超导凭借其独特性质，可用于电力传输、磁悬浮、量子计算等领域，目前超低温仍是超导实现商业化的主流途径。超导是指在一定条件下电阻等于零，电流可在超导体内无损耗流动的现象。目前超导现象需要在超低温或超高压环境下才能产生。3月7日，罗切斯特大学发现的“室温超导”技术引发热议，但该现象需要在一万个大气压条件下产生，目前“室温超导”暂不具备商业化可行性，超低温仍是目前超导应用于商业化场景的唯一方法。超导体存在零电阻、完全抗磁性和量子隧穿效应三大特殊性质，有着独特的应用场景：1）基于超导材料的零电阻性质和完全抗磁性，在超导材料中加载大电流，可以实现大电流输运、强磁场、磁悬浮等颠覆性技术；2）基于量子隧穿效应，超导能够应用于量子计算和实现弱磁场探测。因此超导材料被广泛应用在电力传输、医疗器械、电子通信、国防军事、科学研究等多领域。
　　高温超导成本低、性能优，发展前景广阔。高温超导体是指Tc（临界温度）≥25K的超导材料。低温超导材料临界温度均小于25K，需要在造价高昂的液氦（4.2K）环境下工作，而高温超导体可在较为廉价的液氮环境下工作，大大节约制冷成本。此外，高温超导应用限制更少，商业化前景广阔：1）高温超导感应加热效率高、加热质量高，目前联创光电已量产高温超导加热炉并成功交付验收；2）高温超导电力传输可以在液氮环境中，利用超导特性使得电能传输损耗趋近于零。2021年上海投建全球首条35千伏公里级超导电缆，可节省70%的地下管廊空间。3）磁约束可控核聚变通过产生强磁场约束带电粒子运动，可以加热粒子至数亿度高温，从而产生热核反应。相比低温超导材料，高温超导材料可以在较强磁场强度下稳定工作，从而帮助减小可控核聚变装置体积，节约成本。
　　高温超导相关公司梳理。联创光电高温超导感应加热技术国际领先，公司设计的国际首台兆瓦级超导感应加热装置工业样机被运往中铝集团正式投入生产，首批产品于22年3月验收。永鼎股份子公司东部超导主要从事超导电缆、超导磁体、超导限流器等产品的研发生产，子公司苏州新材料研究所有限公司主业为新型高温超导带材的研究开发。西部超导是我国超导材料的龙头企业，业务广泛，在高温超导材料领域专注Bi-2223和MgB2的研发和产业化。百利电气子公司北京英纳超导主要从事铋系高温超导线材的研发生产。
　　风险提示：1）高温超导技术研发进度不及预期。2）高温超导产业化进程不及预期。

研究报告全文：电子行业跟踪高温超导特性优异行业应用前景广阔2023年03月13日超导凭借其独特性质可用于电力传输磁悬浮量子计算等领域目前超推荐维持评级低温仍是超导实现商业化的主流途径超导是指在一定条件下电阻等于零电流可在超导体内无损耗流动的现象目前超导现象需要在超低温或超高压环境下才能产生3月7日罗切斯特大学发现的室温超导技术引发热议但该现象TableAuthor需要在一万个大气压条件下产生目前室温超导暂不具备商业化可行性超低温仍是目前超导应用于商业化场景的唯一方法超导体存在零电阻完全抗磁性和量子隧穿效应三大特殊性质有着独特的应用场景1基于超导材料的零电阻性质和完全抗磁性在超导材料中加载大电流可以实现大电流输运强磁场磁悬浮等颠覆性技术2基于量子隧穿效应超导能够应用于量子计算和实现弱磁场探测因此超导材料被广泛应用在电力传输医疗器械电子通信分析师方竞国防军事科学研究等多领域执业证书S0100521120004电话15618995441高温超导成本低性能优发展前景广阔高温超导体是指Tc临界温度邮箱fangjingmszqcom25K的超导材料低温超导材料临界温度均小于25K需要在造价高昂的液氦研究助理宋晓东42K环境下工作而高温超导体可在较为廉价的液氮环境下工作大大节约执业证书S0100122110017制冷成本此外高温超导应用限制更少商业化前景广阔1高温超导感应加电话15201752107邮箱songxiaodongmszqcom热效率高加热质量高目前联创光电已量产高温超导加热炉并成功交付验收2高温超导电力传输可以在液氮环境中利用超导