中国超导材料行业产业链分析

-1-中国超导材料行业产业链分析一、产业链分析超导材料是指在某一温度下，电阻为零的导体。在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25Ω，可以认为电阻为零。超导体不仅具有零电阻的特性，另一个重要特征是完全抗磁性。目前超导体已经进行了一系列试验性应用，并且开展了一定的军事、商业应用，在通信领域可以作为光子晶体的缺陷材料。超导材料产业链上游为制造超导材料的原材料，如铌、钛、钇、钡、铋、锶、硼等金属材料；中游产业是超导材料；下游的产业是超导应用领域，如航天航空、医疗、电子电器以及新能源等。二、上游行业发展分析钛材行业在我国超导体的发展中具有重要的地位，对超导材料的研发具有战略意义，是支撑尖端科学技术进步的重要原材料产业，也是国民经济发展和产业升级换代的基础产业。得益于生产设备和技术的突破，以及下游超导材料、航空航天、海洋工程、石油化工等领域需求的带动，近年来我国钛材产量快速增长。数据显示，2021年我国钛材产量为13.59万吨，同比增长40.1%，2022年我国钛材产量达15.27万吨，同比增长12.36%。未来随着超导行业的进步以及国家政策的深入推进，国内钛材高端应用场景及潜在市场空间将进一步拓展。我国钛材加工工艺不断提升，在国际中的认可度有所提升，出口数量远大于进口数量，长期保持贸易顺差，在中低端产品方面已能实现自给自足。据中国海关总署统计数据，2022年，各类钛材进口数量为1977.5吨，进口金额为6.51亿元；钛材出口数量为8691.3吨，出口金额为14.05亿元，2023年1-7月我国钛材进口数量为1480吨，进口金额为5.06亿元，出口数量为4808.9吨，出口金额为8.96亿元。镓作为一种良好的超导材料,以镓金属为基体制备的一系列化合物,如半导体材料、光学电子材料、特殊合金、有机金属材料和新型功能材料等，而镓化合物钒三镓具有A-15晶体结构的钒镓金属间化合物。化学式为V3Ga。具有较高的Tc(16.8K)和Hc2(4.2K下24T)。是制作15T以上超导磁体的候选材料。根据国家统计局数据，近年我国镓产量有所上升，2021年我国镓产量为430吨，同比增长140吨，增长比例为48.27%，2022年我国镓产量为606吨，同比增长40.93%。镓金属主要与铝土矿、铅锌矿伴生，粗镓经进一步提纯后，形成高纯镓。高纯镓是生产超导材料主要原材料。根据中国海关数据，我国镓出口数量均高于进口数量，2020年我国镓出口数量为29.26吨，出口金额为7118.8万元，达到近年来的最高值，我国2022年中国镓进口数量暴增，2022年我国镓进口数量为22.77吨，同比增长312.5%，进口金额为6676.2万元，为历年最高。三、中游行业发展分析根据超导材料的临界温度，可将超导材料分为低温超导材料和高温超导材料，目前全球的超导行业主要以低温超导材料为主。而高温超导未来应用前景相当广阔。虽然目前国内超导材料制备和超导应用的企业都处于持续亏损的处境，但各家超导企业仍保持着对超导研发技术的持续投入，高温超导行业正在迎来规模商业化。在市场需求和相关技术深化融合之下，全球超导材料市场规模迎来稳健增长。一方面，低温超导材料供需两侧潜力不断释放，批量化加工技术方面不断发展的同时，MRI、MCZ、加速器、受控热核聚变等终端应用迎来跨越式增长；另一方面，随着全球各国不断探索高温超导微观机理、加速高温超导材料研发，叠加高可靠性和高效率的制冷系统的发展，高温超导材料已在多个超导电子领域取得了初步规模化应用。根据Conectus数据，全球超导产品市场规模在2022年达68亿欧元。目前，全球超导市场以低温超导为主，低温超导材料及应用占超导市场总量的95.6%，高温超导材料仍处于商业化初期，高温超导材料在我国超导市场占比仅在4.4%。未来高温超导材料市场将进一步发展，低温超导材料一般都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，低温超导体难以大规模发展，主要应用于核磁共振等领域。高温超导材料因为临界温度的提高，可以在液氮环境中工作，工业液氮制冷已经非常成熟，价格相对低廉。四、下游行业发展分析超导材料的下游应用产品有磁共振成像(MRI)，MRI是随着超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术，该技术利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建出人体信息像的一种医学成像方式。MRI是低温超导材料最主要的应用领域，市场需求缺口尚存，2020年我国MRI数量为1.07万台，2021年我国MRI数量增长到1.18万台，增长了10.28%，2022年我国MRI数量为1.27万台，同比增长7.63%。长期来看，MRI作为医学影响诊断中