中國超導(dǎo)材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

-1-中國超導(dǎo)材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析一、產(chǎn)業(yè)鏈分析超導(dǎo)材料是指在某一溫度下，電阻為零的導(dǎo)體。在實(shí)驗(yàn)中，若導(dǎo)體電阻的測量值低于10-25Ω，可以認(rèn)為電阻為零。超導(dǎo)體不僅具有零電阻的特性，另一個重要特征是完全抗磁性。目前超導(dǎo)體已經(jīng)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)性應(yīng)用，并且開展了一定的軍事、商業(yè)應(yīng)用，在通信領(lǐng)域可以作為光子晶體的缺陷材料。超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)鏈上游為制造超導(dǎo)材料的原材料，如鈮、鈦、釔、鋇、鉍、鍶、硼等金屬材料；中游產(chǎn)業(yè)是超導(dǎo)材料；下游的產(chǎn)業(yè)是超導(dǎo)應(yīng)用領(lǐng)域，如航天航空、醫(yī)療、電子電器以及新能源等。二、上游行業(yè)發(fā)展分析鈦材行業(yè)在我國超導(dǎo)體的發(fā)展中具有重要的地位，對超導(dǎo)材料的研發(fā)具有戰(zhàn)略意義，是支撐尖端科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要原材料產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級換代的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。得益于生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的突破，以及下游超導(dǎo)材料、航空航天、海洋工程、石油化工等領(lǐng)域需求的帶動，近年來我國鈦材產(chǎn)量快速增長。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國鈦材產(chǎn)量為13.59萬噸，同比增長40.1%，2022年我國鈦材產(chǎn)量達(dá)15.27萬噸，同比增長12.36%。未來隨著超導(dǎo)行業(yè)的進(jìn)步以及國家政策的深入推進(jìn)，國內(nèi)鈦材高端應(yīng)用場景及潛在市場空間將進(jìn)一步拓展。我國鈦材加工工藝不斷提升，在國際中的認(rèn)可度有所提升，出口數(shù)量遠(yuǎn)大于進(jìn)口數(shù)量，長期保持貿(mào)易順差，在中低端產(chǎn)品方面已能實(shí)現(xiàn)自給自足。據(jù)中國海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年，各類鈦材進(jìn)口數(shù)量為1977.5噸，進(jìn)口金額為6.51億元；鈦材出口數(shù)量為8691.3噸，出口金額為14.05億元，2023年1-7月我國鈦材進(jìn)口數(shù)量為1480噸，進(jìn)口金額為5.06億元，出口數(shù)量為4808.9噸，出口金額為8.96億元。鎵作為一種良好的超導(dǎo)材料,以鎵金屬為基體制備的一系列化合物,如半導(dǎo)體材料、光學(xué)電子材料、特殊合金、有機(jī)金屬材料和新型功能材料等，而鎵化合物釩三鎵具有A-15晶體結(jié)構(gòu)的釩鎵金屬間化合物。化學(xué)式為V3Ga。具有較高的Tc(16.8K)和Hc2(4.2K下24T)。是制作15T以上超導(dǎo)磁體的候選材料。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，近年我國鎵產(chǎn)量有所上升，2021年我國鎵產(chǎn)量為430噸，同比增長140噸，增長比例為48.27%，2022年我國鎵產(chǎn)量為606噸，同比增長40.93%。鎵金屬主要與鋁土礦、鉛鋅礦伴生，粗鎵經(jīng)進(jìn)一步提純后，形成高純鎵。高純鎵是生產(chǎn)超導(dǎo)材料主要原材料。根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)，我國鎵出口數(shù)量均高于進(jìn)口數(shù)量，2020年我國鎵出口數(shù)量為29.26噸，出口金額為7118.8萬元，達(dá)到近年來的最高值，我國2022年中國鎵進(jìn)口數(shù)量暴增，2022年我國鎵進(jìn)口數(shù)量為22.77噸，同比增長312.5%，進(jìn)口金額為6676.2萬元，為歷年最高。三、中游行業(yè)發(fā)展分析根據(jù)超導(dǎo)材料的臨界溫度，可將超導(dǎo)材料分為低溫超導(dǎo)材料和高溫超導(dǎo)材料，目前全球的超導(dǎo)行業(yè)主要以低溫超導(dǎo)材料為主。而高溫超導(dǎo)未來應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。雖然目前國內(nèi)超導(dǎo)材料制備和超導(dǎo)應(yīng)用的企業(yè)都處于持續(xù)虧損的處境，但各家超導(dǎo)企業(yè)仍保持著對超導(dǎo)研發(fā)技術(shù)的持續(xù)投入，高溫超導(dǎo)行業(yè)正在迎來規(guī)模商業(yè)化。在市場需求和相關(guān)技術(shù)深化融合之下，全球超導(dǎo)材料市場規(guī)模迎來穩(wěn)健增長。一方面，低溫超導(dǎo)材料供需兩側(cè)潛力不斷釋放，批量化加工技術(shù)方面不斷發(fā)展的同時，MRI、MCZ、加速器、受控?zé)岷司圩兊冉K端應(yīng)用迎來跨越式增長；另一方面，隨著全球各國不斷探索高溫超導(dǎo)微觀機(jī)理、加速高溫超導(dǎo)材料研發(fā)，疊加高可靠性和高效率的制冷系統(tǒng)的發(fā)展，高溫超導(dǎo)材料已在多個超導(dǎo)電子領(lǐng)域取得了初步規(guī)模化應(yīng)用。根據(jù)Conectus數(shù)據(jù)，全球超導(dǎo)產(chǎn)品市場規(guī)模在2022年達(dá)68億歐元。目前，全球超導(dǎo)市場以低溫超導(dǎo)為主，低溫超導(dǎo)材料及應(yīng)用占超導(dǎo)市場總量的95.6%，高溫超導(dǎo)材料仍處于商業(yè)化初期，高溫超導(dǎo)材料在我國超導(dǎo)市場占比僅在4.4%。未來高溫超導(dǎo)材料市場將進(jìn)一步發(fā)展，低溫超導(dǎo)材料一般都需在昂貴的液氦環(huán)境下工作，液氦制冷的方法昂貴且不方便，低溫超導(dǎo)體難以大規(guī)模發(fā)展，主要應(yīng)用于核磁共振等領(lǐng)域。高溫超導(dǎo)材料因?yàn)榕R界溫度的提高，可以在液氮環(huán)境中工作，工業(yè)液氮制冷已經(jīng)非常成熟，價格相對低廉。四、下游行業(yè)發(fā)展分析超導(dǎo)材料的下游應(yīng)用產(chǎn)品有磁共振成像(MRI)，MRI是隨著超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種生物磁學(xué)核自旋成像技術(shù)，該技術(shù)利用磁共振現(xiàn)象從人體中獲得電磁信號，并重建出人體信息像的一種醫(yī)學(xué)成像方式。MRI是低溫超導(dǎo)材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，市場需求缺口尚存，2020年我國MRI數(shù)量為1.07萬臺，2021年我國MRI數(shù)量增長到1.18萬臺，增長了10.28%，2022年我國MRI數(shù)量為1.27萬臺，同比增長7.63%。長期來看，MRI作為醫(yī)學(xué)影響診斷中