超導(dǎo)材料因其獨(dú)特性能擁有誘人的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成熟產(chǎn)業(yè)化的低溫超導(dǎo)材料將受益于光伏和醫(yī)療設(shè)備需求的快速增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)放量;超導(dǎo)電力、可控核聚變等下游應(yīng)用的快速發(fā)展有望帶動(dòng)高溫超導(dǎo)材料市場(chǎng)規(guī)模大幅提升。學(xué)術(shù)界對(duì)于室溫超導(dǎo)材料研究的聚焦或?qū)⑼苿?dòng)超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。
▍超導(dǎo)材料簡(jiǎn)介:
(資料圖片僅供參考)
超導(dǎo)材料是指在一定溫度下具備"零電阻"和"完全抗磁性"特征的材料。根據(jù)臨界轉(zhuǎn)變溫度的不同,超導(dǎo)材料可以分為低溫超導(dǎo)材料和高溫超導(dǎo)材料。近年來理論性能更加優(yōu)異的室溫超導(dǎo)材料成為學(xué)術(shù)界的焦點(diǎn)。受益于下游可控核聚變等行業(yè)的快速發(fā)展,超導(dǎo)材料尤其是高溫超導(dǎo)材料吸引了市場(chǎng)的廣泛關(guān)注,行業(yè)發(fā)展或進(jìn)入加速期。
▍超導(dǎo)材料的特殊性能使其在多個(gè)領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景:
1)大電流應(yīng)用,將超導(dǎo)體應(yīng)用在長(zhǎng)距離輸電線、發(fā)電及儲(chǔ)能領(lǐng)域,從而大幅降低電阻熱效應(yīng)帶來的能量損耗,提高電力傳輸?shù)男省?/p>
2)電子學(xué)應(yīng)用,超導(dǎo)體用于電子元器件領(lǐng)域?qū)⒖朔犭y的問題,同時(shí)大幅提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。
3)抗磁性應(yīng)用,超導(dǎo)體的完全抗磁性可以應(yīng)用在磁懸浮列車和可控核聚變等領(lǐng)域。
超導(dǎo)材料還可應(yīng)用于核磁共振成像、超導(dǎo)感應(yīng)加熱、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)電機(jī)等。根據(jù)Conectus預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),2022年全球超導(dǎo)產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模約為68億歐元,至2027年有望增至192億歐元,2022-2027年CAGR為23%。
▍低溫超導(dǎo)材料形成成熟產(chǎn)業(yè)鏈,未來將受益于光伏、醫(yī)療等行業(yè)需求增長(zhǎng)。
NiTi和Ni3Sn是目前已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的低溫超導(dǎo)材料,主要用于生產(chǎn)超導(dǎo)磁體,應(yīng)用于磁共振成像(MRI)、磁控直拉單晶硅技術(shù)(MCZ)、核磁共振譜儀(NMR)、國(guó)際熱核變聚實(shí)驗(yàn)堆(ITER)和高能質(zhì)子加速器等行業(yè),在當(dāng)前超導(dǎo)行業(yè)市場(chǎng)份額超過90%。未來低溫超導(dǎo)材料需求有望受益于光伏行業(yè)的高景氣度和國(guó)內(nèi)MRI設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的高增速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)。
▍高溫超導(dǎo)材料處于產(chǎn)業(yè)化初期,在可控核聚變等領(lǐng)域應(yīng)用前景誘人。
以釔鋇銅氧(YBCO)和鉍鍶鈣銅氧(BSCCO)為代表的高溫超導(dǎo)材料的臨界溫度超過77K(液氮溫度),使其具備較傳統(tǒng)低溫超導(dǎo)材料更加溫和的使用環(huán)境。由于高溫超導(dǎo)材料多為陶瓷,加工性能較差且目前成本較高,目前還處于產(chǎn)業(yè)化初期。但其優(yōu)異的性能使其在高溫超導(dǎo)電纜、磁懸浮列車、緊湊型可控核聚變等領(lǐng)域具備廣闊的使用前景。根據(jù)Conectus預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),至2030年,高溫超導(dǎo)材料市場(chǎng)份額有望從當(dāng)前不足10%提升至25%。
▍室溫常壓超導(dǎo)是行業(yè)發(fā)展的重要方向,目前仍處于探索階段。
在超高壓條件下合成的部分超導(dǎo)材料的臨界溫度已經(jīng)接近室溫水平,但苛刻的制備條件阻礙了材料的大規(guī)模應(yīng)用。2023年以來,陸續(xù)有研究團(tuán)隊(duì)報(bào)導(dǎo)了室溫超導(dǎo)材料,甚至是常壓條件下制備的室溫超導(dǎo)材料,引發(fā)市場(chǎng)廣泛關(guān)注。但目前上述研究成果均未得到嚴(yán)格驗(yàn)證,室溫常壓超導(dǎo)材料或仍面臨漫長(zhǎng)的探索進(jìn)程。
▍風(fēng)險(xiǎn)因素:
室溫超導(dǎo)技術(shù)研發(fā)進(jìn)展不及預(yù)期;高溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不及預(yù)期;低溫超導(dǎo)材料應(yīng)用拓展不及預(yù)期;新型超導(dǎo)材料規(guī)模化制備技術(shù)進(jìn)展不及預(yù)期。
▍投資策略:
超導(dǎo)材料因其獨(dú)特性能擁有誘人的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成熟產(chǎn)業(yè)化的低溫超導(dǎo)材料將受益于光伏和醫(yī)療設(shè)備需求的快速增長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)放量;超導(dǎo)電力、可控核聚變等下游應(yīng)用的快速發(fā)展有望帶動(dòng)高溫超導(dǎo)材料市場(chǎng)規(guī)模大幅提升。學(xué)術(shù)界對(duì)于室溫超導(dǎo)材料研究的聚焦或?qū)⑼苿?dòng)超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。
注:本文節(jié)選自中信證券研究部于當(dāng)日發(fā)布的《晨會(huì)》報(bào)告,報(bào)告分析師:王喆 敖翀 拜俊飛
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