特性使得电能传输损耗趋近相关研究于零2021年上海投建全球首条35千伏公里级超导电缆可节省70的地下1电子行业周报20230228ChipletAI芯管廊空间3磁约束可控核聚变通过产生强磁场约束带电粒子运动可以加热片算力跨越的破局之路-20230228粒子至数亿度高温从而产生热核反应相比低温超导材料高温超导材料可以2电子行业周报20230222ChatGPT开启在较强磁场强度下稳定工作从而帮助减小可控核聚变装置体积节约成本行业变革Chiplet引领破局之路-202302高温超导相关公司梳理联创光电高温超导感应加热技术国际领先公司设223汽车电子月报充电政策禾赛上市催化计的国际首台兆瓦级超导感应加热装置工业样机被运往中铝集团正式投入生产电动化智能化加速-20230214首批产品于22年3月验收永鼎股份子公司东部超导主要从事超导电缆超导4磁性元器件深度报告乘新能源之风磁性磁体超导限流器等产品的研发生产子公司苏州新材料研究所有限公司主业为元器件破竹建瓴-20230213新型高温超导带材的研究开发西部超导是我国超导材料的龙头企业业务广泛5电子板块2022年四季度基金持仓分析半在高温超导材料领域专注Bi-2223和MgB2的研发和产业化百利电气子公司导体持仓降幅较大关注景气复苏机遇-20230131北京英纳超导主要从事铋系高温超导线材的研发生产风险提示1高温超导技术研发进度不及预期2高温超导产业化进程不及预期重点公司盈利预测估值与评级股价EPS元PE倍代码简称评级元2021A2022E2023E2021A2022E2023E600363联创光电3177051079114614028600105永鼎股份475009019025532519推荐688122西部超导8780160233312553828推荐资料来源Wind民生证券研究院预测注股价为2023年3月10日收盘价未覆盖公司数据采用wind一致预期本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告1行业动态报告电子目录1超导技术应用范围广产业化已较为成熟311超导是指材料电阻消失的特殊现象312超导已实现成熟的产业化应用42高温超导成本低性能优发展前景广阔621高温超导性能优异622高温超导产业化应用前景广阔63高温超导相关公司梳理831联创光电832永鼎股份833西部超导834百利电气84风险提示9插图目录10表格目录10本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告2行业动态报告电子1超导技术应用范围广产业化已较为成熟11超导是指材料电阻消失的特殊现象超导全称超导电性是指在一定条件下电阻等于零电流可在其间无损耗流动的现象具备这种特性的材料被称为超导材料或超导体超导的实现路径目前全球有两个技术方向1超低温2超高压但由于以现在的技术水平难以创造大范围的极端高压环境利用超低温实现超导是目前超导现象商业化的唯一手段目前利用超低温实现超导的方式又可以分为低温超导和高温超导两种类型室温超导技术引发热议但目前仍不具备商业化可行性3月7日罗切斯特大学和UnearthlyMaterials的RaganPDias团队在1GPa10kbar的压力下在20C294K的氮掺杂氢化镥中实现了常温下的超导性此项技术引发了大量关注但目前来看该发现主要意义为物理学研究由于大规模创造一万个大气压的极高压强环境实现难度较大目前室温超导商业化难度极大表1超导实现路径分类实现路径分类温度范围具体内容超导物理中将临界温度在液氨温区的超导体称为常规超导体或低温超导体Tc25K目低温超导Tc25K前已实现商业化的包括NbTiTc95K和Nb3SnTc18k极端低温超导物理中将临界温度在液氨温区以上的超导体被称为高临界温度超导体Tc25K有高温超导Tc25K实用价值的主要有铋系例如Bi2Sr2Ca2Cu3O7-Tc110K钇系例如YBa2Cu3O7-Tc92K和MgB2Tc40