮次融资轮次融资金额融资金额投资方投资方基本信息基本信息2024年3月星环聚能Pre-A轮数亿人民币上海知识产权基金、中科创星、和玉资本、华成创投星环聚能致力于聚变能商业应用及相关技术研发,专注成长为集研发、设计、运维于一体的全球顶尖的聚变能科技企业。2024年1月甚磁科技A轮近亿人民币航天投资、联想创投

36、甚磁科技是一家磁性材料生产商,主营业务包括超导材料制造销售、新材料技术研发、新材料技术推广服务、电子专用材料研发等。2023年8月磁擎新能源天使轮1000万人民币至澄资本、中科创星、小苗朗程磁擎新能源是一家高温超导电机研发商,主要从事新能源原动设备制造、新能源原动设备销售、电动机制造、风力发电机组及零部件销售等业务。2023年6月甚磁科技天使轮数千万人民币四川发展产业引导基金、中科创星、云启资本、菡源资产甚磁科技是一家磁性材料生产商,主营业务包括超导材料制造销售、新材料技术研发、新材料技术推广服务、电子专用材料研发等。2023-2024年我国超导体行业部分融资事件(截至2024年3月26日)资

37、料来源:公开资料、智研咨询整理项目助力产业突破与升级,未来前景广阔 4.2 投资动态智研咨询近年来,在国家政策的大力扶持下,超导体行业项目如火如荼地展开,呈现出蓬勃的发展态势。其中,西部超导泾河新城研发生产基地项目总投资高达20亿元,其建设范围广泛,涵盖超导线材和高性能特种超导磁体的研发、中试和生产等多个环节。这一大规模的投资不仅彰显了国家对超导产业的高度重视,更将有力推动超导技术的突破和产业化进程的加速。该项目的建成将有效解决磁共振成像仪系统、磁控直拉单晶硅技术等领域中超导线材及磁体的关键问题,为相关产业的快速发展提供有力支撑。这不仅是超导领域的一次重大突破,更是国家科技创新和产业升级的重要

38、里程碑。展望未来,随着技术的不断突破,更多超导体行业项目将得到开工和建设,其产业将迎来更加广阔的发展空间和更加辉煌的未来。时间时间事件事件投资金额投资金额2023年10月位于西安国际港务区的国家医学中心超导医工科技项目正式开工建设,拉开西安国际港务区千亩医工创新产业园建设的序幕。13.5亿元2023年7月西部超导泾河新城研发生产基地项目开工,填补“超导”领域国内空白,解决系列“卡脖子”问题。20亿元2023年3月高性能绿色循环低成本钛合金产业化项目。3.75亿元2023-2024年中国超导体行业部分动态服务热线:400-600-8596 010-PART 05精品行研报告 专项定制 月度专题

39、可研报告 商业计划书 产业规划最全面的产业分析 可预见的行业趋势资料来源:公开资料、智研咨询整理竞争格局:行业竞争日趋激烈,推动国际化进程 5.0 重点企业分析智研咨询中国超导体行业的竞争格局呈现出一种多元化和激烈化的趋势。随着国家对超导技术的不断重视和投入,越来越多的企业和研究机构开始涉足这一领域,推动了超导体行业的快速发展。从企业角度来看,中国超导体行业已经涌现出一批具有较强实力的企业,比如西部超导。这些企业不仅拥有先进的研发能力和生产技术,还积极参与国际竞争,推动了中国超导体行业的国际化进程。同时,这些企业还在不断拓展应用领域,探索超导技术在电力、医疗、交通等领域的商业化应用,为行业的发

40、展注入了新的动力。第一梯队:中天科技、西部超导第二梯队:永鼎股份、联创光电第三梯队:百利电气等企业企业主营产品主营产品20232023年前三季度年前三季度营业收入营业收入/亿元亿元20232023年前三季度年前三季度归母净利润归母净利润/亿元亿元西部超导高端钛合金、高性能高温合金材料、超导产品30.885.83中天科技光纤预制棒、光纤、光缆、综合布线产品以及电线、电缆、导线等327.5126.60永鼎股份光芯片、光器件、光模块、新能源汽车线束、高温超导等产业29.450.87联创光电激光系列及传统 LED 芯片产品、智能控制系列产品、背光源及应用产品、光电通信与智能装备线缆及金属材料产品24.

