核心观点：
　　超导体具备零电阻等特性，低温超导产业相对成熟。超导指某种材料在低于某一温度时，电阻突变为零的现象，该温度通常被称为超导临界温度。超导研究起源于19世纪下半叶的低温物理学，当前隶属凝聚态物理的分支，超导材料从简单金属，逐步向合金、复杂化合物、有机物转变。超导材料主要特性分为完全导电性、完全抗磁性、量子隧穿性以及临界性，相对常见的划分方式是根据临界温度分为低温超导和高温超导。低温超导Tc<25K，具有实用价值的金属是Nb，基于低温超导材料的应用装置，一般在液氦的温度下工作。高温超导Tc≥25K，具有实用价值的金属主要包括Bi、Y、La、Sm等，常见的原子团主要包括铜基、铁基、氢基等。
　　超导属典型前沿材料重点布局明确，预计未来五年CAGR超20%。2021年12月，《“十四五”原材料工业发展规划》支持科研单位联合企业，发展超导材料、智能仿生、增材制造材料等，推动新的主干材料体系化发展，强化应用领域的支持和引导，被业界视为明确了超导材料在现代产业中的定位。据欧洲超导协会Conectus统计，2022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元/+3%，2012-2022年过去十年CAGR=2.8%。目前全球90%以上的超导材料属低温超导。高温超导尚处成长期，据GlobalMarket Insights预测，2030年高温超导将占据1/4的份额，高温超导的高速增长将驱动全球超导材料行业2022-2027年未来五年CAGR=23.1%。
　　高温超导电力领域应用相对成熟，室温超导是大势所趋。低温超导产业链主要包括上游Nb、Ti、Sn、Cu等原材料、中游超导线材、中游超导磁体、下游MRI、MCZ、NMR、ITER、加速器等超导设备四个环节，上游原材料敏感度较低，NbTi二元合金棒加工中易断裂，制备难度较大，壁垒较高。高温超导产业链主要包括上游Bi、Ba、La、Sm、Y等金属元素氧化物、中游超导线材带材薄膜、下游超导设备三个环节，由于高温超导具备能量损耗低、占地面积小、传输容量大、可靠性高等优点，其在电力领域的应用相对成熟，设备成套成系列，包括超导电缆、超导电机、超导变压器、超导限流器等。“LK-99”是一种掺杂铜的铅磷灰石，之所以具备室温超导特性，是因为铅原子和磷酸氧间通过结构畸变与应变产生量子阱，电子在量子阱中进行约瑟夫效应时表现为零电阻，但其复现会遇到掺杂比例与离子位置控制精确度的问题，稳定性仍有欠缺，理论→实践仍需时日。
　　投资建议：超导产业长坡厚雪，建议关注低温超导产业链高壁垒的中游棒材线材环节+下游应用场景拓展方向，东方钽业/久立特材；高温超导技术进步降本加速+产业化纵深方向，永鼎股份/百利电气/金杯电工/宝胜股份/联创光电/沃尔核材；室温超导材料体系刚需方向，豫光金铅/中金岭南。
　　风险提示：上游原材料价格抬升；低温超导国产替代进程不及预期；高温超导产业化纵深程度不及预期；室温超导复现难度加大或技术路径变更。
　　

研究报告全文：行业Table深度Header报告中小盘研究2023年09月10日TableTitleTableIndustryName超导产业长坡厚雪关注高壁垒降本中小盘研究TableInvestRank加速方向推荐维持评级核心观点分析师TableSummary超导体具备零电阻等特性低温超导产业相对成熟超导指某种材料在赵良毕TableAuthors低于某一温度时电阻突变为零的现象该温度通常被称为超导临界温度010-80927619zhaoliangbiyjchinastockcomcn超导研究起源于19世纪下半叶的低温物理学当前隶属凝聚态物理的分分析师登记编码S0130522030003支超导材料从简单金属逐步向合金复杂化合物有机物转变超导材料主要特性分为完全导电性完全抗磁性量子隧穿性以及临界性相洪烨对常见的划分方式是根据临界温度分为低温超导和高温超导低温超导0755-83479312hongyeyjchinastockcomcnTc25K具有实用价值的金属是Nb基于低温超导材料的应用装置一分析师登记编码S0130523060002般在液氦的温度下工作高温超导具有实用价值的金属主要包Tc25K括BiYLaSm等常见的原子团主要包括铜基铁基氢基等超导属典型前沿材料重点布局明确预计未来五年CAGR超202021年12月十四五原材料工业发展规划支持科研单位联合企业发展超导材料智能仿生增材制造材料等推动新的主干材料体系化发展强化应用领域的支持和引导被业界视为明确了超导材料在现代产业中的定位据欧洲超导协会Conectus统计2022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元32012-2022年过去十年CAGR28目前全球90以上的超导材料属低温超导高温超导尚处成长期据GlobalMarketInsights预测2030年高温超导将占据14的份额高温超导的高速增长将驱动全球超导材料行业2022-2027年未来五年CAGR231高温超导电力领域应用相对成熟室温超导是大势所趋低温超导产业链主要包括上游NbTiSnCu等原材料中游超导线材中游超导磁体下游MRIMCZNMRITER加速器等超导设备四个环节上游原材料敏感度较低NbTi二元合金棒加工中易断裂制备难度较大壁垒较高高温超导产业链主要包括上游BiBaLaSmY等金属元素氧化物中游超导线材带材薄膜下游超导设备三个环节由于高温超导具备能量损耗低占地面积小传输容量大可靠性高等优点其在电力领域的应用相对成熟设备成套成系列包括超导电缆超导电机超导变压器超导限流器等LK-99是一种掺杂铜的铅磷灰石之所以具备室温超导特性是因为铅原子和磷酸氧间通过结构畸变与应变产生量子阱电子在量子阱中进行约瑟夫效应时表现为零电阻但其复现会遇到掺杂比例与离子位置控制精确度的问题稳定性仍有欠缺理论实践仍需时日投资建议超导产业长坡厚雪建议关注低温超导产业链高壁垒的中游棒材线材环节下游应用场景拓展方向东方钽业久立特材高温超导技术进步降本加速产业化纵深方向永鼎股份百利电气金杯电工宝胜股份联创光电沃尔核材室温超导材料体系刚需方向豫光金铅中金岭南风险提示上游原材料价格抬升低温超导国产替代进程不及预期高温超导产业化纵深程度不及预期室温超导复现难度加大或技术路径变更wwwchinastockcomcn证券研究报告请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明TableReportType行业深度报告中小盘研究目录一超导体具备零电阻等特性低温超导产业相对成熟4二超导属典型前沿材料重点布局明确预计未来五年CAGR超207三高温超导电力领域应用相对成熟室温超导是大势所趋10四投资建议15五风险提示15请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明2TableReportType行业深度报告中小盘研究插图目录图1典型超导材料发现年代与临界温度4图2超导体临界温度磁场与电流密度5图3超导材料的量子隧穿效应5图4低温超导线NbTi与Nb3Sn的典型截面6图5低温超导的典型应用磁共振成像仪MRI9图6高温超导的典型应用超导电缆系统9图72022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元32022-2027年未来五年CAGR2319图8201820222030高温超导份额441025驱动超导材料行业高速发展9图9低温超导产业链梳理10图10下游超导设备MRI2022-2025年国内增速超1012图11下游超导设备MCZ将随硅片大尺寸趋势放量12图12高温超导产业链梳理12图13第二代高温超导带材典型生产流程13图14永鼎股份第二代高温超导带材实现量产14图15联创光电多工位超导感应加热装置14图16LK-99超导体制备过程15图17LK-99超导体的温度-电阻曲线15表格目录表1超导材料研究发展历程简介4表2低温超导材料和高温超导材料主要特性对比6表3超导产业重点政策梳理7表4超导材料的主要应用梳理8表5低温超导产业链四大环节竞争格局11表6第二代高温超导带材常见参数13请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明3TableReportType行业深度报告中小盘研究一超导体具备零电阻等特性低温超导产业相对成熟2023年7月韩国SukbaeLee等人在Arxiv网站上提交题为Superconductor1046ShowingLevitationatRoomTemperatureandAtmosphericPressureandMechanism的论文阐述了名为LK-99室温超导的存在一石激起千层浪超导SuperconductivitySC全称为超导电性是指某种材料在低于某一温度时电阻突变为零的现象该温度通常被称为超导临界转变温度Tc事实上超导研究起源于19世纪下半页的低温物理学当前隶属凝聚态物理的分支业内的主要研究方向是寻找超导材料1908年荷兰科学家HeikeKamer-Onnes完成了氦气的液化获得了极低温度三年后他发现在液氦环境下金属汞的电阻降为了零超导就此问世此后超导材料从简单金属逐步向合金复杂化合物有机物转变图1典型超导材料发现年代与临界温度资料来源实用化Bi系超导带材的制备工艺研究进展中国银河证券研究院表1超导材料研究发展历程简介年份发展历程1911年HeikeKamer-Onnes在温度42K-26897时用液