1、高温超导材料在制冷成本及制冷能耗上具有明显优势
超导材料具有零电阻、完全抗磁性、量子隧穿效应三大基本特性,可以实现大电流输运、产生强磁场等先进技术,是具有战略意义的前沿新材料,在可控核聚变、超导电力、大科学装置、高端制造、医疗装备及交通运输等方面都有重要的应用价值和广阔的应用前景。
根据临界温度的不同,可以将超导材料分为低温超导材料和高温超导材料。Tc<40K(-233℃)的超导材料称为低温超导材料,目前已实现产业化的主要为铌合金超导材料,即NbTi和Nb3Sn,技术较为成熟,已成功应用于磁共振成像、核磁共振波谱分析等领域,但低温超导材料临界温度较低,需要在液氦环境(4.2K,即-269℃)下工作。Tc≥40K的超导材料称为高温超导材料,对于工作环境要求较低,并且由于液氮资源丰富,制备技术成熟,价格远低于液氦,在制冷成本及制冷能耗上具有明显优势。同时,高温超导材料能够提供更高场强的稳定磁场,进一步打开下游高场应用领域,产业化前景更加广泛,但制备技术较为复杂,规模化生产未能充分显现,使得产品价格较低温超导材料更高。
高温超导材料和低温超导材料特性对比
项目 |
低温超导材料 |
高温超导材料 |
所涉材料 |
NbTi/Nb3Sn等 |
BSCCO/REBCO等 |
工作温区 |
液氦(4.2K) |
液氦(4.2K)至液氮(77K) |
磁场强度 |
0~15T |
0~30T以上 |
磁体体积及重量 |
制冷能耗较高,且磁体体积及重量较大 |
制冷能耗较低,且磁体体积及重量较小 |
主要应用领域 |
磁共振成像、核磁共振波谱分析、可控核聚变、超导磁控单晶炉等 |
可控核聚变、超导电力、超导磁控单晶炉、超导感应加热装置等 |
资料来源:观研天下整理
2、全球高温超导材料行业市场规模不断扩大,磁体是最大的应用领域
高温超导磁体由于材料特性,磁场强度可以做到更高,已经开始向多种低温超导磁体不能达到的高场应用领域渗透,可以更好地满足可控核聚变等高场磁体的设计需求。根据数据,2024年,全球高温超导材料市场规模为7.9亿元,同比增长77.3%,预计2030年市场将超百亿规模,达到105.0亿元,2024-2030年的复合增长率为53.9%。
数据来源:观研天下整理
在应用领域,高温超导材料下游主要集中在两个方向:一方面,在强电方向,其可用于增强载流量,减轻电工装备的重量、减小体积、减少占地面积以及提升能效等,主要用于电力领域,如超导电缆、超导限流器、超导电机(调相机)、超导储能系统等;另一方面,在高场方向,利用其大电流产生的大磁场,可广泛服务于可控核聚变、大科学装置、高端制造、医疗装备等领域。
数据来源:观研天下整理
3、核聚变产业化提速,全球可控核聚变装置使用的高温超导材料市场规模已过亿
核聚变是指在极端高温高压条件下将两个或多个质量较轻的原子核(通常是氘和氚)聚合为一个或多个较重的原子核和其他粒子,并释放出能量的过程。实现核聚变反应,需要同时满足足够高的温度、一定的等离子体密度和一定的能量约束时间三个条件。而目前,解决核聚变温度、密度、约束时间三个方面的“可控”主要有三种路径:引力约束、惯性约束和磁约束。其中,磁约束是利用磁场约束等离子体运动,防止外泄,被认为是最有可能实现可控核聚变的途径。
当前,国际上各国政府均在积极推进可控核聚变,出台了一系列政策、规程,为高温超导材料行业发展提供强有力的支持。例如,韩国依托“K-STAR”装置,到2025年将建成首个中型实验聚变堆,并计划2035年推出商用原型反应堆;2025年3月,能量奇点经天磁体成功完成了首轮通流实验,产生高达21.7T的磁场,创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。
全球主要国家积极推进可控核聚变概况
可控核聚变概况 |
|
韩国 |
依托“K-STAR”装置,到2025年将建成首个中型实验聚变堆,并计划 2035年推出商用原型反应堆 |
英国 |
英国修订了核聚变国家战略,明确提出支持建设全球首座核聚变原型电厂“STEP”,2025年将完成第一阶段的概念设计 |
美国 |
美国通过《聚变能源战略2024》,明确提出到2030年前实现小型聚变反应堆的商业化应用 |
日本 |
日本发布了《核聚变能源创新战略》,提出在2035年前建成两座小型示范核聚变发电站,计划于2025年完成“小型高场托卡马克装置”的首次实验运行,为未来商业反应堆设计积累数据和经验 |
德国 |
德国新一届政府在首次联合声明中提出要“加强核聚变研究,目标是拥有世界第一个核聚变反应堆” |
中国 |
中国科学院合肥物质科学研究院CRAFT已建成国际最大超导磁体动态测试设施,预计于2025年底完成全部主体工程 |
