报告行业投资评级 * 报告未明确给出具体的行业投资评级（如买入、增持、中性、减持等）[1][9][10] 报告核心观点 * 超导材料是具有战略意义的颠覆性前沿新材料，全球产业正经历从低温超导向高温超导的技术迭代[11] * 高温超导材料产能扩张与成本下降正推动其商业化进程加速，并为可控核聚变提供关键材料支撑，有望打开新的应用纪元[11][29][30] * 室温超导作为终极探索目标仍处基础研究阶段，一旦突破将带来革命性变革[11][14][43] * 低温超导材料技术成熟、市场主导（份额超90%），但受限于液氦制冷和高场性能；高温超导材料处于产业化初期，在液氮温区运行、高场应用方面潜力巨大，但成本高昂制约其大规模渗透[15][20][21][28][29] * 可控核聚变是驱动高温超导材料未来增长的核心场景，直接投资规模预计可达数千亿元人民币，潜在市场规模庞大[55][57][60] 超导材料行业概况 * 概念与特性：超导材料在低于临界温度时呈现零电阻、完全抗磁性等特性，是实现无损耗大电流传输与强磁场生成的理想载体[12] * 材料类别划分： * 按临界温度划分：以40K（-233°C）为界，分为低温超导材料（LTS）和高温超导材料（HTS）[14] * 低温超导材料：主要为NbTi和Nb₃Sn合金，技术成熟，占当前市场份额超90%，但依赖液氦制冷且高场性能有限[15][20] * 高温超导材料：主要包括第一代BSCCO和第二代REBCO（如YBCO），可在液氮温区运行，具有高场潜力，但制备复杂、成本高，处于产业化初期[21][22][24][25] * 成本比较：第二代高温超导带材价格约100–300元/米，第一代约80-150元/米，低温超导Nb₃Sn线材约40–60元/米，NbTi线材低于10–20元/米，高温超导材料价格约为低温超导的5–15倍[28] * 成本下降趋势：以上海超导为例，其高温超导带材单位价格从2022年的359.77元/米下降至2024年的241.08元/米[30] 超导材料应用领域进展 * 强电（大电流）应用：利用零电阻特性，主要领域包括： * 超导电缆：已进入示范工程阶段，如上海35kV公里级示范工程（2021年投运），传输容量提升3-5倍，损耗降低60-70%[31][32] * 超导限流器：处于示范应用阶段，如南方电网160kV直流超导限流器（2020年投运）[33] * 超导电机/发电机：处于研发与小规模示范阶段，如中船712所2MW超导直驱风力发电机（2019）[33] * 超导变压器与储能系统：处于研发与示范阶段[33][34] * 高场应用：利用强磁场特性，主要领域包括： * 可控核聚变磁体：高温超导材料成为下一代紧凑型装置主流选择，如能量奇点“洪荒70”装置（2024）[36][48] * 高端制造：超导磁控单晶炉已进入商业化应用初期；兆瓦级高温超导感应加热装置已开始批量交付[36][37][48] * 医疗装备：MRI主要采用低温超导材料，高温超导正向超高场设备渗透；超导回旋加速器用于质子治疗[37] * 大科学装置与高速交通：高场科研磁体已广泛应用；高温超导磁悬浮列车处于研发与试验线运行阶段[38] * 弱电/量子电子学应用：利用约瑟夫森效应，主要领域包括超导量子计算机（从专用机验证向工程化过渡）、超导量子干涉仪（SQUID，已商业化定制）、超导纳米线单光子探测器（SNSPD，从研发走向早期商业化）[39][41] 超导材料市场规模 * 整体市场：全球超导材料产品市场规模预计从2014年的54.9亿欧元增长至2027年的68亿欧元，2022-2027年复合增长率达23%[54] * 低温超导材料：2023年全球市场规模约9.3亿美元，预计2028年达12.7亿美元[54] * 高温超导材料：2024年全球市场规模为7.9亿元，同比增长77.3%，预计2030年达105.0亿元，2024-2030年复合增长率为53.9%[55] * 核聚变应用市场：2024年全球可控核聚变装置用高温超导材料市场规模为3.0亿元，预计2030年达49.0亿元，2024-2030年复合增长率为59.3%[57] * 未来潜力：围绕下一代聚变示范堆和实验堆的建设，直接投资规模预计可达数千亿元人民币，对应超导磁体需求可达数百至上千亿元；若核聚变完全商业化，2050年行业规模或达1万亿美元，对应超导磁体空间超千亿美元[60] 超导材料产业链格局 * 产业链结构：涵盖上游原材料、中游材料与设备制造、下游终端应用[64] * 上游原材料：低温超导主要为钛、铌、锡、铜等，我国铌资源稀缺依赖进口；高温超导集中于稀土（钇、镧等）、铋、钡、锶及银、铜等，我国稀土资源优势显著[67][68] * 中游核心环节：涉及超导线材、带材、磁体的生产，技术壁垒高[68] 产业链重点领域市场格局 * 低温超导材料： * 全球格局高度集中，NbTi合金锭棒主要由西部超导和美国ATI主导[69] * 低温超导线材主要企业包括西部超导、德国布鲁克Bruker、英国诺而达Luvata、日本JASTEC[69] * 西部超导是国内唯一实现NbTi和Nb₃Sn线材全流程自主化规模生产的企业，国内MRI应用市场占有率超30%，是ITER计划唯一的低温超导线材供应商[71] * 高温超导材料： * Bi-2212线材：全球四足鼎立，包括布鲁克Bruker、法国耐克森Nexans、日本昭和电线、西北有色金属研究院/西部超导[72] * Bi-2223带材：日本住友电工主导全球市场，份额超90%；国内西部超导和北京英纳超导为主要研发单位[74] * REBCO带材：全球第一梯队为上海超导与日本FFJ（年产量超1000公里）；国内上海超导、上创超导、东部超导已突破千米级制备技术，跻身国际先进行列[75][77] * MgB₂线材：全球主要企业有意大利艾森超导（ASG）、美国Hyper Tech等；国内西北有色金属研究院/西部超导等机构技术与国际水平基本持平[78][80] * 铁基超导线材：中科院电工所团队处于国际领先地位，已研制出百米级长线并应用于高场内插线圈，正从基础研究迈向强电实用化阶段[81][82] * 超导磁体： * 低温超导磁体技术成熟，市场份额以MRI磁体为主[83] * MRI超导磁体市场由GE、西门子、飞利浦、上海联影等整机头部企业垂直整合主导，合计份额超80%；第三方供应商中宁波健信超导为全球最大独立供应商，2024年全球MRI新增装机量占比4.2%[83][84] 全球超导材料产业链主要企业布局 * 报告通过表格详细列出了国内外主要企业在超导锭棒、低温超导线材（NbTi, Nb₃Sn）、高温超导材料（Bi2212, Bi2223, REBCO）、超导磁体（MRI, NMR）及超导设备等环节的业务布局情况[86][88][90] * 国际主要企业包括美国ATI、德国布鲁克Bruker、英国牛津仪器Oxford、英国诺而达Luvata、日本JASTEC、日本古河电工、美国SuperPower、日本住友电工、日本FFJ、日本藤仓Fujikura、韩国SuNAM、俄罗斯SuperOx等[91][93][94][95]