研究报告全文：1eltiTelbaT行业研国防军工行业动态点评TableTitle究国高温室温超导走向商业化之路三大防挖掘价值投资成长军工场景行TableRank业强于大市维持动2023年03月09日态TableAuthor点东方财富证券研究所证券分析师曲一平评TableSummary事项证书编号S1160522060001证券联系人陈然研美国物理学会APS2023年3月7日举办演讲室温近常压条件下电话18811464006究氢化物超导性的观察该演讲将由罗切斯特大学和Unearthly报Materials的RaganPDias团队主讲他们在实验中1GPa10kbar相对指数表现告TablePicQuote的压力下在20C294K的氮掺杂氢化镥中实现了常温下的超1135导性426-283超导体在一定温度也称为临界温度简称Tc之下具有零电阻特性-991具有高密度载流能力完全抗磁性迈斯纳效应约瑟夫森效应等-1700常规导体完全不具备的电磁特性因而在电气与电子工程领域具有广-2409385878981181838泛的应用价值国防与装备沪深300早期的超导体存在于液氦极低温度条件下极大地限制了超导材料的应用人们一直在探索高温超导体此后40年随着技术革新高温超导正在不断提升温度TableReport相关研究Dias团队发表的研发成果由于极高压力的限制前提条件等同于12023年策略展望螺旋式复苏和外万倍的现实大气压强其机理仍属BCS理论范畴因此其颠覆性意部衰退中寻找科技转型新机遇义不如钇钡铜氧与铁基高温超导体的发现20230117尽管受到高温超导材料不断发展的挑战但是低温超导材料临界温度低于25K30K在批量化加工技术成本使用稳定性方面的优势无可替代且随着制冷技术的不断发展也使得低温超导装置对液氦的依赖程度逐渐降低高温超导在电力技术应用预计将是首要方向超导线的载流能力普通铜导线或铝导线的载流能力的50500倍且其直流状态下的传输损耗为零如超导储能系统SMES是一种高效的储能系统效率可达95以上超导输电需要建立庞大的液氦低温系统距离和成本成正比从国际的角度来看美国日本韩国德国等国已已有高温超导线缆并入电网但是全长均约为1公里难以商业化应用利用高温超导体可引出大容量变电所的大电流不仅能提高变电所输电效率而且能使得变电所出线自由度增加此外高温超导还有两个拓展方向一是超导磁体技术应用目前在核磁共振大科学工程高能加速器核聚变领域科学仪器和工业装备等领域得到广泛的应用二是超导电子学应用主要包括微波通信应用基于超导薄膜的微波通信用滤波器约瑟夫森结如超导计算机超导量子干涉仪SQUID的各种应用及单光子探测超导Qubit和超导量子计算等Tableyemei国防军工行业动态点评2017评论超导体在一定温度也称为临界温度简称Tc之下具有零电阻特性具有高密度载流能力完全抗磁性迈斯纳效应约瑟夫森效应等常规导体完全不具备的电磁特性因而在电气与电子工程领域具有广泛的应用价值图表1超导材料的广泛应用和临界温度研究资料来源超导材料及其应用现状与发展前景科学史视域下的原始创新以高温超导研究为例东方财富证券研究所早期的超导体存在于液氦极低温度条件下极大地限制了超导材料的应用人们一直在探索高温超导体从1911年到1986年超导温度75年间从水银的42K提高到铌三锗的2322K零下249度1986年IBM公司苏黎世研究实验室的柏诺兹和缪勒在钡镧铜氧化物BaLaCuO中察到了30K敬请阅读本报告正文后各项声明2Tableyemei国防军工行业动态点评2017左右的超导转变温度从这一节点开始超导转变温度突破了麦克米兰极限甚至可以超越液氮温区77K为超导的广泛应用提供了巨大的可能性此后40年随着技术革新高温超导正在不断提升温度例如2012年中国的薛其坤研究组制备了单层硒化亚铁薄膜其Tc超过65K2020年Dias发现在267GPa的高压下CSH体系富氢材料与有机超导结合的Tc达到288K历史上首次实现室温超导Dias在2022年3月8日宣布1GPa的压力下在摄氏20C294K实现氮掺杂氢化镥中观察到超导性图表2高温超导对于压强的要求依然非常苛刻资料来源Nature东方财富证券研究所附注在近常压下的氮掺杂镥氢中发现了超导性超导转变温度Tc随着压力P的增加呈现出明显的圆顶形在大约10kbar处出现Tc峰值为294K只有在约3kbar到约30kbar的压力范围内才观察到超导性SC表示电阻率ac表示动态磁化率dc表示静态磁化率c表示热容使用仅反射光恢复的金属样品的显微照片这个样品在高压高温合成后被装载到金刚石压力衰减池中之前i和在常压下装载后显示出明显的蓝色ii比例尺为10微米该样品对透射光完全不透明在压力作用下样品从蓝色转变为粉红色约为3kbariii到约30kbar时变成红色iv昨日的研发成果由于极高压力的限制前提条件等同于1万倍的现实大气压强其机理仍属BCS理论范畴因此其颠覆性意义不如钇钡铜氧与铁基高温超导体的发现尽管受到高温超导材料不断发展的挑战但是低温超导材料临界温度低敬请阅读本报告正文后各项声明3Tableyemei国防军工行业动态点评2017于25K30K在批量化加工技术成本使用稳定性方面的优势无可替代且随着制冷技术的不断发展也使得低温超导装置对液氦的依赖程度逐渐降低图表3高温超导在压力改变后体积迅速变化使得应用仍然受限资料来源Nature东方财富证券研究所高温超导目前核心应用场景有望率先在电力领域落地敬请阅读本报告正文后各项声明4Tableyemei国防