一、政策推动,高温超导材料成为超导材料行业技术升级核心方向
超导态是指超导材料在满足临界温度、临界磁场、临界电流密度等条件下所维持的电阻为零且具有完全抗磁性(迈斯纳效应)的状态。超导材料因此广泛应用于可控核聚变、磁悬浮、电力传输等领域。以维持超导态的临界温度 40K(-233℃)为分界点,可分为低温超导和高温超导。
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资料来源:观研天下整理
低温超导领域以铌钛合金(NbTi)、铌三锡(Nb₃Sn)为代表,技术成熟、性能稳定,占据全球超导材料市场超 90% 份额,广泛应用于 MRI、超导磁控单晶炉、可控核聚变及加速器等场景,其中 MRI 为最大单一应用市场。但低温超导发展存在明显瓶颈:一是高度依赖液氦制冷,我国氦资源匮乏、对外依存度高,推高运维成本;二是强磁场下临界电流密度快速衰减,适用磁场上限约 15T,难以满足聚变能源、高能物理等高场前沿需求,应用空间受限。
相较之下,高温超导材料具备更高磁场强度、更宽工作温区与更低失超风险,应用场景更广阔,成为行业技术升级核心方向。超导材料凭借零电阻、完全抗磁性等独特性能,在大容量输电、超强磁场装备等领域具备不可替代价值,已被纳入《关于推动未来产业创新发展的实施意见》等国家战略,定位为前沿新材料重点突破方向。在政策支持与技术迭代双重驱动下,我国高温超导材料产业迎来战略机遇期,有望逐步弥补低温超导短板,推动超导产业向更高性能、更广应用、更自主可控方向加速发展。
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资料来源:观研天下整理
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数据来源:观研天下数据中心整理
二、我国高温超导材料行业整体呈现“二代主导、多点开花”发展格局
根据观研报告网发布的《中国高温超导材料行业现状深度分析与发展前景预测报告(2026-2033年)》显示,我国高温超导材料产业正迎来技术突破加速、产业化全面落地的战略机遇期,整体呈现“二代主导、多点突破、应用开花”的发展格局。
当前高温超导材料主要包含第一代 BSCCO、第二代 REBCO、二硼化镁及铁基超导等路线,其中第一代材料性价比偏低、二硼化镁临界温度受限、铁基超导仍处实验室阶段,而以稀土钡铜氧(REBCO)为代表的第二代高温超导带材,凭借高临界温度、高载流、高场强、力学性能优与综合成本低等优势,成为当前产业化最成熟、应用最广泛的核心路线。我国自 2010 年加大研发投入以来,在该领域快速追赶并实现赶超,长三角地区多家企业已具备千米级线材量产能力,跻身国际先进水平;同时在二硼化镁长线、铁基超导长线制备上均实现突破,其中铁基超导实用化研发处于国际引领地位,建成千米级制备平台,开辟产业新赛道。
伴随技术持续进步,高温超导产业化应用进入落地高峰期:电力领域建成全球首座超导变电站、上海 1.2 公里商业化超导电缆、深圳 10 千伏三相同轴超导电缆等标杆工程;磁体领域成功研制 26 特斯拉高场超导磁体、世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置、高端磁控硅单晶设备,并完成高温超导电动悬浮试验系统运行。整体看,我国高温超导已从材料研发、带材制备走向多场景工程化示范,技术体系与产业生态日趋完善,正加速迈向规模化商用新阶段。
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资料来源:观研天下整理
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数据来源:观研天下数据中心整理
三、核聚变产业化提速,高温超导材料市场需求迎来爆发式增长
当前全球可控核聚变产业进入政策密集支持、技术加速突破的关键阶段,各国纷纷出台规划与规程推动聚变研发落地,为高温超导材料行业提供强力外部支撑。韩国依托 K-STAR 装置推进中型实验聚变堆与商用原型堆建设,明确中长期聚变发展路线;国内企业能量奇点于 2025 年 3 月完成首轮通流实验,成功实现 21.7T 超高磁场,创下大孔径高温超导 D 形磁体全球最高纪录,验证高温超导在聚变场景的工程可行性。
随着核聚变产业化提速,高温超导材料市场需求迎来爆发式增长。近年来,由于高温超导材料的不断发展,让小型化、低成本的商业化聚变堆成为可能。未来,商业化聚变堆拟运行于20特斯拉以上磁场强度,每个堆所需高温超导线总长度将达5000—10000公里。在聚变堆商业化的推动下,高温超导材料迎来产业发展的历史性重大机遇,全球市场需求自2020年已提升10倍以上,达到每年数千公里。
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数据来源:观研天下数据中心整理(zlj)
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