氦冷却汞时发现汞的电阻为零发现了超导电性规律1933年菲尔德和迈斯纳发现超导体冷却达到转变温度时不仅电阻完全消失还会出现抗磁性AAAbrikosovVitalyLazarevichGinzburg俄和AnthonyLeggett英提出超导热力学效应认为超导1950年是一种量子体系中的热力学相变JBardeenLVCooperJRSchrieffer美提出电声子耦合超导配对凝聚理论B-C-S将超导现象1957年看作宏观量子效应临界温度下两个动量与自旋均相反的电子可通过交换原子晶格振动量子即声子而产生间接吸引的相互作用从而组成具有能隙的低能稳定态即超导态1962年约瑟夫预言在薄绝缘层隔开的两种超导体之间有电子能够穿过且不出现电压麦克米兰根据B-C-S理论推导出超导体临界温度上限公式认为超导体的临界温度不太可能超过39K该温1968年度也被称为麦克米兰极限1973年发现超导转变温度为324K-24992的超导合金铌锗合金请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明4TableReportType行业深度报告中小盘研究缪勒和柏诺兹瑞在贝尔实验室研究陶瓷材料LaBaCuO时发现其在30K以下具备超导特性打破液氢1986年40K的温度障碍1987年朱经武美赵忠贤中陆续把钇-钡-铜-氧转变温度提高到了90K-18515发现高温超导体材料1988年日本实现了液氮温区超导体的理想研发出了转变温度为110K-16515的超导材料Bi-Sr-Cu-O日本东京工业大学细野秀雄教授和其合作者发现了转变温度为26K-25115的氟掺杂镧氧铁砷化合物2007年掀起铁基高温超导体的研究浪潮中科大陈晓辉研究组和中国物理所研究组采用稀土元素替代和高压合成方法获得样品突破麦克米兰极2008年限经优化后临界温度达55K2014年吉林大学崔田教授通过计算预测在200GPa高压下硫化氢的超导临界温度在191K-204K之间MIT曹原博士论述了双层石墨烯在重叠角度为11时会产生超导现象2018年德国化学家发现十氢化镧在压力170GPa温度250K-23下有超导性出现Stanford发现镍氧超导体通过认真分析母体化合物的电阻率和霍尔系数随温度的依赖关系认为母体化合2019年物在低温下存在非相干的Kondo散射迪亚斯在金刚石压腔中合成碳质硫氢化物CSH将临界温度提升至15室温超导首次被观察到但产2020年生该现象的环境极为苛刻压强达2670亿Pa2021年发现临界转变温度为39K的金属化合物二硼化镁超导体2023年韩国合成室温超导体改性铅磷灰石LK-99并展现其超导特性实验复现过程中资料来源ArvixWikipedia自然-材料国家新材料产业发展战略咨询委员会中国银河证券研究院图2超导体临界温度磁场与电流密度图3超导材料的量子隧穿效应资料来源第二代高温超导导线在过电流冲击下的性能衰退特性资料来源西部超导招股说明书中国银河证券研究院研究中国银河证券研究院据国家新材料产业发展战略咨询委员会的资料显示超导材料主要特性分为完全导电性完全抗磁性量子隧穿性以及临界性1完全导电性零电阻效应温度下降到某一临界温度时超导体出现电阻突变为零的特性当然电阻完全等于零只有在实验室阶段才能做到实际应用阶段是接近于零2完全抗磁性迈斯纳效应只要T小于临界温度外界磁场的磁力线就无法穿过超导体超导体内的磁感应强度总和为零3量子隧穿性约瑟夫效应电子等微观粒子具有波粒二象性当两块金属被一层厚度为15-3nm的绝缘介质隔开时电子等都可穿越势垒而运动加电压后可形成隧道电流这种现象称为隧道效应把上述装置中的两块金属换成超导体后当其介质层厚度减少到30A请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明5TableReportType行业深度报告中小盘研究左右时由超导电子对的长程相干效应也会产生隧道效应4临界性超导材料具有临界温度临界磁场和临界电流密度等只有小于它的临界值才能体现出它的超导性能一旦超出就会失去超导性此外还有相干长度导向只有在一定的尺度之下才能保持住它的超导性能超导体的划分并没有统一的标准相对常见的是根据临界温度分为低温超导和高温超导此处的低温与高温并非我们的日常理解而是相对于物理学中的绝对零度而言很显然高温超导较低温超导而言更具稀缺性在超导被发现的最初75年内临界温度的提升进程较为缓慢直至1986年陶瓷材料LaBaCuO的发现才令其逐步加速因此我们可以说超导研究自低温向高温的过渡用了75年时间提升超导材料的临界温度往往需要施加万倍于标准大气压的高压降低电子间库仑斥力的同时减少材料晶格缺陷促进超导电子对的形成条件较为苛刻应用推广阻力重重于是27年后的当下大家更多地在探讨超导自高温向室温常温的转变低温超导具有低临界温度