军工行业动态点评20171超导电力技术预计将是首要方向超导线的载流能力普通铜导线或铝导线的载流能力的50500倍且其直流状态下的传输损耗为零如超导储能系统SMES是一种高效的储能系统效率可达95以上超导输电需要建立庞大的液氦低温系统距离和成本成正比从国际的角度来看美国日本韩国德国等国已已有高温超导线缆并入电网但是全长均约为1公里难以商业化应用利用高温超导体可引出大容量变电所的大电流不仅能提高变电所输电效率而且能使得变电所出线自由度增加目前一些初步应用包括如美国超导公司的MW级超导储能系统和810MVar级的超导同步调相机中国科学院电工研究所研制成的360米10kA高温超导输电电缆是国际上传输电流最大的高温超导电缆中国科学院电工研究所还完成了世界首座10kV级超导变电站的研制和建设2超导磁体技术应用目前在核磁共振大科学工程高能加速器核聚变领域科学仪器和工业装备等领域有望继续得到广泛的应用3超导电子学应用主要包括微波通信应用基于超导薄膜的微波通信用滤波器约瑟夫森结如超导计算机超导量子干涉仪SQUID的各种应用及单光子探测超导Qubit和超导量子计算等为突破摩尔定律提供更强的计算基础风险提示高温超导技术研发进度不及预期风险超导载体单位成本过高风险敬请阅读本报告正文后各项声明5Tableyemei国防军工行业动态点评2017东方财富证券股份有限公司以下简称本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格分析师申明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力保证报告所采用的数据均来自合规渠道分析逻辑基于作者的职业理解本报告清晰准确地反映了作者的研究观点力求独立客观和公正结论不受任何第三方的授意或影响特此声明投资建议的评级标准报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级另有说明的除外评级标准为报告发布日后3到12个月内的相对市场表现也即以报告发布日后的3到12个月内的公司股价或行业指数相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准其中A股市场以沪深300指数为基准新三板市场以三板成指针对协议转让标的或三板做市指数针对做市转让标的为基准香港市场以恒生指数为基准美国市场以标普500指数为基准股票评级买入相对同期相关证券市场代表性指数涨幅15以上增持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于515之间中性相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-55之间减持相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-15-5之间卖出相对同期相关证券市场代表性指数跌幅15以上行业评级强于大市相对同期相关证券市场代表性指数涨幅10以上中性相对同期相关证券市场代表性指数涨幅介于-1010之间弱于大市相对同期相关证券市场代表性指数跌幅10以上免责声明本研究报告由东方财富证券股份有限公司制作及在中华人民共和国香港和澳门特别行政区台湾省除外发布本研究报告仅供本公司的客户使用本公司不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户本研究报告是基于本公司认为可靠的且目前已公开的信息撰写本公司力求但不保证该信息的准确性和完整性客户也不应该认为该信息是准确和完整的同时本公司不保证文中观点或陈述不会发生任何变更在不同时期本公司可发出与本报告所载资料意见及推测不一致的报告本公司会适时更新我们的研究但可能会因某些规定而无法做到除了一些定期出版的报告之外绝大多数研究报告是在分析师认为适当的时候不定期地发布在任何情况下本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议也没有考虑到个别客户特殊的投资目标财务状况或需求客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况若有必要应寻求专家意见本报告所载的资料工具意见及推测只提供给客户作参考之用并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人作出邀请本报告中提及的投资价格和价值以及这些投资带来的收入可能会波动过去的表现并不代表未来的表现未来的回报也无法保证投资者可能会损失本金外汇汇率波动有可能对某些投资的价值或价格或来自这一投资的收入产生不良影响那些涉及期货期权及其它衍生工具的交易因其包括重大的市场风险因此并不适合所有投资者在任何情况下本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任投资者需自行承担风险本报告主要以电子版形式分发间或也会辅以印刷品形式分发所有报告版权均归本公司所有未经本公司事先书面授权任何机构或个人不得以任何形式复制转发或公开传播本报告的全部或部分内容不得将报告内容作为诉讼仲裁传媒所引用之证明或依据不得用于营利或用于未经允许的其它用途如需引用刊发或转载本报告需注明出处为东方财富证券研究所且不得对本报告进行任何有悖原意的引用删节和修改敬请阅读本报告正文后各项声明6