美国团队宣布高温超导新突破！达成商业核聚变预期温度，-253℃条件下，HTS导线每平方厘米仍可承载超过1.5亿安培电流【附超导技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

8月13日，美国纽约州立大学布法罗分校的研究团队公布了一项基于稀土钡铜氧化物(REBCO)的超高性能超导线材的制备成果，为世界上性能最高的高温超导线段，同时性价比指标显著提高。相关研究成果发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。

根据实现温度不同，超导体可分为低温超导材料和高温超导材料。低温超导材料通常需要借助4K(-269℃)的液氦来实现20K以下的环境来实现超导电性，高温超导(HTS)所需的温度相对来说要高得多，通常可以达到40K(-233℃)，甚至-100℃以上。目前主要得到应用的仍然为低温超导材料。

美国纽约州立大学布法罗分校的研究团队宣布，新的HTS导线涵盖所有磁场和从5K(-268℃)到77K(-196℃)的工作温度范围。在4.2K时，新HTS导线在没有外部磁场的情况下，每平方厘米可承载1.9亿安培的电流；在7特斯拉磁场下，每平方厘米可承载9000万安培的电流。

在更高的20K(-253℃)时，在没有外部磁场的情况下，这些导线每平方厘米仍可承载超过1.5亿安培的电流；在7特斯拉磁场下，每平方厘米可承载超过6000万安培的电流。20K也是商业核聚变的预期应用温度。

美国纽约州立大学布法罗分校在新闻稿中表示，这是迄今为止报告的所有磁场和工作温度下，临界电流密度和钉扎力的最高值。

技术价值观察

该研究的通讯作者、纽约州立大学杰出教授和纽约帝国创新教授阿米特・戈亚尔（Amit Goyal）认为，最新的研究结果将帮助引导行业进一步优化其沉积技术和制造条件，从而显著提高商用涂层导体的性价比。提高性价比对于完全实现超导体的众多大规模、设想中的应用是必需的。

他进一步说明，研究的结果表明，优化后的商业HTS线材仍有显著的性能提升空间，因此有潜力实现成本的相应降低。

该研究成果基于稀土钡铜氧化物(REBCO)，当前该材料位于产业链中游环节。根据前瞻产业研究院的分析，超导材料产业链上游为矿资源，如钇、钡、铋、锶、硼等金属;中游是超导材料，如YBCO、BSCCO和MgB2等;下游是超导应用产品，如超导电缆、超导限流器、超导滤波、超导储能以及超导发电机等。

宏观市场观察

政策历程图

早在2006年，超导材料便被列入国家“863”计划中“超导材料与技术专项”，在电力应用、强磁体应用以及弱电应用等方面全面开展研发;2015年，《中国制造2025》将超导材料列为前沿颠覆性新材料中重点发展的项目之一;随后“十三五”时期，《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出积极开发新型超导材料，参与国际热核聚变实验堆计划，不断完善全超导托卡马克核聚变实验装置等国家重大科技基础设施，推动了超导材料的发展革新;工信部、发改委、科技部、财政部联合发布《新材料产业发展指南》，提出加强超导材料基础研究、工程技术研究，在电力输送、医疗器械等领域实现产业化应用，明确了我国超导材料重点发力方向和增量市场来源;2021年12月，工信部、科技部、自然资源部联合发布的《“十四五”原材料工业发展规划》则作为纲领性文件，提出发展超导材料前瞻布局行动，强化应用领域的支持和引导，明确了超导材料在现代产业中的定位。

中国高温超导材料企业竞争格局

当前国内涌现出多家高温超导带材厂商，主要可分为三个梯队，第一梯队厂商有上海超导、永鼎股份、西部超导和上创超导等，第二梯队厂商以联创光电和百利电气为代表，在高温超导领域具备领先的研发实力和一定的竞争优势，第三梯队厂商为每年在下游需求驱动下不断涌现出新的企业。

超导技术投资重点赛道

从我国超导技术投融资热门赛道来看，截至2023年，超导材料投融资热度较高，包括高温超导材料和低温超导材料等;此外，超导磁体、超导电缆相关投融资事件数量占比也超过10%，反映了市场对超导技术在电力、能源等多个领域的广泛应用前景的信心。

中国超导产业发展潜力大

随着实用化高温超导材料制备和产业化技术的突破性进展，各国政府和大企业对超导电气技术的应用研究开发给予了大力支持。超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导储能系统、超导电机、多功能集成超导电力装置和超导变电站是实现超导电气技术重大革新的基础，是超导应用技术这一战略性新兴产业中最具市场潜力和应用价值的关键技术。

虽然目前国内从事超导材料制备和超导应用的企业都处于持续亏损的境地，但由于超导技术的先进性和在特定领域的不可替代性，未来前景广阔，各家超导机构仍保持着对超导技术的持续投入，超导产业发展前景良好。

中国超导技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与超导关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和西北地区，并且以广州、深圳和西安为重点发展区域，未来布局超导技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南、西北地区优先导入，其中可重点关注广东省广州市天河区、陕西省西安市雁塔区和未央区、广东省深圳市福田区和福建省厦门市海沧区所处超导的相关企业，以及该地方对于超导产业的发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国超导行业发展前景与投资战略规划分析报告》

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