的超导材料Tc25K即-248分为金属合金和化合物具有实用价值的低温超导金属是Nb铌由于NbTi铌钛Tc95K与Nb3Sn铌三锡Tc18K具备优良的机械加工性能与成本优势其制备技术与工艺已较为成熟基于低温超导材料的应用装置一般在液氦的温度下工作高温超导具有高临界温度的超导材料Tc25K具有实用价值的高温超导金属主要包括Bi铋Y钇La镧Sm钐Tl铊Hg汞等由于Tl与Hg呈高毒性使用频率相对较低常见的原子团主要包括铜基铁基氢基等其中铋系与钇系属于氧化物陶瓷工艺上需克服质地过脆基体反应氧含量控制等问题生产成本较高铜基较其他材料而言实用性更胜一筹已实现规模化量产典型的高温超导材料有BSCCO铋钡钙铜氧化物Tc110K也被称为第一代高温超导材料YBCO钇钡铜氧化物Tc90K也被称为第二代高温超导材料TBCCO铊钡钙铜氧化物Tc125KLBCO镧钡铜氧化物Tc30KLOFA镧铁砷氧化物Tc26KSOFA钐铁砷氧化物Tc55KMgB2二硼化镁Tc40K等基于高温超导材料的应用装置一般在液氢与液氮的温度区间内工作图4低温超导线NbTi与Nb3Sn的典型截面资料来源西部超导招股说明书中国银河证券研究院表2低温超导材料和高温超导材料主要特性对比项目低温超导高温超导请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明6TableReportType行业深度报告中小盘研究运行温度25K55-110K电能消耗均极少工作环境液氦-269液氮-196所涉材料NbTiNb3SnNb3Al等BSCCOMgB2YBCO铁基等材料价格稳定在较低区间约为低温超导的8-10倍磁场强度最高15T最高455T产业成熟度量化加工度及稳定性高量化加工度及稳定性低磁体体积及重量制冷系统较大磁体体积及重量较大制冷系统较小磁体体积及重量较小资料来源高温超导磁悬浮在轨道交通中的研究和应用中国超导材料及应用发展战略研究超导材料及其应用现状与发展前景华经产业研究院中国银河证券研究院除根据临界温度划分外超导体还可根据完全抗磁性的表现临界磁场的数量分为第I类超导和第II类超导第I类超导拥有一个临界磁场主要包括常温下具备良好导电性的纯金属如Zn锌Ga镓Ge锗等第II类超导拥有两个临界磁场主要包括V钒Nb铌以及一些金属化合物合金陶瓷等超导体还可根据其化学成分分为金属超导陶瓷超导绝缘超导有机超导等金属超导与陶瓷超导前文涉及较多绝缘超导主要包括SiC碳化硅金刚石石墨烯等有机超导主要包括PF6六氟化磷AsF6六氟化砷等事实上超导体的多重划分依据往往揭示了其应用上的限制例如同样是低温超导材料NbTi主要适用于10T以下磁场而Nb3Sn主要适用于10T以上磁场二超导属典型前沿材料重点布局明确预计未来五年CAGR超20国内超导产业在一系列政策尤其是各类新材料政策的指引与支持下逐步向着降低成本提高性能功能集成化的方向发展早在2015年5月中国制造2025就将超导材料视作颠覆性新材料中需重点发展的项目2016年11月十三五国家战略性新兴产业发展规划中明确指出积极参与国际热核聚变实验堆计划ITER事实上我国参与该计划要追溯到2003年当时国内尚不具备NbTi与Nb3Sn超导线材的生产能力而项目濒临完结时在NbTi与Nb3Sn上已分别承担69与7的生产任务这为国内聚变工程实验堆项目CFETR奠定了坚实基础2021年12月十四五原材料工业发展规划支持科研单位联合企业发展超导材料智能仿生增材制造材料等推动新的主干材料体系化发展强化应用领域的支持和引导被业界视为明确了超导材料在现代产业中的定位表3超导产业重点政策梳理发布单位发布时间文件名称内容概要实施前沿材料前瞻布局行动支持科研单位联合企业把握新材料技术与信工信部科技部十四五原材料工业发202112息技术纳米技术智能技术等融合发展趋势发展超导材料智能仿生增自然资源部展规划材制造材料等推动新的主干材料体系化发展强化应用领域的支持和引导鼓励制定石墨烯等低维材料高性能纳米材料光电子材料量子材料新推动首都高质量发展标首标委202001型超导材料超材料增材制造材料等前沿技术标准突破石墨烯产业化应准体系建设实施方案用技术拓展纳米材料在光电子新能源生物医药等领域应用范围十三五材料领域科技以超导材料智能仿生超材料极端环境材料等前沿新材料为突破口抢占科技部201705创新专项规划材料前沿制高点关于发布2017年工业转关键基础材料重点支持高温超导材料生物基材料石墨烯特种陶瓷和人财政部工信部201705型升级中国制造2025资工晶体等新材料金工作指南的通知请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明7TableReportType行业深度报告中小盘研究能源生产和消费革命战发改委能源局201705开展前沿性