K材料等在最新研究成果中由罗切斯特大学和UnearthlyMaterials的RaganPDias团队在极端高压-最高可达室温实验中1GPa10kbar的压力下在20C294K的氮掺杂氢化镥中实现了常温下的超导性资料来源西部超导招股书网易新闻民生证券研究院由于超导体存在零电阻完全抗磁性和量子隧穿效应三大特殊性质超导材料近年来受到广泛关注零电阻是超导材料最基本的性质电阻为零时可以无损耗地传输电能完全抗磁性指超导体会把原来处于体内的磁场排挤出去使内部的磁感应强度为零量子隧穿效应是指在薄绝缘层隔开的两种超导体之间有电流通过但超导结上并不出现电压表2超导材料的特殊性质性质描述超导材料最基本的性质一定极端条件下其电阻变为零可以无损耗地传输电能超导材料的零电阻特性可用于输电和制造大零电阻型磁体将超导体置于外磁场中时超导体会表现出完全抗磁性即把原来处于体内的磁场排挤出去其内部的磁感应强度为零人们将完全抗磁性此种现象称为迈斯纳效应利用超导材料的完全抗磁性可以制造超导磁悬浮列车量子隧穿效应是指在薄绝缘层隔开的两种超导体之间有电流通过但超导结上并不出现电压超导材料的量子隧穿效应可用于量子隧穿效应弱电磁信号的检测超导量子干涉仪SQUID是目前人类所掌握的能测量弱磁场的手段中最灵敏的仪器可以探测强度为地磁场十亿分之一到百亿分之一的磁信号资料来源西部超导招股书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告3行业动态报告电子超导的产业链包括上游的矿物资源原材料中游的超导线材和超导磁体以及下游的超导设备目前低温超导领域以铌基超导材料NbTi和Nb3Sn为主高温超导主要包括铋系BSCCO钇系YBCO二硼化镁MgB2等材料表3超导产业链产业链主要产品具体介绍高温超导铋锶钇钡硼在原材料环节超导线材对原材料有很高的要求工艺过程复杂技术条件严格但原材料的消上游低温超导钛铌锡耗量并不大上游原材料对超导线材行业的影响并不明显低温超导线材主要为NbTi和Nb3Sn超导线高温超导线材包括YBCO带材BSCCO带材中游超导线材和超导磁体MgB2线材等超导磁体是由超导线材绕制而成的能产生强磁场的超导线圈并包括其运行所必要的低温恒温容器下游行业主要为各类超导设备例如磁共振成像仪磁控直拉单晶硅技术核磁共振谱仪质子下游超导设备加速器等资料来源西部超导招股书前瞻产业研究院民生证券研究院12超导已实现成熟的产业化应用目前全球超导市场以低温超导为主我国低温超导开发和制备技术处于世界前列高温超导技术应用同样快速发展超导的零电阻完全抗磁性和量子隧穿效应三大特性使其区别于普通材料有着独特的应用场景1基于超导材料的零电阻性质和完全抗磁性在超导材料中加载大电流可以实现大电流输运强磁场磁悬浮等颠覆性技术2基于量子隧穿效应超导能够应用于量子计算和实现弱磁场探测因此超导材料被广泛应用在电力传输医疗器械电子通信国防军事科学研究等多领域表4超导终端需求应用场景及优点领域产品优点超导通信电缆1超导线路传递数据的速率高达每秒1亿次比现有光纤通信的通信速率还快100倍电子通信超导量子干涉仪2用超导器件制成的超导量子干涉仪能够测出极其微弱的电磁波被广泛用于电子工业超导量子计算机3用超导芯片制成的超导计算机运算速度快计算机体积小功耗小高效率运算时间长磁悬浮列车1应用超导电磁线圈于磁悬浮可以产生更大的悬浮力和驱动力而且更加节能环保交通运输超导推进系统2超导推进系统具有单机容量大效率高噪音低重量轻尺寸小等优点1超导储能装置可应用于激光粒子束和电磁武器发射器的储能武器耗能更小威力更大超导储能装置军事领域2超导滤波器是军事装备领域重要的元器件可用于预警飞机雷达电子战设备导弹制导部件等超导滤波器装备能大幅提高接收机的灵敏度和选择性增强抗干扰能力加长预警时间减小发射机功率超导限流器1超导限流器在短路故障时能迅速调整电流提高电网的稳定性改善供电的可靠性和安全性超导输电电缆2利用超导导线书店能够免去常规输电10以上电力损失电费开支节省15以上