中国科学院合肥物质科学研究院EAST实现了1亿摄氏度1066秒高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录 |
|
能量奇点经天磁体成功完成了首轮通流实验,产生了高达21.7T的磁场,创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录 |
|
中核集团核工业西南物理研究院“中国环流器三号”率先实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破,标志着可控核聚变研究正式迈入燃烧实验阶段,在核心参数与关键技术上逐步跻身国际前列 |
资料来源:观研天下整理
随着核聚变产业化提速,将有效拉动高温超导材料规模化。根据数据显示,2030-2035年,全球可控核聚变装置市场规模累计有望达到2.26万亿元,其中超导材料(含高温超导材料与低温超导材料)市场规模累计有望超过2700亿元。根据数据,2024年,全球可控核聚变装置使用的高温超导材料市场规模为3.0亿元,预计2030年将达到49.0亿元,2024-2030年的复合增长率为59.3%。
数据来源:观研天下整理
4、全球高温超导材料行业产能扩张,价格下降
长远来看,可控核聚变等应用领域的快速发展,拉动高温超导材料的市场需求,国内外生产商都积极进行扩产,产能扩张成为行业发展趋势。形成规模效应的同时,也牵引技术得到进步,生产工艺更加成熟、生产效率逐步提高,从而使得产品价格也有所降低,更加适应大规模商业化应用的趋势。
此外,随着国内外高温超导材料不断发展及下游应用场景的持续丰富,产业内将形成技术创新与需求升级相互驱动的良性循环,高温超导材料在已有应用领域的渗透率预期将进一步提升并将逐步打开新的应用场景。(WYD)
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本报告依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据,结合了行业所处的环境,从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行市场调研分析。
行业报告是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势,洞悉行业竞争格局,规避经营和投资风险,制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一。
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目录大纲:
【第一部分 行业定义与监管 】
第一章 2020-2024年中国高温超导材料行业发展概述
第一节 高温超导材料行业发展情况概述
一、高温超导材料行业相关定义
二、高温超导材料特点分析
三、高温超导材料行业基本情况介绍
四、高温超导材料行业经营模式
(1)生产模式
(2)采购模式
(3)销售/服务模式
五、高温超导材料行业需求主体分析
第二节 中国高温超导材料行业生命周期分析
一、高温超导材料行业生命周期理论概述
二、高温超导材料行业所属的生命周期分析
第三节 高温超导材料行业经济指标分析
一、高温超导材料行业的赢利性分析
二、高温超导材料行业的经济周期分析
三、高温超导材料行业附加值的提升空间分析
第二章 中国高温超导材料行业监管分析
第一节 中国高温超导材料行业监管制度分析
一、行业主要监管体制
二、行业准入制度
第二节 中国高温超导材料行业政策法规
一、行业主要政策法规
二、主要行业标准分析
第三节 国内监管与政策对高温超导材料行业的影响分析
【第二部分 行业环境与全球市场】
第三章 2020-2024年中国高温超导材料行业发展环境分析
第一节 中国宏观环境与对高温超导材料行业的影响分析
一、中国宏观经济环境
二、中国宏观经济环境对高温超导材料行业的影响分析
第二节 中国社会环境与对高温超导材料行业的影响分析
第三节 中国对磷矿石易环境与对高温超导材料行业的影响分析
第四节 中国高温超导材料行业投资环境分析
第五节 中国高温超导材料行业技术环境分析
第六节 中国高温超导材料行业进入壁垒分析
一、高温超导材料行业资金壁垒分析
二、高温超导材料行业技术壁垒分析
三、高温超导材料行业人才壁垒分析
四、高温超导材料行业品牌壁垒分析
五、高温超导材料行业其他壁垒分析
第七节 中国高温超导材料行业风险分析
一、高温超导材料行业宏观环境风险
二、高温超导材料行业技术风险
三、高温超导材料行业竞争风险
四、高温超导材料行业其他风险
