超导材料

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深度解析:万亿核聚变竞赛背后的超导材料之战(附产业链图谱)
材料汇· 2025-07-29 23:37
点击 最 下方 关注《材料汇》 , 点击"❤"和" "并分享 添加 小编微信 ,寻 志同道合 的你 正文 行业|深度|研究报告 2025年7月28日 超 导 材 料 行 业 深 度: 制 备 工 业 、 市场 规 模 、 产业链及相关公司深度梳理 超导材料作为前沿新材料领域的重要分支,因其独特的零电阻、迈斯纳效应等特性,在能源、交通、医 疗、高端制造等多个领域展现出巨大的应用潜力。自 1911年荷兰物理学家海克 · 昂尼斯首次发现超导现 象以来,超导材料经历了从低温超导到高温超导的发展历程,近年来更是随着制备技术的不断突破和应 用场景的持续拓展,逐渐成为全球科技竞争的焦点之一。随着全球对清洁能源、高效传输和高端制造需 求的不断增长,超导材料的应用前景愈发广阔,其在可控核聚变、超导电力等领域的应用,正在逐步改 变人类的生活和生产方式。 本报告旨在深度剖析超导材料行业。我们将详细解读超导材料的分类、特性、应用及制备工艺,并结合 当前超导材料在可控核聚变等重点领域的应用现状与前景,对行业进行全面梳理。同时,报告还将深入 介绍行业内代表性企业的技术研发、市场拓展及产业布局成果与优势。希望这些内容能为读者提供了解 超导 ...
可控核聚变专题:关于超导的研究和探讨:高温超导带材技术突破有望推进托卡马克商业化
招商证券· 2025-07-14 23:39
报告行业投资评级 - 推荐(维持)[2] 报告的核心观点 - 托卡马克商业化需高温超导材料技术突破,超导材料可提升托卡马克磁场强度、缩小体积、降低成本 [1][5] - 2023 - 2028 年高温超导材料市场规模 CAGR 有望超 20%,第二代高温超导是主流技术路径和未来发展方向 [5] - 第二代高温超导带材竞争格局优异,超导磁体制造壁垒较高,相关环节公司值得关注 [5] 根据相关目录分别进行总结 什么是超导、超导材料 - 超导材料起源于 1911 年,已发现 46 种元素和几千种合金、化合物可成超导材料 [10] - 按临界温度分低温和高温超导材料,高温超导能实现更高磁场强度,是未来核聚变用超导材料发展方向,需解决技术难点、降成本和提产能 [12] - 低温超导工艺成熟,应用广泛,NbTi 和 Nb3Sn 是常用材料;高温超导带材分两代,第二代优势明显,是主要技术路线,但需优化工艺和提升产能 [15][18][19] - 2023 年低温超导材料市场规模约 9.3 亿美元,高温约 8.5 亿美元;预计 2028 年低温达 12.7 亿美元,高温达 21.5 亿美元;高温超导市场规模增速更快,核聚变等是核心驱动力 [27][28] - 低温超导竞争格局稳定,高温超导第一代和第二代有不同玩家,上海超导国内市场份额 80% [28][29] 超导磁体的构成、壁垒和应用 - 超导磁体是托卡马克主要成本构成,由制冷机等构成,制备需绕制超导带材并控制多环节,核心技术包括绕制、接头等 [34][37] - 超导磁体核心难点在于材料性价比、导体技术、绕线工艺和失超保护 [38] - 高温超导磁体应用场景广泛,包括能量存储、感应加热等,增长空间广阔 [41] 超导各个环节公司梳理 - 超导带材环节公司有西部超导、上海超导、永鼎股份、精达股份 [43] - 超导磁体环节公司为联创光电 [44] - 超导设备环节公司为雪人股份和冰轮环境 [44]
未来产业:核聚变关键部件与材料投资机会(附投资逻辑与标的)
材料汇· 2025-07-11 23:49
核聚变技术进展与时间节点 - ITER预计2034年开始氘-氚等离子体实验,2036年实现长脉冲运行,2039年进入氘-氚运行阶段,中国承担18个关键部件制造 [2] - 中国HL-3装置2025年5月实现聚变三乘积达10²⁰量级,标志燃烧实验突破 [3] - EAST装置2025年1月创造1亿摄氏度1066秒长脉冲运行世界纪录 [4] - BEST装置计划2027年建成,2030年演示发电,工程总装已提前启动 [5] - CRAFT设施预计2025年底建成,将成为国际核聚变领域参数最高研究平台 [5] 全球核聚变投融资与市场规模 - 2024年全球核聚变行业吸引投资超71亿美元,公共资金增长57%达4.26亿美元 [6] - 