创新研究加快研发氢能石墨烯超导材料等技术略2016-2030加强超导材料基础研究工程技术和产业化应用研究积极开发新型低温超发改委财政部201612新材料产业发展指南导材料钇钡铜氧等高温超导材料强磁场用高性能超导线材低成本高温工信部科技部超导千米长线等在电力输送医疗器械等领域实现应用开发智能材料仿生材料超材料低成本增材制造材料与新型超导材料十三五国家战略性新国务院201611积极参与国际热核聚变实验堆计划ITER不断完善全超导托卡马克核聚兴产业发展规划变实验装置等国家重大科技基础设施关于印发产业技术创新开发智能材料超导材料纳米材料石墨烯超材料生物基材料3D打工信部201610能力发展规划2016-2020印材料极端环境用材料等前沿新材料突破先进熔炼凝固成型气相沉的通知积等静压高效合成结构设计等核心工艺高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响做好超导材料纳米材料石墨国务院201505中国制造2025烯生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制加快基础材料升级换代资料来源国务院发改委财政部工信部科技部自然资源部能源局首标委中国银河证券研究院超导在应用方面基本围绕其完全导电性与完全抗磁性展开在所有涉及电与磁的领域几乎都有用武之地1强电应用超导体在低于临界温度时电阻接近于零可大幅降低电阻热效应带来的能量损耗提高发电输电储能的效率相关研究显示使用超导技术后上述领域的能量损耗可从当前的30-60降到10以下2弱电应用集成电路芯片上密集排列着大量的元件与连接线散热一直是老大难问题超导元器件不仅可以克服该问题同时还能大幅提高设备运行速度比较典型的有超导计算机超导微波器件超导天线等中国制造2025中提到利用超导体的量子隧穿效应所制作的计算机逻辑与存储元件其功耗仅有高性能集成电路的14运算速度却有10倍以上的增长3抗磁应用比较典型的有我们熟知的磁悬浮列车利用超导体与磁体间产生的排斥力实现高速悬浮替代大电流大幅降低能源消耗此外在Tokamak托卡马克装置中超导体可约束核反应堆中高温等离子体的释放进程从而实现可控核聚变表4超导材料的主要应用梳理研究方向应用领域应用行业说明超导电力电缆高效大容量电力输送超导限流器输电网的安全稳定性超导储能系统电力质量调节和电网稳定性超导电力技术电力及公用事业超导变压器高效大容量电力变压器基于零电阻高密超导电动机船舶电力推进度载流特性正常电工学超导发电机大型发电机和同步调相机态-超导态转变特性应用粒子物理和核物理类的大科学工及完全抗磁性的电程核磁共振磁分离技术磁实验室医药国防军工强磁场磁体工学应用性扫雷技术高性能的材料制基础化工农林牧渔超导磁体技术备作物育种等磁悬浮列车和磁悬浮推进飞磁悬浮技术交通运输机械轮轴承和高精度陀螺仪等滤波器谐振器延迟线微波通信通信基于零电阻特性的微波与单光子探测单光子探测器精密测量医药国防军工电子学应用电子学用于微弱信号检测如脑磁心应用量子干涉仪医药建筑机械基于约瑟夫效应的结型器件磁大地探测无损检测等电子学应用超导芯片低能耗超级计算机电子计算机请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明8TableReportType行业深度报告中小盘研究超导Qubit超导量子计算机高频电磁波THz高频电磁波的发射与接收通信国防军工资料来源超导材料及其应用现状与发展前景中科院等离子体物理研究所中国银河证券研究院图5低温超导的典型应用磁共振成像仪MRI图6高温超导的典型应用超导电缆系统资料来源西部超导招股说明书中国银河证券研究院资料来源高温超导电缆研究现状及应用场景分析中国银河证券研究院2022-2027年预计全球超导材料CAGR231高温超导份额抬升驱动行业高速发展产业化方面低温超导的进程较高温超导还是快出不少据欧洲超导协会Conectus统计2022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元32012-2022年过去十年CAGR28目前全球90以上的超导材料属低温超导尤其是NbTi较Nb3Sn而言具备更优良的可塑性更高的强度更低的临界磁场应用较为成熟市场份额更胜一筹而高温超导尚处成长期在电缆变压器磁悬浮直流感应加热可控核聚变等领域潜力初现加速可期据GlobalMarketInsightsGMI预测2030年高温超导将占据14的份额高温超导的高速增长将驱动全球超导材料行业2022-2027年未来五年CAGR231图72022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元32022-2027年未来五年CAGR231资料来源Conectus中国银河证券研究院图8201820222030高温超导份额441025驱动超导材料行业高速发展请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明9TableReportType行业深度报告中小盘研究资料来源ConectusGlobalMarketInsights中国银河证券研究院三高温超导电力领域应用相对成熟室温超导是大势所趋低温超导产业链主要包括上游原材料中游超导线材中游超导磁体下游超导设备四个环节1上游原材料主要包括NbTiSnCu等金属元素由于低温超导线材行业对原材料的消耗量并不大因此上游原材料对超导线材行业的影响并不明显超导线材行业的发展主要取决于技术进步2中游超导线材主要包括NbTi和Nb3Sn超导线国内的西部超导美国的AlleghenyTechnologiesATI日本的JapanSuperconductorTechnologyJASTEC德国的Bruker英国的OxfordLauvata是全球主要供应商其中西部超导BrukerOxfordLauvata可采用青铜法与内锡法两种方法生产Nb3Sn线材JASTEC则主要采用青铜法NbTi超导线还附加一个棒材环节即NbTi的二元合金棒由于Nb与Ti的熔点差异较大且NbTi合金中Nb含量较多如果控制不好熔炼技术易产生不熔块导致后续细芯丝NbTi线在加工中断裂制备难度较大壁垒较高目前西部超导与ATI身位领先3中游超导磁体超导线材通过绕制能够产生强磁场的超导线圈以及结合其运行所必要的低温恒温容器来制成超导磁体共需经过线材性能评价线材热处理及绝缘磁体设计及烧制磁体固化磁体稳定性评价磁体系统总装系统出厂测试等生产流程电磁铁利用导体中通过的电流产生磁场由于超导材料的零电阻效应可以实现在较小的面积上通过较大的电流获得较高的场强磁体环节的玩家较线材稍多一些并且例如美国的GE荷兰的Philips德国的Siemens等知名企业还有国内的成都奥泰所生产的超导磁体并不外售4下游超导设备基于超导磁体产生的强磁场我们可以获得MRIMCZ磁控直拉单晶硅NMR核磁共振ITER加速器等超导设备几乎所有设备均会用到NbTiITER设备中NbTi与Nb3Sn用料相当NMR设备中Nb3Sn的比例较高以应用最广的MRI为例高端市场基本被GEPhilipsSiemens三家垄断业内合称GPS其中Siemens已量产7T的超高场产品国内主要厂商包括宁波健信成都奥泰苏州安科东软医疗上海联影鑫高益等目前3T产品已实现量产图9低温超导产业链梳理请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明10TableReportType行业深度报告中小盘研究资料来源西部超导2021年定增募集说明书中国银河证券研究院表5低温超导产业链四大环节竞争格局NbTiNb3Sn超导超导设备公司名称锭棒线材青铜法内锡法磁体MRINMRITER电力西部超导东方钽业久立特材宁波健信潍坊新力南京景泉成都奥泰国内苏州安科东软医疗上海联影鑫高益江苏中天大连金山广东电网美国GE美国ATI美国Varian日本JASTEC日本JEOL海外德国Siemens德国Bruker德国Nexans英国Oxford英国Luvata荷兰Philips资料来源西部超导2021年定增募集说明书中国新材料产业发展报告2021中国银河证券研究院请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明11TableReportType行业深度报告中小盘研究图10下游超导设备MRI2022-2025年国内增速超10图11下游超导设备MCZ将随硅片大尺寸趋势放量资料来源灼识咨询中国银河证券研究院资料来源CPIA中国银河证券研究院高温超导产业链主要包括上游原材料中游超导线材带材薄膜下游超导设备三个环节1上游原材料主要包括BiBaLaSmY等金属元素的氧化物其中镧系元素具备较强的还原能力活性仅次于碱金属与碱土金属其单质易与氧气发生化学反应2中游线材带材薄膜主要包括BSCCO线材带材薄膜YBCO带材薄膜铁基带材MgB2线材等的加工其中第一代高温超导BSCCO线材带材薄膜的生产工艺主要有共沉淀法固相反应法喷雾分解法三种可用于绕制HTS第二代高温超导YBCO带材薄膜的生产工艺主要有RABiTSMODIBADMODIBADMOCVDIBADPLDIBADRCE可用于绕制ReBCO生产或研发的单位有国内的永鼎股份汉缆股份百利电气法尔胜上海超导上创超导西北有色院中科电工所美国的HyperTechSuperOx日本的住友藤仓古河日立昭和德国的Bruker韩国的SuNAM俄罗斯的Theva等其中上海超导古河SuperOx在产能建设与研究实力上稍占上风3下游