第四章 2020-2024年全球高温超导材料行业发展现状分析
第一节 全球高温超导材料行业发展历程回顾
第二节 全球高温超导材料行业市场规模与区域分高温超导材料情况
第三节 亚洲高温超导材料行业地区市场分析
一、亚洲高温超导材料行业市场现状分析
二、亚洲高温超导材料行业市场规模与市场需求分析
三、亚洲高温超导材料行业市场前景分析
第四节 北美高温超导材料行业地区市场分析
一、北美高温超导材料行业市场现状分析
二、北美高温超导材料行业市场规模与市场需求分析
三、北美高温超导材料行业市场前景分析
第五节 欧洲高温超导材料行业地区市场分析
一、欧洲高温超导材料行业市场现状分析
二、欧洲高温超导材料行业市场规模与市场需求分析
三、欧洲高温超导材料行业市场前景分析
第六节 2025-2032年全球高温超导材料行业分高温超导材料走势预测
第七节 2025-2032年全球高温超导材料行业市场规模预测
【第三部分 国内现状与企业案例】
第五章 中国高温超导材料行业运行情况
第一节 中国高温超导材料行业发展状况情况介绍
一、行业发展历程回顾
二、行业创新情况分析
三、行业发展特点分析
第二节 中国高温超导材料行业市场规模分析
一、影响中国高温超导材料行业市场规模的因素
二、中国高温超导材料行业市场规模
三、中国高温超导材料行业市场规模解析
第三节 中国高温超导材料行业供应情况分析
一、中国高温超导材料行业供应规模
二、中国高温超导材料行业供应特点
第四节 中国高温超导材料行业需求情况分析
一、中国高温超导材料行业需求规模
二、中国高温超导材料行业需求特点
第五节 中国高温超导材料行业供需平衡分析
第六节 中国高温超导材料行业存在的问题与解决策略分析
第六章 中国高温超导材料行业产业链及细分市场分析
第一节 中国高温超导材料行业产业链综述
一、产业链模型原理介绍
二、产业链运行机制
三、高温超导材料行业产业链图解
第二节 中国高温超导材料行业产业链环节分析
一、上游产业发展现状
二、上游产业对高温超导材料行业的影响分析
三、下游产业发展现状
四、下游产业对高温超导材料行业的影响分析
第三节 中国高温超导材料行业细分市场分析
一、细分市场一
二、细分市场二
第七章 2020-2024年中国高温超导材料行业市场竞争分析
第一节 中国高温超导材料行业竞争现状分析
一、中国高温超导材料行业竞争格局分析
二、中国高温超导材料行业主要品牌分析
第二节 中国高温超导材料行业集中度分析
一、中国高温超导材料行业市场集中度影响因素分析
二、中国高温超导材料行业市场集中度分析
第三节 中国高温超导材料行业竞争特征分析
一、企业区域分布特征
二、企业规模分布特征
三、企业所有制分布特征
第八章 2020-2024年中国高温超导材料行业模型分析
第一节 中国高温超导材料行业竞争结构分析(波特五力模型)
一、波特五力模型原理
二、供应商议价能力
三、购买者议价能力
四、新进入者威胁
五、替代品威胁
六、同业竞争程度
七、波特五力模型分析结论
第二节 中国高温超导材料行业SWOT分析
一、SWOT模型概述
二、行业优势分析
三、行业劣势
四、行业机会
五、行业威胁
六、中国高温超导材料行业SWOT分析结论
第三节 中国高温超导材料行业竞争环境分析(PEST)
一、PEST模型概述
二、政策因素
三、经济因素
四、社会因素
五、技术因素
六、PEST模型分析结论
第九章 2020-2024年中国高温超导材料行业需求特点与动态分析
第一节 中国高温超导材料行业市场动态情况
第二节 中国高温超导材料行业消费市场特点分析
一、需求偏好
二、价格偏好
三、品牌偏好
四、其他偏好
第三节 高温超导材料行业成本结构分析
第四节 高温超导材料行业价格影响因素分析
一、供需因素
二、成本因素
三、其他因素
第五节 中国高温超导材料行业价格现状分析
第六节 2025-2032年中国高温超导材料行业价格影响因素与走势预测
第十章 中国高温超导材料行业所属行业运行数据监测
第一节 中国高温超导材料行业所属行业总体规模分析
一、企业数量结构分析
二、行业资产规模分析
第二节 中国高温超导材料行业所属行业产销与费用分析
一、流动资产
二、销售收入分析
三、负债分析
四、利润规模分析
五、产值分析
第三节 中国高温超导材料行业所属行业财务指标分析
一、行业盈利能力分析
二、行业偿债能力分析
三、行业营运能力分析
四、行业发展能力分析
第十一章 2020-2024年中国高温超导材料行业区域市场现状分析
第一节 中国高温超导材料行业区域市场规模分析
一、影响高温超导材料行业区域市场分布的因素
二、中国高温超导材料行业区域市场分布
第二节 中国华东地区高温超导材料行业市场分析
一、华东地区概述