美国CFS、TAE、Helion三家公司合计融资43亿美元,谷歌、微软计划采购聚变电力 [6] - 预计2025年全球核聚变市场规模3451亿美元,2037年达6338亿美元,CAGR5.1% [6] - 中国聚变新能注册资本达145亿元,星环聚能、能量奇点获数亿元融资 [6] 关键部件价值量与材料 - ITER单堆建造成本1000亿人民币中,磁体系统(28%)、偏滤器(17%)、包层系统(8%)合计价值530亿 [7] - 钨材料因高熔点、低氚滞留特性成为第一壁和偏滤器首选材料 [9][12] - 铍作为中子倍增剂和第一壁材料,具有优异核性能与物理性能 [10] - 超导材料中Nb₃Sn、NbTi用于低温超导,REBCO等用于高温超导 [11][12] 技术路线与装置类型 - 全球168个聚变装置中托卡马克占比47%,仿星器17%,激光惯性8% [31][37] - 美国以49个装置领先,中国14个装置包括EAST、HL系列等 [35][37] - 托卡马克建设难度低但易发生大破裂,仿星器结构复杂但运行稳定 [31][32] - EAST全超导托卡马克实现403秒稳态运行,HL-3装置等离子体电流达3MA [39][62] 中国核聚变工程进展 - CFETR分两期建设,目标聚变功率200MW-1GW,已完成工程设计 [72] - 中国承担ITER18个采购包,包括环向场线圈导体(81.09kIUA)、磁体支撑系统(215kIUA)等 [47][48] - 聚变新能按BEST-CFEDR-商业堆三步走战略推进,注册资本增至145亿元 [67][72] - CRAFT设施聚焦超导磁体和偏滤器研究,为CFETR提供关键技术支撑 [75][79]
我国推动以超导材料等新材料发展,还有望受益于核聚变产业加速
选股宝· 2025-07-06 22:50
行业政策与战略方向 - 国务院国资委强调提升重要金属矿产资源保障能力,推动有色金属全产业链一体化发展,实施新一轮找矿突破战略行动[1] - 要求中央企业关注宏观形势与行业趋势,调整经营策略,布局重大项目以支撑内需,推动传统业务向高端化、智能化、绿色化转型[1] - 重点发展以超导材料为代表的新材料产业,加速新质生产力培育[1] 高温超导材料发展前景 - 高温超导在核聚变装置中具备提效降本作用,当前带材价格80至100元/米,单个核聚变装置需求达数百至数千公里[1] - 可控核聚变建设有望加速高温超导产业进步和规模降本,驱动其在更多领域的经济性提升[1] - ReBCO带材相比一代高温超导可大幅降低生产成本,在16T@4.2K以上超导磁体系统中潜力巨大[2] - 可控核聚变作为终极能源解决方案,国内外项目持续推进,商业化进程加速[2] 相关公司业务进展 - 西部超导是国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,产品应用于国际热核聚变实验堆等大科学工程[3] - 百利电气掌握超导限流器技术,参与国家电网智能电网建设,产品通过IEC认证[3] - 东方钽业为全球最大超导铌材及铌超导腔研发制造基地,高纯超导铌材RRR值稳定突破500[4]
超导材料:供需紧张,核聚变加速的重要驱动
2025-06-16 23:20
超导材料:供需紧张,核聚变加速的重要驱动 20250616 摘要 超导材料分为低温和高温超导,前者已商业化应用于 MRI 等,但依赖昂 贵液氦;后者在磁悬浮、量子计算和核聚变有应用,但规模化制备仍面 临挑战,需降低成本并提升性能。 高温超导带材为多层结构,常用制备工艺包括 IBAD、PVD 和 CVD,其 中 PVD 法能生产平整薄膜。超导层制备方法有 PLD、MOCVD 和 MOD,各有优缺点,影响涂层导体性能。 国内外企业采用不同高温超导技术路线,如上海超导和胜驰科技用 PLD,永鼎股份控股的东布超导和 Superpower 用 MOCVD,上创超导 与美国超导用 MOD。工艺差异导致带材良率、长度和宽度不同。 超导材料在托卡马克装置中应用广泛,ITER 项目磁体投资占比约 28%,国内 EAST 项目磁体部分投资数十亿元。ITER 采用低温超导, Spark 等项目采用全高温超导技术路线。 核聚变行业加速发展,实验堆和工程示范堆规划启动,资本开支落地。 超导材料环节工序紧张,需求端提升,板块发展空间大,关注招标进展。 Q&A 超导材料的基本工艺和类型有哪些? 超导材料是指在温度降低到某一临界温度时电阻消 ...
