2021年超導材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

• 2021年6月23日 zengyan來源：互聯(lián)網(wǎng) 472 24
• 繁體

據(jù)了解，超導材料目前已被廣泛用于超導限流器、超導電纜、超導變壓器等應用產(chǎn)品的研發(fā)，相關產(chǎn)業(yè)化進程也在加快。

2021年超導材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

據(jù)了解，超導材料目前已被廣泛用于超導限流器、超導電纜、超導變壓器等應用產(chǎn)品的研發(fā)，相關產(chǎn)業(yè)化進程也在加快。從超導產(chǎn)業(yè)鏈價值角度來看，目前超導材料占超導產(chǎn)品成本中的很大一部分，約為40%-50%，其中高溫超導材料具有臨界溫度優(yōu)勢，未來的應用范圍將不斷拓展，預計至2020年其應用占比能提升至60%-70%。從全球范圍來看，據(jù)國際超導科技節(jié)和相關產(chǎn)業(yè)部門預測，全球范圍內(nèi)到2020年超導產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將達到2400億美元。

超導材料指的是在一定溫度下電阻為零的材料。它們具有兩大重要特性：一是零電阻特性。1911年，荷蘭萊頓大學的卡未林·昂內(nèi)斯用液氮冷卻水銀，意外發(fā)現(xiàn)當溫度下降到4.2K(-268.95℃)時，水銀的電阻完全消失(特點是不產(chǎn)生熱損耗且電流損耗為零)。這種現(xiàn)象也稱為超導電性。二是完全抗磁性。1933年，荷蘭的邁納斯和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導體完全抗磁性，也稱為邁納斯效應，即當一個磁體靠近處于超導態(tài)的材料時，超導體內(nèi)部的磁感應強度為零。基于這兩個特性，超導材料成為前沿新材料之一，也是戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。超導材料的超導臨界溫度的每一次提升，都能帶來巨大的經(jīng)濟效益和技術突破，這也讓超導成為盛產(chǎn)諾貝爾獎的熱門領域之一。

超導材料具有零電阻、抗磁性以及宏觀量子效應等特殊物理性質，應用領域非常廣泛。在電工學領域，超導材料的主要應用領域包括超導電纜、超導限流器、超導磁懸浮、醫(yī)療核磁共振成像、超導儲能以及超導電機等。目前各國研究人員研發(fā)和生產(chǎn)的重點是YBCO超導材料(也可稱為第二代高溫超導材料)，并認為其是未來超導材料發(fā)展的主要方向。

超導材料的用途非常廣泛，通常分為三大類：大電流應用(強電應用)、電子學應用(弱電應用)和抗磁性應用。大電流應用包括超導發(fā)電、輸電和儲能;電子學應用包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等;抗磁性主要應用于磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

超導主要分為低溫超導材料及高溫超導材料兩種，低溫超導材料的臨界轉變溫度Tc小于30K，需要在液氦溫區(qū)下工作，而高溫超導材料可以在液氮環(huán)境下實現(xiàn)超導。

超導主要由三部分組成;上游是礦產(chǎn)資源，如釔、鋇、鉍、鍶等金屬，是超導行業(yè)的基礎;中游是超導材料如YBCO和BSCCO等帶材，是超導行業(yè)的核心;下游是超導應用產(chǎn)品，如超導電纜、超導限流器、超導儲能、超導發(fā)電機、超導濾波和超導變壓器等，是超導行業(yè)的載體。目前超導產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)應用的幾乎全部是低溫超導。2011年全球超導市場規(guī)模為50.8億歐元，其中低溫超導市場規(guī)模達到50.5億歐元，占比99.41%;2017年，在全球超導市場中，低溫超導市場規(guī)模占比仍超過90%。

超導材料的下游應用領域十分廣泛，其中以超導限流器、超導濾波器、超導電纜等市場空間較大，據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會等估計，至2020年我國超導限流器市場規(guī)模將在1500億人民幣以上，超導濾波器潛在市場規(guī)模700億人民幣左右。

從產(chǎn)品類型來看，超導分為低溫超導和高溫超導。其中，低溫超導應用范圍最廣泛。隨著技術的不斷改進，高溫超導需求將不斷增加。從應用領域來看，磁共振成像將成為應用需求最多的一個領域。另外，電子電氣將成為超導技術需求增速最快的領域。

近年來，以美國、日本和歐盟為代表的發(fā)達國家不斷地積極推進高溫超導材料及其應用領域的研究，取得多項重大突破。我國在超導材料領域的研究進展基本與國際同步。其中，低溫超導材料、超導電子學應用以及超導電工學應用領域的研究已達到或接近國際先進水平，但在實際應用方面的研究進展與發(fā)達國家還有一定差距。那么，未來超導材料行業(yè)市場行情如何?

國內(nèi)超導材料主要是依賴于美國和日本進口，價格昂貴，占應用產(chǎn)品的50%左右成本。超導行業(yè)發(fā)展必將產(chǎn)生對超導材料大量的需求，因此，超導行業(yè)要發(fā)展壯大，超導材料必須國產(chǎn)化。

目前我國已經(jīng)全面突破了實用化低溫超導線材制備技術，已具備批量制備千米級實用化MgB2超導線材的能力。我國第一代高溫超導帶材(BSCCO-2223)與國際先進水平的差距已經(jīng)大大縮小，關鍵技術指標基本達到了實用化的要求，已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段。在第二代高溫超導帶材(YBCO)方面，我國與國際先進水平的差距迅速縮小。上海和蘇州等地均以企業(yè)形式制備出了千米級的YBCO二代帶材，而且已經(jīng)有一定量的銷售和使用。

醫(yī)療領域磁共振成像技術的需求增長是促進超導材料在醫(yī)療領域應用需求迅速增長的主要原因。另一方面，受汽車市場的發(fā)展推動，電動機需求增長也在未來一段時間內(nèi)促進超導材料的發(fā)展。但是，常用作生產(chǎn)超導的稀土元素如釔等價格波動在未來幾年將會對這一市場的發(fā)展產(chǎn)生負面影響。不過，一些終端應用領域的磁性方面，如高鐵、低溫學和生物磁場等將會給超導材料創(chuàng)造新的增長點。到2020年，超導產(chǎn)業(yè)將會形成總量為1500-2000億美元的巨大國際市場。美國預測，預計到2020年,全世界超導電纜應用的總市場將達到2440億美元，約占全球電纜市場的5%。預計到2022年，全球超導技術市場規(guī)模將增至58億美元，期間年復合增率高達12.8%。隨著技術的不斷改進，高溫超導需求將不斷增加，尤其是在電力領域。從應用領域來說，磁共振成像將成為消費者應用需求最多的一個領域。從區(qū)域市場來看，隨著工業(yè)發(fā)展步伐加快，亞太地區(qū)將成為最大的超導技術需求市場，尤其是中國、日本和印度這3個國家。

未來行業(yè)市場發(fā)展趨勢如何?想要了解更多行業(yè)詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2020-2025年中國超導材料行業(yè)前景預測與市場調(diào)查研究報告》。

• 相關深度報告REPORTS

  

  2020-2025年中國超導材料行業(yè)前景預測與市場調(diào)查研究報告

  超導材料具有零電阻、抗磁性以及宏觀量子效應等特殊物理性質，應用領域非常廣泛。在電工學領域，超導材料的主要應用領域包括超導電纜、超導限流器、超導磁懸浮、醫(yī)療核磁共振成像、超導儲能以及...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