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  • 預見2022:《2022年中國超導行業全景圖譜》(附市場現狀、競爭格局和發展趨勢等)

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    20 朱茜 ? 2022-04-01 14:22:52  來源:前瞻產業研究院 E12404G0

    行業主要上市企業:西部超導(688122)、永鼎股份(600105)、漢纜股份(002498)、綜藝股份(600700)、中天科技(600522)等。

    本文核心觀點:超導行業市場規模、超導行業競爭格局、超導行業產業鏈等

    行業概況

    1、定義

    超導是指在一定溫度條件下物質電阻突然消失的現象,超導體是指能夠產生超導現象的物質。1911年,荷蘭科學家昂尼斯(Onnes)發現,在液氦(4.2K)低溫條件下水銀的電阻突降為零。這種在低溫條件下物質電阻突然消失的現象被稱為超導現象,轉變溫度稱為臨界溫度(Tc)。

    超導材料是指在一定條件下,具有直流電阻為零和完全抗磁性的材料。目前,已發現有46中元素和幾千種合金、化合物可以成為超導材料。超導材料按照其化學成分可以劃分為元素材料、合金材料、化合物材料和超導陶器。

    圖表1:超導材料按照其化學成分分類

    超導材料根據臨界轉變溫度的不同可以劃分為低溫超導材料和高溫超導體材料。

    圖表2:超導材料按照其化學成分分類

    2、產業鏈剖析

    超導材料產業鏈上游為礦資源,如釔、鋇、鉍、鍶、硼等金屬;中游是超導材料,如YBCO、BSCCO和MgB2等;下游是超導應用產品,如超導電纜、超導限流器、超導濾波、超導儲能以及超導發電機等。

    圖表3:超導產業鏈結構

    超導材料產業鏈上游為原材料,如鈮、鈦、釔、鋇、鉍、鍶、硼等金屬材料,中游為超導材料相關公司,如江蘇中天科技、特變電工、西部超導、青島漢纜、北京英納超導等,下游為超導設備應用。

    圖表4:中國超導產業鏈全景圖

    行業發展歷程:我國超導行業進展基本與國際同步

    根據國家新材料產業發展戰略咨詢委員會的分析,整體而言,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。我國NbTi線材性能和性價比已優于發達國家,Nb3Sn線材綜合水平與發達國家相當。

    圖表5:中國超導市場發展歷程

    行業政策背景:行業更加規范化

    近年來,國家制定了一系列“超導”相關規定以及政策,目的在于為了規范行業內生產經營活動,加強監督管理,促進行業進一步發展。行業主要重點政策匯總如下:

    圖表6:中國超導行業重點政策匯總(1)

    圖表7:中國超導行業重點政策匯總(2)

    圖表8:中國超導行業重點政策匯總(3)

    圖表9:中國超導行業重點政策匯總(4)

    行業發展現狀

    1、供給端:研發機構主要以院校為依托

    國內超導技術研究起步較早,清華大學超導實驗室從20世紀90年代就開始進行超導技術研究,但是國內的超導行業產業化起步較晚,由于較高的技術壁壘,直到2011年國內才第一次實現超導產品產業化批量生產和銷售。

    目前,國內涉及超導的研究機構有中國科學院物理研究所、中國科學技術大學、南京大學、中國科學院電工研究所、中國科學院等離子體物理研究所等,超導相關論文篇數均在600篇以上,總的來說,研發機構主要以院校為依托。

    圖表10:截至2021年中國超導行業主要研究機構及相關論文數(單位:篇)

    研發企業數量方面,根據智慧芽專利網站的統計,截至2022年3月,我國共有29087家公司申請超導相關專利,15700家院校及科研所申請超導技術專利。

    圖表11:截至2022年3月年超導行業研發企業情況(單位:家)

    2、需求端:超導技術在各行業的發展中有著重要的研究和開發價值

    超導材料是一項具有遠大戰略意義的高新技術,可以廣泛用于電子通信、醫療設備、交通運輸、電力能源等領域,其中超導技術在MRI、超導限流器、超導電纜等產品開發中均已成功應用。可以看出,超導技術在各行業的發展中有著重要的研究和開發價值。

