中小盘研究：超导产业长坡厚雪，关注高壁垒+降本加速方向

2023年09月10日 核心观点： 分析师 洪烨：0755-83479312：hongye_yj@chinastock.com.cn分析师登记编码：S0130523060002 ⚫超导属典型前沿材料重点布局明确，预计未来五年CAGR超20%。2021年12月，《“十四五”原材料工业发展规划》支持科研单位联合企业，发展超导材料、智能仿生、增材制造材料等，推动新的主干材料体系化发展，强化应用领域的支持和引导，被业界视为明确了超导材料在现代产业中的定位。据欧洲超导协会Conectus统计，2022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元/+3%，2012-2022年过去十年CAGR=2.8%。目前全球90%以上的超导材料属低温超导。高温超导尚处成长期，据GlobalMarket Insights预测，2030年高温超导将占据1/4的份额，高温超导的高速增长将驱动全球超导材料行业2022-2027年未来五年CAGR=23.1%。 ⚫高温超导电力领域应用相对成熟，室温超导是大势所趋。低温超导产业链主要包括上游Nb、Ti、Sn、Cu等原材料、中游超导线材、中游超导磁体、下游MRI、MCZ、NMR、ITER、加速器等超导设备四个环节，上游原材料敏感度较低，NbTi二元合金棒加工中易断裂，制备难度较大，壁垒较高。高温超导产业链主要包括上游Bi、Ba、La、Sm、Y等金属元素氧化物、中游超导线材带材薄膜、下游超导设备三个环节，由于高温超导具备能量损耗低、占地面积小、传输容量大、可靠性高等优点，其在电力领域的应用相对成熟，设备成套成系列，包括超导电缆、超导电机、超导变压器、超导限流器等。“LK-99”是一种掺杂铜的铅磷灰石，之所以具备室温超导特性，是因为铅原子和磷酸氧间通过结构畸变与应变产生量子阱，电子在量子阱中进行约瑟夫效应时表现为零电阻，但其复现会遇到掺杂比例与离子位置控制精确度的问题，稳定性仍有欠缺，理论→实践仍需时日。 ⚫投资建议：超导产业长坡厚雪，建议关注低温超导产业链高壁垒的中游棒材线材环节+下游应用场景拓展方向，东方钽业/久立特材；高温超导技术进步降本加速+产业化纵深方向，永鼎股份/百利电气/金杯电工/宝胜股份/联创光电/沃尔核材；室温超导材料体系刚需方向，豫光金铅/中金岭南。 ⚫风险提示：上游原材料价格抬升；低温超导国产替代进程不及预期；高温超导产业化纵深程度不及预期；室温超导复现难度加大或技术路径变更。 目录 一、超导体具备零电阻等特性，低温超导产业相对成熟........................................................................................................4二、超导属典型前沿材料重点布局明确，预计未来五年CAGR超20%.............................................................................7三、高温超导电力领域应用相对成熟，室温超导是大势所趋..............................................................................................10四：投资建议..............................................................................................................................................................................15五：风险提示..............................................................................................................................................................................15 插图目录 图1：典型超导材料发现年代与临界温度......................................................................................................................4图2：超导体临界温度、磁场与电流密度......................................................................................................................5图3：超导材料的量子隧穿效应......................................................................................................................................5图4：低温超导线NbTi与Nb3Sn的典型截面..............................................................................................................6图5：低温超导的典型应用——磁共振成像仪（MRI）..............................................................................................9图6：高温超导的典型应用——超导电缆系统..............................................................................................................9图7：2022年全球超导材料产品的市场规模为68亿欧元/+3%，2022-2027年未来五年CAGR=23.1%................9图8：2018→2022→2030，高温超导份额4.4%→10%→25%驱动超导材料行业高速发展......................................9图9：低温超导产业链梳理............................................................................................................................................10图10：下游超导设备MRI 2022-2025年国内增速超10%............................................................................................12图11：下游超导设备MCZ将随硅片大尺寸趋势放量.................................................................................................12图12：高温超导产业链梳理............................................................................................................................................12图13：第二代高温超导带材典型生产流程....................................................................................................................13图14：永鼎股份第二代高温超导带材实现量产............................................................................................................14图15：联创光电多工位超导感应加热装置....................................................................................................................14图16：“LK-99”超导体制备过程...................................................................................................................................15图17：“LK-99”超导体的“温度-电阻”曲线..............................................................................................................15 表格目录 表1：超导材料研究发展历程简介..................................................................................................................................4表2：低温超导材料和高温超导材料主要特性对比......................................................................................................6表3：超导产业重点政策梳理..........................................................................................................................................7表4：超导材料的主要应用梳理......................................................................................................................................8表5：低温超导产业链四大环节竞争格局....................................................................................................................11表6：第二代高温超导带材常见参数............................................................................................................................13 一、超导体具备零电阻等特性，低温超导产业相对成熟 2023年7月，韩国Sukbae Lee等人在Arxiv网站上提交题为《Superconductor𝑃𝑏10−𝑥𝐶𝑢𝑥(𝑃𝑂4)6𝑂Showing Levitation at Room Temperature and Atmospheric