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2014年超导材料行业分析报告

2014年9月

目录

TOC\o1-5\h\z\u一、行业概况 3

二、行业市场规模 4

1、全球超导市场 4

（1）当前超导应用市场的主流是低温超导 4

2、中国超导市场 5

（1）磁控直拉单晶硅（MCZ）市场 5

（2）加速器市场 6

（3）磁共振成像仪（MRI）市场 7

三、影响行业发展的因素 7

1、有利因素 7

（1）国家产业政策的支持 7

（2）市场前景广阔 8

2、不利因素 8

四、行业壁垒 8

1、技术壁垒 8

2、人才壁垒 9

五、行业风险特征 9

1、原材料价格波动风险 9

2、高端人才流失的风险 10

六、行业主要企业 10

一、行业概况

根据超导材料的临界温度，可将超导材料分为低温超导材料和高温超导材料。其中，高温超导材料由于价格昂贵，目前尚处于研发阶段。

NbTi和Nb3Sn超导线是主要的实用低温超导材料，其中NbTi的用量占整个低温超导材料用量的90%以上（资料来源：TIMET,）。NbTi和Nb3Sn的主要区别如下：NbTi是二元合金，具有良好的加工塑性，很高的强度，制造成本低，临界磁场低，主要用于10T以下磁场；Nb3Sn是金属间化合物，属于脆性材料，加工性能差，制造成本高，但是临界磁场高，主要用于10T以上的磁场。

基于以上区别，NbTi和Nb3Sn超导线在各个领域的应用也有所不同：

二、行业市场规模

1、全球超导市场

（1）当前超导应用市场的主流是低温超导

根据欧洲超导应用公司协会（ConsortiumOfEuropeanCompaniesToDeterminedToUseSuperconductivity，以下简称“Conectus”）的统计数据，目前超导产业实现应用的几乎全部是低温超导。2011年全球超导市场规模为50.80亿欧元，其中低温超导市场规模达到50.50亿欧元，占比99.4%；预计2016年全球超导市场规模将达到56.65亿欧元，其中低温超导市场规模达到55.35亿欧元，占比97.7%。尽管高温超导材料是当前的研究热点和未来超导技术的发展方向，但是由于其本身的成本特性和制备技术尚不成熟，目前在全球超导应用市场中的份额不足1%，低温超导材料将在相当长的时间内占据主导地位。

2、中国超导市场

中国的超导应用市场主要是MCZ、加速器领域和MRI，以下重点分析这几个市场：

（1）磁控直拉单晶硅（MCZ）市场

随着半导体工业的迅速发展，中国已成为全球增长速度最快的单晶硅生产和消费国家，其中磁控单晶硅生长法（MCZ）产品占总产量的70%-80%，目前300毫米及450毫米等大尺寸单晶硅片已成为主流。2010年中国直拉单晶硅设备总数已超过2,400台，产能达到1.4万吨，但是以300mm以下产品为主。

采用高场强超导磁体技术的MCZ方法是目前国际上生产300mm以上半导体级单晶硅的最主要方法，可降低电耗20%，提高30%成品率。按目前我国1.4万吨单晶硅的生产现状，每年可节省近2亿度的电能，同时大幅度提高生产效率和成品率。特别是随着我国国防军工的快速发展，军事通讯和数据处理系统用高质量单晶硅存在巨大需求，因此发展MCZ用超导磁体产业化，将大大促进我国单晶硅制造行业技术升级，对于实现我国节能减排目标，保证国民经济发展和国防建设具有重大意义。

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，目前国内企业正在将150mm和200mm的产能转向300mm单晶硅生产，我国300mm单晶硅制造用超导磁体完全空白，正是我国发展单晶硅生产用MCZ磁体的良机。“十二五”期间将超导磁体技术推广应用至全国单晶硅制备行业，将进一步推动行业整体的技术升级换代。根据《新材料产业“十二五”发展规划》，预计到2015年，中国需要300毫米硅单晶抛光片480万片/年。

（2）加速器市场

以加速器为代表的大科学工程自上世纪80年代以来一直是高技术发展水平和综合国力发展的象征，以超导磁体为核心的加速器系统是相关装置的核心，将对超导线材产生明确的需求，且由于国家安全和技术必威体育官网网址的需要，将主要依靠国内企业供货，我国目前正在集中发展的加速器项目包括北京正负电子对撞机升级改造工程、中国散裂中子源工程、ADS先导专项高功率质子加速器、北京先进光源的设计和预研、基于能量回收型直线加速器的自由电子激光项目（ERL-FEL）等，一台加速器需消耗超导材料