核创纪元系列:超导材料:供需紧张,核聚变加速的重要驱动
长江证券· 2025-06-16 22:26
报告行业投资评级 - 看好,维持 [3] 报告的核心观点 - 超导材料供需紧张,是核聚变加速的重要驱动,高温超导材料性能更优有望成趋势,在核聚变领域应用前景广阔,相关产业链核心价值环节公司值得关注 [1][85] 根据相关目录分别进行总结 超导材料:类型多样、应用广泛 - 超导是具备零电阻、完全抗磁性等特征的先进材料,1911 年首次发现,有零电阻、迈斯纳、量子隧穿三大效应 [11][13] - 超导材料类型多样,按临界温度分低温、高温超导,按外磁场响应程度分第一、二类超导体,按材料类型分元素、合金或化合物、氧化物超导体等,按低温处理方式分液氦、液氢、液氮温区超导体和常温超导体 [14][16][21] - 低温超导材料技术成熟但成本高,高温超导材料性能优、成本低但处于早期商业化阶段,新一代核聚变装置考虑采用高温超导材料 [22] - 高温超导材料主要分铜基、铁基和氢基三大类,技术路线包括 PLD、MOCVD、MOD 等,超导带材核心构造由金属基带、缓冲层和超导层组成 [24][26][35] 超导成为核聚变产业加速的重要技术 - 超导磁体是托卡马克装置关键组成部分,可创造强磁场、提高效率和降低能耗,ITER 磁体系统成本占比约 28% [38][44] - ITER 磁体系统由环向场、极向场、校正场超导磁体系统和中心螺管组成,均采用低温超导材料 [46][54][55] - 高温超导有助于提升磁场强度、降低建造成本,新一代核聚变装置如 SPARC 采用高温超导磁体技术,能量奇点、星环聚能等公司在高温超导磁体领域取得突破 [59][67][68] - “星火一号”项目计划 2025 年完成技术验证,2029 年发电并入电网,2035 - 2040 年商业化,核心依托联创光电高温超导技术 [82] 产业链核心价值环节,供需格局紧张 - 超导材料环节供需紧张,带材供应紧张,磁体价值量突出,龙头格局稳固 [85] - 国内代表公司有精达股份、永鼎股份、联创光电等,国外代表公司有 MetOx Technologies、Faraday Factory Japan 等 [86][88]
永鼎股份20250610
2025-06-10 23:26
纪要涉及的公司 永鼎股份 纪要提到的核心观点和论据 - **超导带材业务** - **市场前景广阔**:应用于可控核聚变、磁悬浮交通、MRI医疗及军工等领域,2022年至今可控核聚变领域对高温超导带材需求量显著增加,全球需求不断增加,预计未来几年处于卖方市场[2][7] - **产能不足**:国内企业如永鼎股份、东部超导及上海超导技术进步显著,但产能仍远远不足,公司规划扩充产能至2万公里以满足需求[7] - **技术壁垒高**:技术壁垒体现在研发投入和知识产权积累,公司自2011年进入该领域,投入大量资金形成核心工艺,全球能规模化生产的厂家屈指可数,新进入者面临技术门槛和人才短缺问题[2][10] - **对可控核聚变设备重要**:高温超导带材是可控核聚变设备核心材料之一,在设备中占比约为15% - 25%[4][11] - **产能规划**:计划到2025年底形成5000公里产能,目前已有2000多公里产能,希望快速扩产至18000 - 