41、693.19百利电气输配电及控制设备、电线电缆、泵西部超导成立于2003年2月,由西北有色院和超导国际共同出资设立。公司成立初衷为代表我国执行ITER项目低温超导线材研制与交付任务,2012年开始公司正式向ITER计划批量供货。公司在ITER计划合金制备技术基础上,开展新型战机用高性能钛合金的研制,目前已成功为若干新型号战机提供钛合金材料。2014 年,公司股票正式在股转系统挂牌,并开启高性能高温合金的工程化研究。资料来源:企业公报、智研咨询整理西部超导:坚定自主创新,开拓奋进笃定前行 5.1 重点企业分析智研咨询西部超导发展历程2004年西部超导铌钛合金(NbTi)超导材料项目投产2010年

42、西 部 超 导 正式与国际ITER组织签订国际热核聚变实验堆用超导股线合同2017年西部超导高性能高温合金项目投产2018年西部超导高端装备用特种钛合金项目投产2019年7月西部超导在上海证交所科创板上市公司主要业务高端钛合金高性能高温合金材料超导产品公 司 目 前 具 备 8000吨/年的高端钛合金材料产能,产品包括钛合金棒丝材和异型材,包括飞机结构件、紧固件、发动机部件等。公司目前具备2000吨/年的高性能高温合金材料产能,产品主要是高温合金棒材。产品主要用于制造新型航空发动机及燃气轮机。公司目前具备750吨/年的超导线材产能,产品包括NbTi和Nb3Sn超导线材,主要用于大型科研项目和高

43、端设备。资料来源:企业公报、智研咨询整理西部超导:坚定自主创新,开拓奋进笃定前行 5.1 重点企业分析智研咨询0.00.40.81.21.62.02.42.83.23.60510152025303540452018年2019年2020年2021年2022年2023年2018-2023年西部超导营业收入及研发投入情况营业收入(亿元)研发投入(亿元)从企业经营业绩来看,2023年,西部超导营业收入为41.59亿元,同比下降1.62%;研发投入为3.21亿元,同比增长30.95%。2023年,公司面对复杂的外部环境,始终坚定发展信心,坚持“服务国家造福人类”的企业宗旨不变,坚持自主创新的战略引领不变

44、,坚持“以客户为中心”的服务理念不变,在攻坚克难中开拓奋进,在把握机遇中笃定前行。资料来源:企业公报、智研咨询整理西部超导:坚定自主创新,开拓奋进笃定前行 5.1 重点企业分析智研咨询西部 超 导是我国重要的实用化超导材料与磁体技术研发与产业化基地,是目前国内唯一低温超导线材商业化生产企业,也是目前全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。2023年,西部超导超导产品营业收入为9.85亿元,同比增长57.94%;超导产品毛利率为34.39%,同比增加3.95个百分点。低温超导线材是多芯复合线材,公司通过自主研发,掌握了导体设计、高均匀合金熔炼、大变形塑性加工、磁通钉扎调控、热处理

45、等全套核心技术。目前除公司外,国内其他企业无技术积累,且低温超导材料制备技术属敏感技术,无法从国外获得。在高温超导材料方面,公司侧重MgB2和Bi-2223的研发和产业化,目前已掌握上述材料核心制备技术,未来将突破并引领上述材料在智能电网中输电电缆、无液氦磁体装备等领域的运用。已经开始为我国研发的世界首台10MJ/5MW高温超导储能装置提供MgB2线材。0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.000.002.004.006.008.0010.0012.002020年2021年2022年2023年2020-2023年西部超导超导产品经营情况超导产品营业收