超导设备由于高温超导具备能量损耗低降低约77占地面积小减小约53传输容量大可靠性高等优点其在电力领域的应用相对成熟设备成套成系列包括超导电缆超导电机超导变压器超导限流器等此外金属加工领域的超导感应加热器交通运输领域的超导磁悬浮电子领域的超导量子干涉仪SQUID通信领域的超导滤波器超导谐振腔等也不乏高温超导的贡献生产或研发的单位有国内的特变电工百利电气中天科技金杯电工宝胜股份联创光电中孚实业沃尔核材综艺股份大唐电信国缆检测工大高新上海超导海泰超导中科电工所美国的HyperTechRockwellZenergyPower日本的古河东芝德国的SiemensNexans韩国的KEPRI英国的ASL意大利的RSE等图12高温超导产业链梳理请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明12TableReportType行业深度报告中小盘研究资料来源新材料在线上海超导官网中国银河证券研究院图13第二代高温超导带材典型生产流程资料来源上海超导官网中国银河证券研究院表6第二代高温超导带材常见参数超导带宽度等级lc77Ksf或lc42K10T常规93-130A3mm高性能130-155A超高性能155-170A常规114-160A强电应用4mm高性能160-190A超高性能190-210A应用领域常规300-420A10mm高性能420-500A超高性能500-550A常规217-260A33mm高性能260-303A高场应用超高性能303-347A4mm常规266-320A请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明13TableReportType行业深度报告中小盘研究高性能320-372A超高性能372-425A常规700-840A10mm高性能840-980A超高性能980-1120A30微米哈氏合金基带厚度材料50微米哈氏合金单根长度100-1000m可选镀铜可选厚度带材总厚度带材总宽度5微米265微米10镀铜10微米275微米103-10mm可选配参数20微米295微米10后处理紫铜可选厚度带材总厚度带材总宽度紫铜封装75微米2205微米1048-12mm100微米2255微米10不锈钢可选厚度带材总厚度带材总宽度不锈钢封装80微米2215微米1048-12mm后处理类型镀铜紫铜封装不锈钢封装接头电阻率30ncm2基本性能抗拉形变04临界拉应力强度100Mpa400Mpa800Mpa最小转弯直径11-15mm15-20mm资料来源上海超导官网中国银河证券研究院图14永鼎股份第二代高温超导带材实现量产图15联创光电多工位超导感应加热装置资料来源永鼎股份年报中国银河证券研究院资料来源联创超导官网中国银河证券研究院室温超导更有可为理论实践任重道远目前LaH10十氢化镧是实践中临界温度最高的高温超导体Tc260K-13但需施加190万个标准大气压方可达到如果韩国SukbaeLee等人发现的LK-99能够实现应用其在常压下的临界温度Tc400K127远超所有已知材料将彻底颠覆现有的超导观念LK-99是一种掺杂铜的铅磷灰石可通过3与25进行固相反应法合成据论文中的观点LK-99之所以具备室温超导特性是因为铅原子和磷酸氧间通过结构畸变体积收缩与应变产生量子阱SQW电子在量子阱中进行约瑟夫效应时表现为零电阻且用DFT与GGAU计算模拟可以在理论上验证LK-请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明14TableReportType行业深度报告中小盘研究99常温常压下存在超导的可能性LK-99的材料体系中铅是不可或缺的金属相关上市公司包括驰宏锌锗豫光金铅中金岭南等但一方面近十年来几乎每过一段时间就会有人宣称能够制备出室温超导体到最后均被证伪无形中让市场态度变得尤为谨慎另一方面LK-99的复现会遇到掺杂比例与离子位置控制精确度的问题稳定性还很欠缺图16LK-99超导体制备过程图17LK-99超导体的温度-电阻曲线资料来源Superconductor1046Showing资料来源Superconductor1046ShowingLevitationLevitationatRoomTemperatureandAtmosphericPressureandatRoomTemperatureandAtmosphericPressureandMechanism中国Mechanism中国银河证券研究院银河证券研究院四投资建议超导产业长坡厚雪建议关注低温超导产业链高壁垒的中游棒材线材环节下游应用场景拓展方向东方钽业000962SZ久立特材002318SZ高温超导技术进步降本加速产业化纵深方向永鼎股份600105