中航证券邓轲：低温超导下游应用广泛产业链有这些投资机会

来源：东方财富网
时间：2023-08-30 16:05:21

嘉宾介绍：邓轲，中航证券新材料行业首席分析师

室温超导事件引爆市场关注，现阶段超导技术进行到哪一步了？超导产业链如何看？未来存在哪些投资机会？室温超导若实现将带来什么变化？对此，中航证券邓轲跟大家分享精彩观点。

邓轲表示，从产业链分布看，低温超导主要包括上游原材料包括铌钛，中游超导线材，由超导线材绕制而成，能够产生强磁场的超导磁体，以及最终端的超导设备这4个环节。这4个环节中，超导材料是整个产业链的核心环节。

(资料图)

其指出，超导材料可以广泛应用在电力能源、交通运输、医疗器械、电子通信、国防军事等诸多领域。而对于室温超导，他表示，人类社会运行发展的一个最根本前提就是能源。如果室温超导真的出现，就意味着能量的产生几乎是无限的，同时能量的运输是零损耗的，这将会使得能源的稀缺性不复存在，所有行业的运行标准都将被颠覆。

以下为文字精华：

1、中航证券邓轲：低温超导产业链涉及四大环节

提问：分享一下近期市场相关的热点？

邓轲：7月底韩国的研究团队宣布发现室温常压的超导材料叫做LK99。韩国团队所披露的材料工艺，材料本身很简单，加上制备的过程披露也是很详细，所以说全球很多科研团队也是进行了大量复现。

近期很多复现结果在陆续的披露，很多也验证了这个材料具备一定的抗磁性，但是没有发现它具备完全的导电性。

最近中科院物理所发布了的最新论文显示，LK99目前所表现的这种所谓的超导性，更多不是因为材料本身超导，而是由于掺杂的硫化亚铜的一级的结构相变所引发的，这个目前我们看到算是比较可信的解释。

提问：超导材料的基本特性如何去理解？

邓轲：超导又叫做超级导电，它指的是某些材料，在温度达到一定的临界温度的时候，电阻会突然消失，电流可以在其间进行零电阻或者零损耗通过，具有完全的抗磁性，我们把这种具备这种特点的材料称之为超导材料或者说是超导体。

回顾历史，我们会发现完全导电性和完全抗磁性这两个特征的发现，都存在一定的偶然性。1911年的时候，荷兰的物理学家是在用液氦冷却金属汞的时候发现，汞的电阻是在温度下降到差不多零下269摄氏度的时候，电阻出现了急剧下降以致完全消失。

这就是超导材料的第一个特征，也叫做完全导电性。在1933年的时候，德国的科学家是发现了它的第二个特征，就是完全的抗磁性，材料处于超导状态的时候，将会完全排斥磁场，超导体内部的磁感应强度会降为0，也称之为叫做迈斯纳效应。

这两个特征是相互独立且又相互会有影响，衡量一种材料是否为超导材料，必须要看它是否会同时具备这两个特征。

提问：超导产业链怎么看？

邓轲：超导材料现象发现之后，人类开启了漫长的，寻找拥有更高临界温度的超导材料的征程。直到上世纪80年代，随着铜氧化物超导体以及2008年铁基超导体的发现，才正式宣布了高温超导产业化的研发进程。

按照超导体的一个临界温度，我们是把低于25开尔文的超材料称之为叫做低温超导，把高于25开尔文的超导材料叫做高温超导。

从产业链分布看，低温超导主要包括上游原材料包括铌钛，中游超导线材，由超导线材绕制而成，能够产生强磁场的超导磁体，以及最终端的超导设备这4个环节。

这4个环节中，超导材料是整个产业链的核心环节。目前LK99已经实现商业化应用的超导材料，主要是有铌钛和铌三烯这两种，具有一个比较优良的机械加工性能和成本优势，制备技术和工艺目前来说已经是非常成熟。

2、中航证券邓轲：低温超导下游应用广泛

提问：产业化的进程落地情况如何？

邓轲：根据我们刚才介绍的超导材料的基本特性，使超导体能够实现大电流运输，包括获得强磁场，实现磁悬浮，以及去检测一些微弱的磁场信号等应用，所以说超导材料可以广泛应用在电力能源、交通运输、医疗器械、电子通信、国防军事等诸多领域。

根据临界温度的不同，超导分为高温超导和低温超导。高温超导相较于低温超导，其磁感应强度会更高。目前低温超导的应用场景主要在15特斯拉以下，而高温超导，基本上已经可以做到45特斯拉的磁感应强度。因此，两者的下游应用有一定的差异，但也有一定的交集。