    圖表12:中國超導技術應用領域及其對應產品圖示

    我國的超導技術在電力及能源的主要應用集中在超導電纜、超導變壓器等產的技術研發和應用。超導產業主要應用在醫療設備領域的技術主要是超導磁體技術,主要應用在核磁共振等方面。在通信領域被廣泛的應用于無線通信網的建設中,充分發揮其優勢。

    圖表13:超導技術在下游需求領域的應用現狀

    行業競爭格局

    1、區域競爭:超導行業相關企業主要集中于廣東省、山東省、江蘇省等省份

    從區域分布來看,超導行業相關企業集中于廣東省、山東省、江蘇省以及陜西省等省份。

    圖表14:2021年超導產業鏈企業分布熱力地圖

    2、企業競爭:在超導材料領域已擁有一大批代表性企業

    我國在超導材料領域已擁有一大批代表性企業,主要包括西部超導、英納超導、上海超導、上海上創超導、蘇州新材料研究所、寶勝科技、海泰超導、綜藝超導、百利機械裝備以及原力辰超導等。

    圖表15:中國超導應用創新企業排行榜

    業務競爭格局方面,各家公司涉足低溫超導產業鏈領域均不相同。與低溫超導產業鏈相關的領域包括NbTi錠棒和線材、Nb3Ti線材、超導磁體和超導設備。全球各家公司所涉足的領域均有不同,僅有少數幾家公司掌握低溫超導線材的生產技術,分布在英德日中等國家。

    在NbTi錠棒領域,國內僅有西部超導掌握相關技術,西部超導NbTi合金鑄錠、棒材的工程化制備相關技術獲授權專利6項,相關技術成果獲國家技術發明二等獎,產品實現了批量化生產且成功應用于ITER項目及MRI超導線材制備任務。

    在超導線材領域,西部超導采用“青銅法”和“內錫法”兩種方法生產Nb3Sn線材,其他公司目前還未進行布局。

    在超導磁體領域,有多家企業擁有制備能力,國內主要有寧波健信、西部超導和濰坊新力,成都奧泰擁有自由的超導磁體工廠,但所生產產品不對外出售。

    在超導設備領域,目前高端超導MRI市場被GE、PHILIPS、SIEMENS三家國外公司壟斷,主流產品以3.0T為主,而SIEMENS已經開始量產7T產品。國內成都奧泰、蘇州安科等多家企業目前已實現1.5T、3T超導MRI的商業化生產。

    圖表16:中國超導應用創新企業排行榜

    行業發展前景及趨勢預測

    1、未來中國超導市場將保持較快發展的速度發展

    隨著實用化高溫超導材料制備和產業化技術的突破性進展,各國政府和大企業對超導電氣技術的應用研究開發給予了大力支持。超導電纜、超導限流器、超導變壓器、超導儲能系統、超導電機、多功能集成超導電力裝置和超導變電站是實現超導電氣技術重大革新的基礎,是超導應用技術這一戰略性新興產業中最具市場潛力和應用價值的關鍵技術。

    雖然目前國內從事超導材料制備和超導應用的企業都處于持續虧損的境地,但由于超導技術的先進性和在特定領域的不可替代性,未來前景廣闊,各家超導機構仍保持著對超導技術的持續投入,超導產業發展前景良好。

    圖表17:中國超導行業市場潛力分析

    2、超導行業集中度會進一步提升

    我國超導行業經歷了打破國外壟斷、傳統產業爆發和新型產業部署三個階段,隨著我國發展云計算、人工智能、大數據的熱情越來越高漲,我國超導支出額以及市場規模總額都已增長到較大規模,預計未來隨著數字經濟、新基建等戰略實施,我國超導市場規模將繼續增長。

    圖表18:我國超導行業發展趨勢

    以上數據參考前瞻產業研究院《中國超導行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業研究、產業鏈咨詢、產業圖譜、產業規劃、園區規劃、產業招商引資、IPO募投可研、IPO業務與技術撰寫、IPO工作底稿咨詢等解決方案。

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