20000公里,因预计2026年是需求大年,目前扩产脚步稍缓是在进行智能化改造和数字化转型[13] - **其他应用进展**:在国家攻坚专项中用二代高温超导带材制造核磁铁,涉足磁悬浮技术、军方研发应用、材料检测以及光伏产业中的磁感应加热领域,还计划推动超导电缆和电力方面应用并提供一体化解决方案[13][14] - **光芯片业务** - **工厂竣工**:光芯片工厂于2023年6月全线竣工,经过技术储备、产品开发和客户培育,已与国内头部厂商等建立联系[4] - **销售有望突破**:预计今年下半年及明年销售端会有一定突破,是公司重点发展的新型生产力方向之一,与超导带材共同构成未来战略规划重要部分[4][5] - **传统业务** - **光棒、光纤和光缆**:与移动运营商招标集采相关,整体市场相对平稳[6] - **海外电力工程**:孟加拉电网改造项目总金额为11.4亿美元,将在未来三年内完工,为公司带来一定销售收入[6] - **汽车线束业务**:同时服务于传统燃油车和新能源汽车市场,两者处于平稳态势[6] - **公司发展战略** - **扩充产能**:加速扩充超导带材产能以满足市场需求,继续推动技术进步[8] - **关注新领域**:重点发展光芯片和超导带材两大板块,传统业务保持稳定运营并推进海外电力工程项目,关注国内外科技企业动向,确保在高温超导材料领域领先并抓住市场机会[8][9] - **战略布局**:围绕光和电两个领域增链、补链、强链,光领域形成一体化解决方案,未来重点投入特种光纤及激光制芯片;电领域加大新能源汽车线束及超导电力投入[15] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 装置紧凑化发展对内部材料提出更多挑战,失超问题仍未完全解决,但现有超导材料性能在20特斯拉或更高强磁场下能满足设计要求,未来可能对超导材料提出更高标准[12] - 高温超导带材在可控核聚变设备中,磁体占比约为40%至50%,磁体核心材料是超导材料[11]
完成自主创新的关键跨越,中国散裂中子源速调管技术突破
选股宝· 2025-06-08 22:43
中国散裂中子源技术突破 - 中国散裂中子源(CSNS)直线加速器首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管通过验收,标志着我国在高端射频器件研发领域实现自主创新[1] - 该设备为国际首支成功研制的P波段大功率超构材料速调管,在大科学装置、医疗及工业领域应用前景广阔[1] 高温超导材料发展 - 高温超导材料市场份额预计将逐步扩大,ReBCO带材相比一代材料有望大幅降低生产成本[1] - ReBCO带材在16T@4.2K以上超导磁体系统研制中发展潜力巨大[1] - 二代高温超导REBCO材料因临界电流密度优势,可能成为未来主流,可显著提升核聚变装置功率输出能力[1] 超导材料相关公司 - 东方钽业以超导铌材国产化为核心突破点,成为全球超导材料领域领军企业[2] - 西部超导在核聚变、医疗影像、量子计算等领域打破国际垄断[2] - 国力股份以超导配套器件切入大科学工程与核聚变领域,技术壁垒高且自主可控[2]
西部超导(688122):核心技术获得特等奖,下游需求复苏与核聚变项目推进下各业务有望同步迎来增量
东方证券· 2025-06-05 22:45
报告公司投资评级 - 维持买入评级 [2][4] 报告的核心观点 - 公司的EAST大科学装置千秒级稳态高参数等离子体关键技术及工程应用成果获得安徽省科学技术进步奖特等奖 [1] - 根据行业需求情况调整25、26年EPS为1.60、1.97元(前值为1.92、2.49元),新增27年EPS为2.41元,参考可比公司25年估值水平,对应25年42倍PE,目标价67.20元 [2] 各部分总结 公司主要财务信息 - 2023 - 2027年营业收入分别为41.59亿、46.12亿、60.28亿、73.37亿、88.39亿元,同比增长分别为 - 1.6%、10.9%、30.7%、21.7%、20.5% [3] - 2023 - 2027年营业利润分别为8.70亿、10.07亿、13.18亿、16.33亿、20.01亿元,同比增长分别为 - 29.7%、15.7%、30.9%、23.9%、22.5% [3] - 2023 - 2027年归属母公司净利润分别为7.52亿、8.01亿、10.42亿、12.82亿、15.67亿元,同比增长分别为 - 30.3%、6.4%、30.1%、23.0%、22.3% [3] - 2023 - 2027年每股收益分别为1.16、1.23、1.60、1.97、2.41元 [3] - 2023 - 2027年毛利率分别为31.9%、33.6%、33.9%、34.7%、35.4% [3] - 2023 - 2027年净利率分别为18.1%、17.4%、17.3%、17.5%、17.7% [3] - 2023 - 2027年净资产收益率分别为12.2%、12.3%、14.9%、16.8%、18.5% [3] - 2023 - 2027年市盈率分别为42.4、39.8、30.6、24.9、20.3 [3] - 2023 - 2027年市净率分别为5.0、4.8、4.4、4.0、3.6 [3] 公司业务情况 - 超导材料业务全球领先,参与EAST装置超导磁体馈线系统性能升级,24年完成国内核聚变CRAFT项目用超导线材交付任务,为BEST聚变项目批量供货,推进高温超导材料研发生产,拥有MRI用超导线材全流程生产线 [9] - 高性能高温合金技术创新实现多项关键突破,24年高温合金二期熔炼生产线建成投产,突破返回料处理技术,多个主要牌号通过用户产品认证,攻克航空结构件用某高强钢大规格棒材稳定性控制技术,超超临界燃煤发电站用高温合金基本完成应用考核评价 [9] - 高端钛合金市场不断拓展,24年制备出国内最大规格的耐蚀高韧钛合金锻坯,新型高温钛合金锻坯等研发取得进展,获得多个型号供货资格,开发出多个牌号钛合金循环利用全套熔炼技术,循环利用处理线和丝棒材连轧线建设推进 [9] 可比公司估值 - 选取西部材料、钢研高纳等多家公司作为可比公司,调整后2025 - 2027年平均市盈率分别为42、34、28 [11] 财务报表预测与比率分析 - 资产负债表方面,2023 - 2027年货币资金分别为14.82亿、15.13亿、15.07亿、18.34亿、22.10亿元等 [13] - 利润表方面,2023 - 2027年营业收入分别为41.59亿、46.12亿、60.28亿、73.37亿、88.39亿元等 [13] - 现金流量表方面,2023 - 2027年净利润分别为7.65亿、8.76亿、11.47亿、14.22亿、17.42亿元等 [13] - 主要财务比率方面,2023 - 2027年成长能力中营业收入同比增长分别为 - 1.6%、10.9%、30.7%、21.7%、20.5%等 [13]
核聚变装置主要部件拆解1:超导磁体深度
2025-06-02 23:44
在核聚变领域中,国光电气和合锻智能是值得关注的两家公司。国光电气主要 负责氘氚系统,占整个装置价值量的 25%。合锻智能则是顶级装置企业之一。 这些公司在未来几年内有望通过核业务实现百亿以上的市值。此外,超导磁体 中国在 ITER 项目中承担重要任务,负责制造 TF 线圈和 PF 导体,积累 了超导材料应用及核聚变领域丰富经验,目前在超导材料及其应用方面 处于全球领先地位。 江西星火一号混合堆项目是全高温超导项目,由联创超导与中核聚变设 计总院联合设计,目标是能量增益 Q 值大于 30,总投资规模超过 200 亿元,预计 2025 或 2026 年招标。 核聚变装置主要部件拆解 1:超导磁体深度 20250602 摘要 全球核聚变投资持续增长,中国预计在 2025 年新增千亿人民币投资, 推动 2030 年前单年投资额达 400 亿人民币,并计划在 2035 年前实现 商业化,预示核聚变产业进入快速发展期。 国光电气在核聚变装置氘氚系统领域占据重要地位,价值量占比达 25%,合锻智能是顶级装置企业,两家公司有望通过核业务实现百亿以 上市值增长。 超导材料在可控核聚变中应用广泛,低温超导材料已商业化,高温超导 ...