目前，全球超导市场在应用端主要以低温超导为主，国内低温超导占据整个市场的90%以上的份额，而高温超导还处在产业化初期阶段。

接下来举几个下游应用的例子，具体讲讲超导材料产业化的进程。

首先先讲一下叫核磁共振成像仪，简称也是叫MRI。这是当前低温超导材料最重要的一个应用领域，它是一种生物自旋成像技术，对人体不会产生放射性损伤，对一些心脑血管，包括神经和肿瘤等重大疾病的影像诊断具有一个非常重大意义。

但是目前我国人均MRI设备的拥有量与发达国家还是存在很大的差距。根据数据统计，目前我国每百万人拥有的MRI设备数量也仅个位数，但是像日美都已经达到四五十台水平，而且考虑到我国的人口众多，目前国内MRI设备的缺口非常大。

国家目前已经明确把磁共振成像设备列为当前优先发展的高技术重点领域之一。MRI设备的生产长期被海外厂商垄断，目前国内相关高端装备主要从欧洲等地进口，未来这一领域国产替代的空间很大，也将拉动低温超导线材的需求。

第二个例子是磁控直拉单晶硅技术，简称MCZ。其是目前主要的单晶硅规模化量产技术，MCZ技术指的是在传统基础之上，外加超导磁体来产生强磁场，从而对导电硅流体热对流形成抑制作用，从而抑制单晶硅生产过程中杂质和缺陷的产生，提高晶体的完整性和均匀性，实现高质量大尺寸单晶硅的快速成长。

第三应用例子是在电力领域。这块主要是利用超导体的完全导电性特性，一定程度上颠覆现在电力的运输方式，有效降低输电和供电过程中的能量损耗。

由于超导线的载能载流能力，可以达到100-1000安每平方毫米，而且它在直流状态之下，能量的传输损耗是0，因此利用超导线制备的电力设备，具有能耗低，效率高以及占据空间小等优势，这些优势会为城市电网的改造提供了全新的解决思路。

第四个例子是磁悬浮。磁悬浮利用超导材料的一个重要特点，就是抗磁性。其利用永磁体和超导体之间的排斥力来克服本身的重力，使得超导体悬浮在永磁体表面一定的高度。和普通磁悬浮相比，利用超导实现磁悬浮具备以下几个优点：

最明显的优点是其悬浮的间隙会更大。目前上海浦东磁悬浮的高度在一厘米左右，但是超导悬浮间隙可以达到10厘米，这将意味着乘客乘坐的舒适度会更高。

另外一个优点是速度快。其速度可以达到500公里每小时，目前上海磁悬浮最高时速仅为430公里。其他优点还有低能耗运输，不需要铁芯重量轻等优点。

这些优点目前仅针对于需要低温制冷系统维持的低温超导。而高温超导后续若能实现工程化应用，其体积和运行成本会大幅度下降，性能也会大幅提高，比如其时速可以达到600公里以上。目前国内也有一批公司在高温超导领域开展研究。

3、中航证券邓轲：室温超导将颠覆所有行业的运行标准

提问：假如室温超导成了并且大规模商用民用，会带来怎样的改变？

邓轲：超导材料产业化应用离我们并不远，但是限制超导材料广泛应用的一个因素就是温度。目前超导材料的应用，所需要的临界温度非常低，只有在低温下才能实现其超导性。就算是高温超导，要实现其超导性，依然需要零下100多度，应用成本比较高。

人类社会运行发展的一个最根本前提就是能源。如果室温超导真的出现，就意味着能量的产生几乎是无限的，同时能量的运输是零损耗的，这将会使得能源的稀缺性不复存在，所有行业的运行标准都将被颠覆。

近期室温超导事件发酵的意义，已经超越了LK99本身。从1911年我们人类首次发现超导材料的第一个特征开始，到上世纪50年代，我们是发现了可以商业化应用的材料。随后在上世纪80年代，我们发现了铜氧化物高温超导材料，到本世纪2010年左右，我们发现了铁基高温超耗材料。

这次事件更大的意义在哪？LK99本身引发了很多质疑和争议，但是此次引发了全球的关注，所以我们近期看到一个现象，越来越多国家级层面的科研力量在不断的加大投入，从而有望加速推进超导产业化进程和新的材料体系的发现。

即便我们说下一代材料体系发我们发现下一代材料体系它不一定是室温超导，那也非常有意义，毕竟它是参与者的一个心之所向，也是我们人类要实现终极梦想道路上非常重要的一步。所以说大家可以抱以期待，不要去简单去否认它。很多领域的产业化应用已经离我们很近，只不过可能还没有规模去普及。

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