46、入(亿元)超导产品毛利率(%)资料来源:企业公报、智研咨询整理西部超导:坚定自主创新,开拓奋进笃定前行 5.1 重点企业分析智研咨询公司自主开发了全套低温超导产品的生产技术,代表我国完成了ITER项目的超导线材交付任务,实现了MRI超导线材的批量生产,低温超导线材批量化制备技术获中国工业大奖;面向新一代聚变工程实验堆的高性能Nb3Sn线材取得重大突破,已具备批量生产能力;直径1米以上大孔无液氦高场超导磁体技术取得突破,成功应用于高温超导感应加热系统;MCZ磁体批量化制备技术成熟并稳定交付产品;9.4T高场强磁体用NbTi超导线获得客户认可且开始批量供应;突破了低交流损耗CuMn和CuNi基Nb

47、Ti超导线材批量化制备技术,综合性能达国际先进水平;NbTi和Nb3Sn超导线材已满足国内外科研院所特殊科研磁体技术要求;公司探索Bi-2223和Bi-2212的工程化制备技术,打通了适合于批量化生产的全流程工艺技术,制出长度达到百米量级的带材和线材等。Nb3Sn超导线材工程化生产技术公司先进制备工艺和质量过程控制技术低温超导NbTi合金批量化技术超导磁体制造技术NbTi超导线材工程化生产技术超导线材无损检测技术高温超导材料制备技术资料来源:企业公报、智研咨询整理中天科技成立于1992年,以光纤通信起步,现已发展成为一家在多个领域具有显著影响力的科技型企业。中天科技通过其控股子公司中天超导,积

48、极参与超导电力技术的研发和应用。中天超导建成了国内先进的超导电力技术研发基地,提供高温超导限流器、高温超导电缆、超导变压器、超导电机等的研制、测试及低温制冷系统成套解决方案。中天超导参与了国内多个重大超导电力应用示范工程项目,如深圳超导电缆示范项目、云南电网超导电缆项目等,积累了丰富的超导电力应用技术和工程经验。中天科技:在手订单充足,超导领域取得进展 5.2 重点企业分析智研咨询中天科技发展历程1992年公司起步于光纤通信1995年成功研发第一根用于长江水域的水线光缆。2002年公司迈入智能电网2011年公司布局新能源2020年海缆分拆准备上市资料来源:企业公报、智研咨询整理中天科技:在手订

49、单充足,超导领域取得进展 5.2 重点企业分析智研咨询公司主营业务以光通信产业和电力传输产业为主。光通信方面,主要产品有棒纤缆(各类光纤光缆)、光芯片/光器件/光模块(阵列波导光栅和滤波片两大类的从芯片到器件到模块的全系列波分产品、激光器芯片等)。电力传输方面,主要产品有电线电缆(射频电缆、泄漏电缆、工业控制缆等)、汽车竖线(车身总成线束、仪表板线束、门控系统线束等)、超导产品(第二代高温超导带材及其应用设备)。071421283501002003004005002017-2023年前三季度中天科技营业收入及归母净利润营业收入(亿元,左轴)归母净利润(亿元,右轴)从企业经营业绩来看,2023年

50、前三季度,公司营业收入为327.51亿元,同比增长12.18%;归母净利润为26.60亿元,同比增长7.68%。公司在手订单充足,强力支撑公司业绩上涨。未来,公司预计受益于通信网络传输能力的持续建设、以及“双碳”背景下电网和新能源基础建设稳步推进,公司营业收入实现较快同比增长。产业介绍产业产品光通信产业棒线缆光芯片、光器件、光模块大数据与网络安全电力运输产业电线电缆海外电力工程超导产业汽车线束资料来源:企业公报、智研咨询整理中天科技:在手订单充足,超导领域取得进展 5.2 重点企业分析智研咨询中天科技对研发工作高度重视和大力支持。2023年前三季度,中天科技研发费用为13.29亿元,同比增长1

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