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超导限流器
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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]
马衍伟:推动高温超导材料产业创新发展
科技日报· 2025-06-30 09:51
高温超导产业发展机遇 - 高温超导材料具有零电阻和完全抗磁性等性质,可实现大容量无阻输电、超强磁场等应用,被列为国家战略性新兴产业重点突破方向[3][4] - 我国在铜氧化物超导材料(如YBCO)、二硼化镁超导材料和新型铁基超导材料领域取得突破,已具备千米级线材生产能力,处于国际先进水平[4] - 高温超导电力应用取得显著进展,包括建成全球首座超导变电站、国际首条1.2公里高温超导电缆商业化示范段投运,以及10千伏三相同轴高温超导交流电缆投入运行[5] 高温超导材料应用场景 - 在超导磁体应用领域,我国研制出26特斯拉/50毫米孔径高场超导磁体、兆瓦级高温超导感应加热装置,以及高温超导磁控硅单晶生长设备[5] - 商业化聚变堆需求推动高温超导材料市场爆发,全球需求自2020年提升10倍以上,达到每年数千公里,未来市场规模可能达数千亿级[6] - 高能加速器领域需求增长,欧洲和我国规划使用16—24特斯拉高场超导磁体,将带动数千吨超导材料需求[6] 产业发展面临的挑战 - 材料制备成本偏高,如YBCO超导线材市场价格为150美元/千安米,距离大规模应用目标(50美元/千安米)仍有差距[8] - 关键技术存在短板,高端超导磁体和核磁共振谱仪依赖进口,产业化能力不足[9] - 产业链配套不完善,部分科研装备、高纯原材料和高质量靶材依赖国外进口,面临断供风险[9] 产学研融合推动发展 - 需完善顶层设计,统筹核心技术攻关,重点突破高性能材料制备及高场强电应用关键技术[10] - 强化产业协同,上游加强原材料自主可控,中游提升配套装备和技术保障,下游构建应用牵引的反馈闭环[10] - 构建创新生态,鼓励地方政府和企业投入,形成产学研相结合的高效产业创新体系[11]
可控核聚变系列 - 高温超导
2025-06-19 17:46
纪要涉及的行业和公司 - **行业**:高温超导行业、光伏行业、核聚变行业、电力行业、交通行业、PCB 板材行业 - **公司**:上海超导公司 纪要提到的核心观点和论据 1. **超导材料分类及特性** - 超导材料理论上分为第一类和第二类,第二类可形成混合态,实用化程度高;实用化超导分为低温和高温超导,高温超导可在液氮条件下工作,更具应用前景[1][3] - 超导材料与半导体本质区别在于超导在临界温度以下零电阻,主要性质有零电阻、麦斯纳效应和约瑟夫森效应,在强电应用有优势[2] 2. **高温超导带材类型及特点** - 高温超导带材分铜基和铁基,铜基含铋系和 YBCO,铋系已商业化但磁场下性能衰减快、成本高,YBCO 性能稳定成本低;中国铁基超导有显著突破和应用[1][5] 3. **高温与低温超导对比优势** - 高温超导临界磁场高,可用液氮制冷,避免液氦受限问题,在科研和医疗设备逐渐替代低温超导[1][6] 4. **中国铁基高温超导成就** - 中国科学家发现新型铁基获国家重大奖项,产生几位院士,能生产 100 米长铁基带材,制造全铁基磁体等[7] 5. **超导材料性能与工作温度关系** - 超导材料在 4.2K 液氦时性能比 77K 高约十倍,很多材料在 10K 或 20K 使用,可降低制冷难度、耗电量和应用门槛[9] 6. **临界电流密度影响** - 高温超导材料临界电流密度可达兆安每平方厘米量级,能通过更大电流,实现更紧凑磁体设计和更强磁场[10] 7. **高温与低温超导材料特性和加工区别** - 高温超导是陶瓷类,加工成带材需复杂真空镀膜工艺,成本高;低温超导是金属合金类,采用拉拔工艺,加工简单[11][12] 8. **高温超导行业发展现状及空间** - 低温超导技术成熟,降本空间有限;高温超导行业处于发展阶段,在性能、产率和设备优化方面有提升空间[13] 9. **超导带材组成及加工** - 高温超导带材由基带、缓冲层、超导层和保护层组成,基带主流是哈氏合金,仍依赖进口;缓冲层氧化镁重要,主流采用 IBAD 离子束辅助沉积;超导层材料主要是钇钡铜氧或稀土钡铜氧,加工方式多样;银保护层需两面镀银,镀铜工序依应用而定[14][18][19][21][22] 10. **超导带材应用领域** - 核聚变领域用于电流引线、B 型线圈、中心螺旋管、极向场线圈和 D 型线圈等;电力领域有高温超导示范项目、超导限流器、变压器和风力发电机等应用;交通领域用于磁悬浮列车、电动船舶和飞机等[24][26] 11. **核聚变设备研发成本** - 包括研发成本(工艺优化、设备优化、专利申请、测试分析和人员工资)和生产环节原材料成本,国产化和大规模采购可降成本[27] 12. **反冲层真空镀膜技术优势** - 在 PCB 板材中利用率高,辅料成本低,可优化抛光液和水使用效率,但包装费用高,产能低时成本高[28] 13. **二代高温超导带材成本** - 单位成本从 2022 年 260 元/米降至 2024 年 92 元/米,未来仍有下降空间,取决于规格和市场需求[29] 14. **上海超导公司情况** - 净利率高、市占率达 80%,原因是前期设备折旧完成、政府支持和扩产早,但随其他公司发展,情况可能变化[3][30][31] 15. **高温超导材料行业价格** - 未来价格受性能、价格、工期等因素影响,中国市场有低价竞争趋势,能否维持当前价格视市场情况而定[32] 其他重要但可能被忽略的内容 - 硅衬底厚度变薄可减少材料使用、使带材紧凑,产生更强磁场;机械抛光可减少化学溶液使用;CSP 未产业化,用于实验室[17] - 超导限流器利用无阻和高电阻特性保护电网,提高电网智能化和自动化程度[15][16]