SH百利电气600468SH金杯电工002533SZ宝胜股份600973SH联创光电600363SH沃尔核材002130SZ室温超导材料体系刚需方向豫光金铅600531SH中金岭南000060SZ五风险提示1上游原材料价格抬升2低温超导国产替代进程不及预期3高温超导产业化纵深程度不及预期4室温超导复现难度加大或技术路径变更请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明15TableReportType行业深度报告中小盘研究分析师承诺及简介Table赵良毕通信AuthorsRxplain中小盘首席分析师北京邮电大学通信硕士复合学科背景2022年加入中国银河证券8年中国移动通信产业研究经验6年证券从业经验曾获得20182019年机构投资者II-财新通信行业最佳分析师前三名2020年获得Wind万得金牌通信分析师前五名获得2022年Choice东方财富网通信行业最佳分析师前三名洪烨通信中小盘分析师中国人民大学财务硕士曾供职于国泰君安证券2023年加入中国银河证券本人承诺以勤勉的执业态度独立客观地出具本报告本报告清晰准确地反映本人的研究观点本人薪酬的任何部分过去不曾与现在不与未来也将不会与本报告的具体推荐或观点直接或间接相关评级标准TableRatingStandard行业评级体系未来6-12个月行业指数相对于基准指数沪深300指数推荐预计超越基准指数平均回报20及以上谨慎推荐预计超越基准指数平均回报中性预计与基准指数平均回报相当回避预计低于基准指数公司评级体系未来6-12个月公司股价相对于基准指数沪深300指数推荐预计超越基准指数平均回报20及以上谨慎推荐预计超越基准指数平均回报中性预计与基准指数平均回报相当回避预计低于基准指数免责声明Table本报告由中国银河证券股份有限公司以下简称银河证券向其客户提供银河证券无需因接收人收到本报告而视其为客户Avow若您并非银河证券客户中的专业投资者为保证服务质量控制投资风险应首先联系银河证券机构销售部门或客户经理完成投资者适当性匹配并充分了解该项服务的性质特点使用的注意事项以及若不当使用可能带来的风险或损失本报告所载的全部内容只提供给客户做参考之用并不构成对客户的投资咨询建议并非作为买卖认购证券或其它金融工具的邀请或保证客户不应单纯依靠本报告而取代自我独立判断银河证券认为本报告资料来源是可靠的所载内容及观点客观公正但不担保其准确性或完整性本报告所载内容反映的是银河证券在最初发表本报告日期当日的判断银河证券可发出其它与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告但银河证券没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知客户银河证券不对因客户使用本报告而导致的损失负任何责任本报告可能附带其它网站的地址或超级链接对于可能涉及的银河证券网站以外的地址或超级链接银河证券不对其内容负责链接网站的内容不构成本报告的任何部分客户需自行承担浏览这些网站的费用或风险银河证券在法律允许的情况下可参与投资或持有本报告涉及的证券或进行证券交易或向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务在内的服务或业务支持银河证券可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系并无需事先或在获得业务关系后通知客户银河证券已具备中国证监会批复的证券投资咨询业务资格除非另有说明所有本报告的版权属于银河证券未经银河证券书面授权许可任何机构或个人不得以任何形式转发转载翻版或传播本报告特提醒公众投资者慎重使用未经授权刊载或者转发的本公司证券研究报告本报告版权归银河证券所有并保留最终解释权联系TableContacts中国银河证券股份有限公司研究院机构请致电深圳市福田区金田路3088号中洲大厦20层深广地区程曦0755-83471683chengxiyjchinastockcomcn苏一耘0755-83479312suyiyunyjchinastockcomcn上海浦东新区富城路99号震旦大厦31层上海地区陆韵如021-60387901luyunruyjchinastockcomcn李洋洋021-20252671liyangyangyjchinastockcomcn北京市丰台区西营街8号院1号楼青海金融大厦北京地区田薇010-80927721tianweichinastockcomcn唐嫚羚010-80927722tangmanlingbjchinastockcomcn公司网址wwwchinastockcomcn请务必阅读正文最后的中国银河证券股份有限公司免责声明16