超导，全称超导电性，是20世纪最伟大的科学发现之一。超导现象于1911年4月8日，荷兰物理学家卡麦林.昂尼斯在液氦温区对汞导线样品进行电阻测量实验时被发现。它的发现使人类扩展了对物质物理性质的认识，也促使科学家们开展对超导高度热情的研究。在超导研究的历史上，已经有10人斩获了5次诺贝尔奖，其科学重要性不言而喻。

超导表现为某些物质在一定温度条件下，电阻突然消失的现象。物理学家们喜欢把具备这种特性的材料称为超导体。

早期发现的超导体都是金属元素，但并不是所有的金属都能在温度低到一定程度时会出现超导现象，如在常温下导电最好的银、铜、金等金属并不属于超导体。后来人们逐渐发现，除金属元素之外，一些非金属元素、化合物、合金等也是超导体。另外有些物质在常规环境下不是超导体，但在施加环境压力下却成了超导体。截止目前，已发现的超导体涉及46种化学元素以及几千种合金和化合物。然而，随着科研的不断深入，超导体的新发现仍在不断进行着。

超导材料具备完全电导性、完全抗磁性、通量量子化三种基本特性。利用这种特性，人类可以将超导材料加工生产成不同设备，并应用于不同的领域，如电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能、电力电缆、天线、无摩擦陀螺仪、轴承、精密测量仪表、辐射探测器、微波发生器和逻辑元件等。

超导行业产业链由三部分组成，包括上游钇、钡、铋、锶等金属材料；中游超导带材，如NbTi、Nb3Sn、YBCO、BSCCO等；下游超导应用产品，如超导电缆、超导电机、限流器等等。

我国超导体产业链在上游行业占据有较为明显的优势，无论是第一代超导材料还是第二代超导材料，都需要使用我国具有优势资源的稀有小金属作为主要原材料。特别是第二代YBCO中的稀土钇是我国具有战略性资源的重稀土主要成份。

超导带材是超导行业的核心产业，其处于产业链毛利率最高的环节（毛利率水平达到50%以上）。目前国内超导材料主要是依赖于美国和日本进口，其价格昂贵，占据超导应用产品50%左右的成本。若从整个产业链价值看，超导材料占超导设备40-50%的成本。超导行业发展必将产生对超导材料大量的需求，我国超导行业要发展壮大，超导材料首先必须要实现国产化。

超导材料根据组成和转变温度的不同可分为低温超导材料和高温超导材料。低温超导材料主要有NbTi和Nb3Sn材料，高温超导材料主要有铋系（BSCCO）和钇钡铜氧（YBCO）材料。

低温超导材料被发现于1986年之前，由于低温超导材料材料必须在4K温度下运行，同时须配备液氦维护使用，因此使用费用较高，目前最大的商业应用仍只在核磁（NMR）和量子干涉仪等磁体领域，这块领域仅局限于科研方面，并不能进行大规模商业化。

1986年12月15日，美国休斯敦大学朱经武教授等人，证明在一定压力下La-Ba-Cu-O系统在40.5K时发生超导转变，开创了高温超导研究的新时代。与同低温超导材料相比，高温超导材料比低温超导材料具有更高的临界磁场和临界温度，因此是更接近于实用的超导材料。目前，技术最成熟、应用最广泛并且商业化程度最高的超导材料是铋系（BSCCO）高温超导材料。然而，由于第一代铋系超导材料的高成本以及它在一定磁场下临界电流急剧衰减等问题，使得基于它的超导技术在将来工业上的大规模应用前景变得渺茫。超导领域不得不将研究重点重新转移到开发基于钇系的第二代高温超导材料YBCO上来。因此，尽管当前在高温超导应用方面，BSCCO是商业化较为广泛的，但未来各国研发和生产的重点仍是聚焦在YBCO领域。

目前，美、中、欧和日等其他国家主要科技力量已集中于第二代超导材料YBCO研发生产。例如，美国超导公司材料方面的工作已集中于YBCO第二代导体，2006年3月达到年产10公里产能，材料宽4厘米，长100米；2007年末达到年产300公里的产能，材料宽4厘米，长1公里；2009年末达到宽10厘米，长1公里，年产数千公里的能力。YBCO超导材料售价也从开始每千安米1200美元，2009年降至400美元，目前价格为每千安300美元。当第二代超导材料真正实现大规模产业化，超导应用产品特别是强电方面应用的新时代即将到来。