电力能源超导电机3超导电机重量轻紧凑性好能够大大减少金属的使用量降低成本超导变压器4超导变压器重量小体积轻更加节能环保抗突发短路能力强MRI由于超导磁体可以实现常规材料无法到达的磁场强度磁场梯度和磁场均匀度被广泛应用于医疗检医疗设备心脑磁图测与诊断能够提高检测的精确性其中最主要的应用产品有MRI设备NMR设备以及心脑磁图医用加速器等设备资料来源中国工程科学前瞻产业研究院民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告4行业动态报告电子目前超导应用最广泛的场景包括核磁共振成像和磁控直拉单晶硅技术1磁共振成像MRI磁共振成像是目前最精确应用最广泛的医疗影像仪之一但当前我国人均MRI拥有量与发达国家存在较大差距截至2022年我国核磁共振设备人均拥有量为8台百万人日本为55台百万人美国为39台百万人需求缺口大的同时国内MRI市场又基本被国外公司GEPHILIPSSIEMENS垄断因此国家将磁共振成像设备列为当前优先发展的高技术产业化重点领域之一我国MRI产业发展潜力大2磁控直拉单晶硅技术MCZ磁控直拉单晶硅技术通过磁场对导电硅流体的热对流形成抑制作用大幅改善晶体完整性均匀性减少晶体的杂质和缺陷实现大尺寸高质量单晶硅的快速生长其中采用超导磁体提供5000Gs稳定磁场的MCZ技术是目前国内外生产300mm以上大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法而随着半导体产业的发展中国已成为全球增长速度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当前使用超导材料制作的300mm以上大尺寸单晶硅片成为国际主流能够大大降低运行成本与能耗从而带动下游超导线材和超导磁体的发展图1磁共振成像示意图图2磁控直拉单晶硅炉示意图资料来源西部超导招股书民生证券研究院资料来源西部超导招股书民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告5行业动态报告电子2高温超导成本低性能优发展前景广阔21高温超导性能优异高温超导体是指Tc临界温度25K的超导材料人类最初发现的高温超导体是1986年瑞士科学家贝德诺兹和米勒制备的Tc为35K的镧一钡一铜一氧材料此后各国科学家不断探索不断提升已知高温超导体的最高临界温度相较传统的低温超导高温超导具有使用成本低应用限制少两大优势随着目前高温超导材料的逐步成熟未来高温超导有望在一些领域替代传统低温超导方案并拓展新的应用领域发展前景广阔1低温超导材料临界温度均小于25K需要在造价高昂的液氦42K环境下工作而高温超导体可在较为廉价的液氮环境下工作大大节约制冷成本2超导材料只有在电流密度临界电流密度Jc环境温度临界温度Tc外加磁场强度临界磁场强度Hc时才能进入超导状态相比于主流低温超导材料NbTi目前应用较广的高温超导材料YBCO超导区域有了显著的拓展应用场景更为广泛图3超导体Tc提高的历史简图图4高温及低温超导体超导区域对比资料来源金建勋等高温超导材料与技术的发展及应用民生证券研究资料来源蔡传兵等强磁场用第二代高温超导带材研究进展与挑战民院生证券研究院注图中虚线自下而上为42K液氦204K液氢27K液氖77K液氮注图中NbTi为低温超导材料其余为高温超导材料22高温超导产业化应用前景广阔目前高温超导在感应加热电力传输领域已得到初步应用在可控核聚变领域应用的可行性得到证实1高温超导感应加热高温超导感应加热主要利用YBCO等超导磁体产生强直流磁场由电动机驱动金属工件在磁场中旋转感应出涡流进行加热相比传统本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告6行业动态报告电子交流感应加热高温超导感应加热具有效率高加热质量高可加热金属种类多安装维护简单便捷四大优势目前国内超导感应加热厂商主要为联创光电产品已进入量产阶