二、华东地区经济环境分析
三、华东地区高温超导材料行业市场分析
(1)华东地区高温超导材料行业市场规模
(2)华东地区高温超导材料行业市场现状
(3)华东地区高温超导材料行业市场规模预测
第三节 华中地区市场分析
一、华中地区概述
二、华中地区经济环境分析
三、华中地区高温超导材料行业市场分析
(1)华中地区高温超导材料行业市场规模
(2)华中地区高温超导材料行业市场现状
(3)华中地区高温超导材料行业市场规模预测
第四节 华南地区市场分析
一、华南地区概述
二、华南地区经济环境分析
三、华南地区高温超导材料行业市场分析
(1)华南地区高温超导材料行业市场规模
(2)华南地区高温超导材料行业市场现状
(3)华南地区高温超导材料行业市场规模预测
第五节 华北地区高温超导材料行业市场分析
一、华北地区概述
二、华北地区经济环境分析
三、华北地区高温超导材料行业市场分析
(1)华北地区高温超导材料行业市场规模
(2)华北地区高温超导材料行业市场现状
(3)华北地区高温超导材料行业市场规模预测
第六节 东北地区市场分析
一、东北地区概述
二、东北地区经济环境分析
三、东北地区高温超导材料行业市场分析
(1)东北地区高温超导材料行业市场规模
(2)东北地区高温超导材料行业市场现状
(3)东北地区高温超导材料行业市场规模预测
第七节 西南地区市场分析
一、西南地区概述
二、西南地区经济环境分析
三、西南地区高温超导材料行业市场分析
(1)西南地区高温超导材料行业市场规模
(2)西南地区高温超导材料行业市场现状
(3)西南地区高温超导材料行业市场规模预测
第八节 西北地区市场分析
一、西北地区概述
二、西北地区经济环境分析
三、西北地区高温超导材料行业市场分析
(1)西北地区高温超导材料行业市场规模
(2)西北地区高温超导材料行业市场现状
(3)西北地区高温超导材料行业市场规模预测
第九节 2025-2032年中国高温超导材料行业市场规模区域分布预测
第十二章 高温超导材料行业企业分析(随数据更新可能有调整)
第一节 企业一
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第二节 企业二
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第三节 企业三
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第四节 企业四
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第五节 企业五
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第六节 企业六
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第七节 企业七
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第八节 企业八
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第九节 企业九
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
第十节 企业十
一、企业概况
二、主营产品
三、运营情况
(1)主要经济指标情况
(2)企业盈利能力分析
(3)企业偿债能力分析
(4)企业运营能力分析
(5)企业成长能力分析
四、公司优势分析
【第四部分 展望、结论与建议】
第十三章 2025-2032年中国高温超导材料行业发展前景分析与预测
第一节 中国高温超导材料行业未来发展前景分析
一、中国高温超导材料行业市场机会分析
二、中国高温超导材料行业投资增速预测
第二节 中国高温超导材料行业未来发展趋势预测
第三节 中国高温超导材料行业规模发展预测
一、中国高温超导材料行业市场规模预测
二、中国高温超导材料行业市场规模增速预测
三、中国高温超导材料行业产值规模预测
四、中国高温超导材料行业产值增速预测
五、中国高温超导材料行业供需情况预测
第四节 中国高温超导材料行业盈利走势预测
第十四章 中国高温超导材料行业研究结论及投资建议
第一节 观研天下中国高温超导材料行业研究综述
一、行业投资价值
二、行业风险评估
第二节 中国高温超导材料行业进入策略分析
一、目标客户群体
二、细分市场选择
三、区域市场的选择
第三节 高温超导材料行业品牌营销策略分析
一、高温超导材料行业产品策略
二、高温超导材料行业定价策略
三、高温超导材料行业渠道策略
四、高温超导材料行业推广策略
第四节 观研天下分析师投资建议