全球超导材料应用市场仍是以低温超导为主流。根据Conectus统计，纵观全球超导材料市场，2016年全球超导应用市场中低温超导的市场份额为97.8%，高温超导的市场份额仅为 2.2%。由于低温超导材料具有优良的机械加工性能和成本优势，在相当长的时期内仍将在商业化超导市场中处于主导地位。

低温超导材料应用广泛，仍然是我国未来大力发展的方向。目前低温超导材料主要用作高场磁体制造、大型科学工程、先进装备制造等领域，包括磁控直拉单晶硅（MCZ）、国际热核聚变实验堆（ITER）、磁共振成像仪（MRI）、核磁共振谱仪（NMR）、加速器、科研用特种磁体等等。

迄今为止，超导材料应用最多的一个领域是制作各种用途的超导磁体。利用超导磁体的核磁共振成像（MRI）已被广泛地应用于医疗检测、诊断之中，成为最为精确的医学检测手段之一。

磁共振成像（MRI）是未来消费者应用需求最多的一个领域。目前我国人均MRI拥有量与发达国家存在较大差距，根据数据分析公司Statista 的数据，截至2017年，美国和德国每百万人口MRI拥有量分别为37.56台和34.49台，其他主要发达国家每百万人口MRI拥有量也多在10台以上，而我国每百万人口MRI拥有量仅为6.2台。由于国内MRI市场基本上被国外公司（GE、PHILIPS、SIEMENS）垄断，导致价格昂贵，因此国家明确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。根据海关统计的数据，2010年我国进口MRI数量为925台，2018年进口MRI台数下降至350台。经过多年发展，我国国产核磁共振设备市场竞争力不断增强，开始逐步实现对进口设备的替代。

单晶硅生产用MCZ磁体市场基础良好。随着半导体工业的迅速发展，我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%，目前国际上300毫米以上大尺寸单晶硅片已成为主流。根据国际半导体设备材料产业协会报告，到2020年中国在半导体工业的投入将达到30亿美元。特别是对单晶硅行业，中国75%的需求依赖进口。近年来，在半导体产业的拉动下单晶硅炉产量直线上升。

ITER利用由氘、氚组成的上亿度高温等离子体聚变产生50万千瓦的功率。需要采用超导材料产生的强磁场对高温等离子体进行约束以使其避免与容器壁接触。ITER计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。ITER计划的实施结果将决定人类能否迅速地、大规模地使用核聚变能，从而可能影响人类从根本上解决能源问题的进程。若这个项目的结果证明了大规模利用核聚变的可行性，它将被大规模工业化应用，超导技术和人类社会未来命运的联系就会更加紧密了。目前，我国承担ITER项目69%的NbTi超导线和7%的Nb3Sn超导线生产任务。

总而言之，随着MRI、MCZ、ITER等领域的发展，未来我国低温超导线材的市场空间巨大。

此外，核磁共振的医学应用、SQUID测量系统和大科学工程中的超导磁体也正在为超导第100年缔造了不可磨灭的成就。电力和能源设备直接关系到人们的生产和生活，市场规模宏大。超导材料不但可以提高现有电力、能源设备的性能和效率，而且能够制作传统技术无法实现的新的电力、能源设备。可以期待，超导材料在电力、能源领域的应用将还会里谱写更加辉煌的篇章。

西部超导（688122）：国内高端钛合金产业龙头，同时亦是全球领先的低温超导线材供应商。公司超导产品包括铌钛锭棒、铌钛超导线材、铌三锡超导线材和超导磁体等，主要用于先进装备制造、大型科学工程等领域，包括磁共振成像仪、磁控直拉单晶硅、核聚变实验堆、核磁共振谱仪、质子/重粒子加速器、磁悬浮列车、智能电网装备等。公司超导材料产能约为750吨/年（不含超导磁体部分超导材料）。ITER项目交付任务结束后，实现了低温超导产品逐步向MRI领域的转型，毛利率逆转了下跌趋势，2018年同比增长9.22%。

（文章来源：解析投资）

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