我国低温超导材料行业分析：MRI、MCZ等下游需求上升 未来市场增量可期

一、概述

超导材料是指在一定条件下，具有直流电阻为零和完全抗磁性的材料。若根据超导材料的临界温度，又可以分为低温超导材料和高温超导材料。一般来说，Tc<25K的超导材料称为低温超导材料，而Tc≥25K的超导材料则为高温超导材料。用超导导线绕制的能产生强磁场的超导线圈，包括其运行所必要的低温恒温容器，整体即超导磁体。基于产生的强磁场，超导磁体主要应用于人体核磁共振成像仪（MRI）、磁控直拉单晶硅（MCZ）、核磁共振谱仪（NMR）、ITER、加速器、科研用特种磁体等领域。

低温超导材料行业产业链图解

数据来源：观研天下整理

二、需求市场发展概况

1、MRI(磁共振成像仪)

（1）MRI是低温超导材料最主要的应用领域，市场需求缺口尚存

MRI是一种生物磁自旋成像技术，其对人体不会产生放射性损伤，对肿瘤早期诊断有较高的临床价值，已经广泛运用于全身各部位脏器的疾病诊断中。根据Statista数据，2019年我国每百万人口MRI拥有量仅约6.4台，远低于日本的55.2台，2021年MRI设备保有量约11806台。

数据来源：观研天下整理

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根据观研报告网发布的《中国低温超导材料市场竞争态势研究与投资战略预测报告（2023-2030年）》显示，而在进出口方面，虽然我国对MRI需求不断增加，但是进口数量缺未实现稳定增长且出口量远远大于进口量，其主要原因是GE等国际大型医疗设备企业相继在中国投资建厂、国产厂商生产技术及经验均达到较高水平。

展望未来，由于我国人口数量居全球第一，MRI拥有量缺口较大，同时国家已明确将磁共振成像设备列为目前优先发展的高技术产业化重点领域之一，国家“十四五”规划提出建设，多模态跨尺度生物医学成像设施、国家医学中心、区域医疗中心及达到三级医院设施条件和服务能力的县级医院，将大力推动国内医疗产业及相关配套企业的发展。

因此，长期来看，MRI作为医学影响诊断中心等医疗机构的基本配备要求，市场发展有较强确定性，我国也有望成为全球最大的MRI市场，并且随着国内MRI设备厂商市场竞争能力不断增强，国产超导MRI市场将进一步扩大，对低温超导材料行业需求也将稳步增长。

2、MCZ(磁控直拉单晶硅技术)

（1）单晶硅规模增长，为MCZ奠定良好基础，低温超导材料市场增量可期

MCZ技术是通过磁场对导电硅流体的热对流形成抑制作用，抑制单晶硅生长过程中杂质和缺陷的产生，从而大幅改善晶体完整性，可实现高质量大尺寸单晶硅快速生长，其中采用超导磁体提供5000Gs稳定磁场的MCZ技术是目前全球生产300mm以上大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法。

近年来，我国集成电路产业发展迅速，并且已成为全球增速最快的单晶硅生产和消费国家，其中MCZ产品占总产量的70%-80%。由于超导材料具有零电阻的特性，可以实现无阻载流运行，所以超导磁体和常导磁体相比，其体积和运行成本均大幅度减小，能够降低300mm单晶硅制造20%的能耗、提高30%的成品率。

而现阶段，我国急需要发展满足300mmMCZ单晶硅制备用超导磁体制造技术并实现规模应用，来促进单晶硅行业技术升级。根据数据显示，2021年我国单晶硅行业市场规模达459.74亿元，同比增长20.9%，产能将增长至264GW/年，产量将增长至149GW。

数据来源：观研天下整理

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展望未来，随着国内半导体产业快速发展，我国单晶硅行业市场规模将持续保持高速增长，MCZ技术需求市场也将随之扩大。同时，我国正在逐渐减少单晶硅进口依赖程度，单晶硅炉产量大幅上升，为MCZ磁体奠定良好基础，低温超导材料市场增量可期。

3、加速器

高能质子加速器是超导磁体在大科学工程中应用的一个重要的领域，主要包括超导直线加速器、超导回旋加速器、超导同步加速器等设备。超导材料是加速器磁体的重要组成部分，超导磁体的应用可以在很小的激磁功率下产生强大的约束磁场，从而大幅缩减加速器的尺寸，降低加速器功率消耗，从而优化超导加速器的经济效益。未来，随着加速器产业迅速发展，超导材料市场需求也将随之增加。（WYD）