超导是指在一定条件下电阻等于零，电流可在超导体内无损耗流动的现象。目前超导现象需要在超低温或超高压环境下才能产生。

3 月7 日，罗切斯特大学发现的“室温超导”技术引发热议，但该现象需要在一万个大气压条件下产生，目前“室温超导”暂不具备商业化可行性，超低温仍是目前超导应用于商业化场景的唯一方法。

高温超导材料有着不同于半导体材料的特殊性质，一般是指临界温度高于25K-30K的超导材料，高的工作温区下工作，能降低其制冷成本。随着技术的不断改进，高温超导需求将不断增加，市场空间未来有望达到千亿级。

高温超导大有可为？

超导，是指在一定条件下电阻等于零，电流可在其间无损耗流动的现象，具备这种特性的材料被称为超导材料或超导体。

超导的实现路径目前全球有两个技术方向。一个是超低温；另一个是超高压。但由于以现在的技术水平难以创造大范围的极端高压环境，利用超低温实现超导是目前超导现象商业化的唯一手段。而在利用超低温实现超导的方式又可以分为低温超导和高温超导两种类型。

高温超导体是指临界温度≥25K 的超导材料。低温超导材料临界温度均小于25K，需要在造价高昂的液氦环境下工作，而高温超导体可在较为廉价的液氮环境下工作，大大节约制冷成本。因此，高温超导应用限制更少，商业化前景广阔，未来有望被广泛应用在电力传输、医疗器械、电子通信、国防军事、科学研究等多领域。

产业链方面，目前超导产业链上游主要为矿物资源原材料，中游为超导线材和超导磁体，下游则是超导设备。目前低温超导领域以铌基超导材料（NbTi 和 Nb3Sn）为主，高温超导主要包括铋系（BSCCO）、钇系（YBCO）、二硼化镁（MgB2）等材料。虽然目前全球超导市场还是以低温超导为主，但高温超导技术应用同样快速发展。

带材是其最主要的使用形式

高温超导材料使用形式多样，而带材是其最主要的使用形式。

目前一代BSCCO高温超导已实现商业化生产，高温超导材料所需温度临界值较高，第二代高温超导带材YBCO目前已成为行业重点发展方向。

钇钡铜氧（YBCO）第二代带材的性能优于第一代带材BSCCO，交流损耗也低。另外YBCO带材的原材料中不包含贵金属银，随着制备工艺逐渐成熟，具有潜在的成本竞争力。

YBCO高温超导带材的结构通常由基带层、织构化隔离层、YBCO涂层、保护层等组成。

YBCO高温超导带材不仅在电力电缆、强磁场磁体、电力限流器、超导变压器、超导电机、超导储能、等强电应用中得到了充分的使用，也应用于科研医疗等不同的场合。

并且在有色金属加热领域，基于感应加热工作原理，利用超导磁体损耗低、效率高、加热均匀等特点对金属进行高温超导直流感应加热。

百利电气控股子公司北京英纳超导技术有限公司是国内较早成立的专业研发高温超导材料的企业，该公司具有铋系高温超导线材的研发优势。

高温超导感应加热：新兴加热技术

超导直流感应加热成为近年来的新兴加热技术。

高温超导感应加热现在通常是采用如等高温超导带材绕制的超导磁体在铁芯中产生背景磁场，由机械传动系统带动如铝锭等金属工件在磁场中旋转，工件切割磁力线形成涡流并产生焦耳热，实现对工件的热处理。

超导感应加热挤压设备是一种颠覆性的铝/金属挤压技术，是通过超导材料制成的电磁体实现对铝或其他金属进行直流感应加热的设备。

对于质量要求较高的航空军工材料，多采用电磁感应加热。相对于传统感应加热，直流超导加热效率更高，加热更均匀，更加适用于大型金属工件。

高温超导感应设备市场空间潜力较大，主要集中于铜铝型材挤压机配套、钛及钛合金等高端非磁性金属加热、镁合金（镁铝合金）加热、晶硅生长炉、金属熔炼及半导体熔融、超导磁选机等应用领域。

高温超导加热技术前景广阔，但是相应的进入难度同样很大。目前国内掌握该设备研制技术的公司主要有联创光电和上海超导。

高温超导竞争格局

全球高温超导主要生产企业包括美国超导、Superpower、SuNAM等。

国内厂商中，西部超导子公司西安聚能超导磁体科技有限公司自主研发制造的室温孔径125mm的无液氦高场超导磁体一次性励磁成功，中心场强达到10.06T、场强超过7.5T区域达到1米，这标志着我国超长均匀区无液氦高场超导磁体技术取得又一个重大突破。

联创光电高温超导感应设备系列产品，主要应用于铝铜型材挤压、高端金属加热、晶硅生长炉、金属熔炼、半导体熔融、超导磁选、航天军工材料、磁储能、可控核聚变、磁悬浮列车等场景。

永鼎股份二代高温超导带材应用于超导金属感应加热设备，取得了超导技术工业化应用的新突破和多项重要的应用成果，公司准时高效地完成了大批量特种高场高温超导带材的供货工作。

宝胜股份2023年1月14日，设计最大时速达1000km/h的超高速低真空管道磁浮交通系统（简称“高速飞车”）取得新突破，该系统全尺寸试验线（一期）首次超导航行试验，在山西省大同市阳高县高速飞车试验基地取得成功，这在国内尚属首次。

从高温超导的应用方向来看，高温超导在电力技术应用预计将是首要方向。超导线的载流能力普通 铜导线或铝导线的载流能力的 50~500 倍，且其直流状态下的传输损 耗为零，如超导储能系统（SMES）是一种高效的储能系统（效率可 达 95%以上）。

目前一些初步应用包括如美国超导公司的 MW 级超导储能系统和 8~10MVar 级的超导同步调相机,中国科学院电工研究所研制成的 360 米、10kA 高温超导输电电缆是国际上传输电流最大的高温超导电缆。中国科学院电工研 究所还完成了世界首座 10kV 级超导变电站的研制和建设。

国内厂商中，中天科技10kV 三相同轴高温交流超导电缆正式投入使用，并积极开展超导电缆企业标准制定工作；金杯电工电磁线有限公司研发了“新型超导绕组材料-铌三锡（Nb3Sn）超导卢瑟福电缆的研发”项目；中孚实业承担的国家"十一五"科技支撑计划项目"低温低电压铝电解技术应用示范"和国家"863"计划重点项目"高温超导电缆示范工程"分别顺利通过国家科技部验收。

文章来源： ​乐晴智库，九方金融研究所，能源新趋势