段2高温超导电力传输高温超导电力传输系统包括电缆本体冷却系统监控系统等其中冷却系统使用液氮相比维持低温超导所需的液氦大大降低成本2021年12月22日国网上海市电力公司牵头完成的世界首条35千伏千米级超导电缆示范工程投入运行该电缆全商业化运行全长12千米设计电流12安培全球输送容量最大长度最长至今已稳定运行一年有余图5超导感应加热与传统交流感应加热对比图图6上海千米级超导电缆铺设走向图资料来源联创超导官网民生证券研究院资料来源焦婷等从专利情报分析我国高温超导电缆的技术发展和保护现状民生证券研究院高温超导材料用于可控核聚变的可行性已得到证实磁约束可控核聚变通过产生强磁场约束带电粒子运动可以加热粒子至数亿度高温从而产生热核反应目前托卡马克装置已成为实现可控核聚变的主要途径其体积与磁场强度呈负相关关系相比低温超导材料高温超导材料可以在较强磁场强度下稳定工作从而帮助减小托卡马克装置体积节约成本2021年9月MIT使用YBCO材料制成的高温超导磁体成功产生了高达20特斯拉的磁场计划于2025年制成首个实现能量增益的磁约束聚变装置图7托卡马克装置尺寸与磁场强度呈负相关资料来源腾讯新闻等离子体物理研究所民生证券研究院本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告7行业动态报告电子3高温超导相关公司梳理31联创光电联创光电高温超导感应加热技术国际领先积极推动产品市场化进程2021年1月公司设计的国际首台兆瓦级超导感应加热装置工业样机被运往中铝集团正式投入生产首批产品于22年3月验收各项性能指标完美符合要求此外公司于2022年11月4日和广亚铝业达成合作将利用高温超导感应加热技术帮助广亚铝业进行节能技改加速公司高温超导感应加热设备的市场化进程目前联创光电正在计划拓展产能且高温超导加热下游需求较大公司可利用技术优势不断拓展客户群体推广产品32永鼎股份公司下属全资子公司东部超导科技苏州有限公司专注第二代高温超导2G-HTS带材主要从事超导电缆超导磁体超导限流器超导电机的产业化发展以及超导变压器全超导电力系统集成的研发推广永鼎股份下属的苏州新材料研究所有限公司主营研发新型高温超导HTS千米长带材的研究开发33西部超导西部超导是我国超导材料的龙头企业业务广泛在超导领域主要从事超导材料的研发生产和销售是目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业在高温超导材料方面专注Bi-2223和MgB2的研发和产业化已掌握核心制备技术重点发展20T以上全超导磁体高性能核磁共振MRINMR用超导线材低成本千米级高温超导涂层导体织构化基带及功能层沉积技术高性能Bi系和铁基超导线材制备技术参与研制出国际首台06TMgB2核磁共振成像仪34百利电气百利电气下属控股子公司北京英纳超导技术有限公司是国内较早成立的专业研发高温超导材料的企业主要从事铋系高温超导线材的研发生产获得多项高温超导线材制备及高温超导应用领域的核心技术授权专利本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告8行业动态报告电子4风险提示1高温超导技术研发进度不及预期相当一部分高温超导材料仍处于实验室阶段具有制备困难有害环境不易保存临界条件苛刻等多种问题如果高温超导材料研发进展不及预期则可能影响产业应用进展2高温超导产业化进程不及预期目前我国实用化超导材料尤其是高温超导的批量化制备技术尚显薄弱科研成果商业化转化衔接不足目前行业仍处于产业化初级阶段如果高温超导产业化进度不及预期则可能对行业公司发展产生影响本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告9行业动态报告电子插图目录图1磁共振成像示意图5图2磁控直拉单晶硅炉示意图5图3超导体Tc提高的历史简图6图4高温及低温超导体超导区域对比6图5超导感应加热与传统交流感应加热对比图7图6上海千米级超导电缆铺设走向图7图7托卡马克装置尺寸与磁场强度呈负相关7表格目录重点公司盈利预测估值与评级1表1超导实现路径分类3表2超导材料的特殊性质3表3超导产业链4表4超导终端需求应用场景及优点4本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告10行业动态报告电子分析师承诺本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为注册分析师基于认真审慎的工作态度专业严谨的研究方法与分析逻辑得出研究结论独立客观地出具本报告并对本报告的内容和观点负责本报告清晰准确地反映了研究人员的研究观点结论不受任何第三方的授意影响研究人员不曾因不因也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿评级说明投资建议评级标准评级说明推荐相对基准指数涨幅15以上以报告发布日后的12个月内公司股价或行业谨慎推荐相对基准指数涨幅515之间公司评级指数相对同期基准指数的涨跌幅为基准其中性相对基准指数涨幅-55之间中A股以沪深300指数为基准新三板以三回避相对基准指数跌幅5以上板成指或三板做市指数为基准港股以恒生指数为基准美股以纳斯达克综合指数或标普推荐相对基准指数涨幅5以上500指数为基准行业评级中性相对基准指数涨幅-55之间回避相对基准指数跌幅5以上免责声明民生证券股份有限公司以下简称本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格本报告仅供本公司境内客户使用本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户本报告仅为参考之用并不构成对客户的投资建议不应被视为买卖任何证券金融工具的要约或要约邀请本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况目标或需要客户应当充分考虑自身特定状况不应单纯依靠本报告所载的内容而取代个人的独立判断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而导致的任何可能的损失负任何责任本报告是基于已公开信息撰写但本公司不保证该等信息的准确性或完整性本报告所载的资料意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断且预测方法及结果存在一定程度局限性在不同时期本公司可发出与本报告所刊载的意见预测不一致的报告但本公司没有义务和责任及时更新本报告所涉及的内容并通知客户在法律允许的情况下本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行财务顾问咨询服务等相关服务本公司的员工可能担任本报告所提及的公司的董事客户应充分考虑可能存在的利益冲突勿将本报告作为投资决策的唯一参考依据若本公司以外的金融机构发送本报告则由该金融机构独自为此发送行为负责该机构的客户应联系该机构以交易本报告提及的证券或要求获悉更详细的信息本报告不构成本公司向发送本报告金融机构之客户提供的投资建议本公司不会因任何机构或个人从其他机构获得本报告而将其视为本公司客户本报告的版权仅归本公司所有未经书面许可任何机构或个人不得以任何形式任何目的进行翻版转载发表篡改或引用所有在本报告中使用的商标服务标识及标记除非另有说明均为本公司的商标服务标识及标记本公司版权所有并保留一切权利民生证券研究院上海上海市浦东新区浦明路8号财富金融广场1幢5F200120北京北京市东城区建国门内大街28号民生金融中心A座18层100005深圳广东省深圳市福田区益田路6001号太平金融大厦32层05单元518026本公司具备证券投资咨询业务资格请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告11