低温超导材料是超导材料的一种，最先被研发问世。超导材料在一定低温条件下电阻为零，并具有完全抗磁性与量子隧穿效应，是国际公认的最具发展潜力的材料之一。

在国家政策的支持下，经过不断发展，我国突破了低温超导材料相关技术瓶颈，成为全球少数几个拥有低温超导材料生产能力的国家。西部超导是我国低温超导材料行业中的领导者，产品线布局全面。

低温超导材料

超导材料是指在一定的低温条件下呈现“零电阻、抗磁性”等特性的材料。

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，一般将Tc<25K的超导材料称为低温超导材料，Tc≥25K的超导材料称为高温超导材料。

低温材料应用规模已占到超导材料市场的90%左右，当前已实现商业化超导材料包括铌钛（NbTi）和铌锡（Nb3Sn）。

NbTi和Nb3Sn低温超导材料具有优良的机械加工性能和成本优势，在相当长的时期内仍将在商业化超导市场中处于主导地位。

应用领域

低温超导材料已得到广泛应用。从应用领域来看，我国低温超导材料主要应用于磁共振成像仪（MRI）、磁控直拉单晶硅（MCZ）、热核聚变实验堆（如TIER、CFETR）、核磁共振谱仪（NMR）和加速器。

在强电磁场中，NbTi导材料用作高能物理的加速器、探测器、 等离子体磁约束、超导储能、超导电机及医用磁共振人体成像仪等。用Nb及NbN薄膜制成的低温仪器，已用于军事及医学领域检测极弱电磁信号。

ITER用超导电缆

国际热核聚变实验堆（ITER）计划是目前正在 进行的世界最大的国际科技合作计划之一，也是迄今中国参加的规模最大的国际科技合作计划。其目的是建造一个可自持燃烧的超导核聚变实验堆，以对未来聚变反应堆和商用聚变堆的物理问题和工程 问题做深入的探索。装置主要由超导磁体系统、外真空杜瓦真空室及磁体馈线系统等部件组成。

中国在加入ITER 后，开始在国内首次开展低温超导电缆的研制，实现了材料、产品的国产化，并将低温超导电缆技术推广到了其它领域，如强磁场、 加速器、高场磁共振等领域。

CICC导体， 采用超导材料为传输载体，它具有良好的自支撑、较低的交流损耗、传输容量大、运行安全可靠等特点， 是目前国际上公认的受控热核聚变装置中的大型超导磁体线圈的首选导体。

根据线圈设计不同，CICC导体可设计为圆形或者方形。 超导电缆是CICC导体的主要组成部分， 由1000多根直径小于1ｍｍ 的超导线与铜线分多级绞制而成。紧压过程中，超导电缆内6根第4级子缆变形为梯形形状，谓之“花瓣”。

ITER超导磁体线圈CICC导体用超导电缆是一种多级电缆,共由5级子缆组成。超导电缆的单线由NbSn或NbTi超导单线和铜单线组成，四级缆一般使用花包带绕包，以减小交流损耗。

加速器装置

强流重离子加速器

强流重离子加速器装置（HIAF）是中科院近代物理研究所提出的“十二五”重大科研设施，其主要目 的是解决我国空间探索和核能开发领域中与粒子辐 射相关的关键技术难题，探索原子核存在极限和奇特结构、宇宙中从铁到铀元素的来源，认识原子核内 有效相互作用以及研究高能量密度物质性质等重大前沿科学问题。

HIAF超导磁体是由中空超导电缆绕制而成。 由HIAF超导磁体磁场较低，其超导电缆全部采用NbTi超导材料。 中空电缆与CICC电 缆的区别在于，它是一次成型，外面绕制镍铬丝以保 证超导线不松散。

超级对撞机

在高能物理研究中，粒子加速器是人类探索物质世界、获知宇宙起源的重要途径。 为了获取更高 的能量，超导技术被应用到了加速器装置中，使超导加速器在经济上和技术上具有巨大的优越性。

低温超导线材

在低温超导领域，全球仅有少数几家企业掌握低温超导线生产技术，主要分布在美国、英国、德国、日本和中国。

在国际上能生产NbTi锭棒的企业仅有美国Wah Chang和公司，但是美国Wah Chang目前不生产NbTi超导线，全球主要的NbTi超导线生产厂家（包括英国Oxford、德国Bruker、英国Luvata、日本JASTEC等）目前不生产NbTi锭棒。

西部超导是我国唯一实现低温超导线材商业化生产的企业，也是国际上唯一的铌钛(NbTi)锭棒及线材全流程生产企业。

国产超导MRI具备优势

MRI是超导材料核心应用领域。1.5T以上MRI采用的主要是超导磁体，其中常用的超导材料为NbTi。

超导磁体的价值占比高，1.5T磁共振超导磁体占MRI系统总成本30%-40%，3.0T磁共振超导磁体占MRI系统总成本的50%-60%。

磁共振成像（MRI）技术是在人工制造的强磁场内，利用核磁共振原理来探测生物体内部组织，采集数据并由计算机处理后成像的技术。它既不需使用电子束或X射线，也不需注射造影剂，是一种安全高效的生物医学检测技术。

超导MRI成像区磁场高，可获得更高的分辨率，通过闭环运行方式实现磁场空间和时间稳定性高，可达十年以上而不变化。

目前，世界上制造和销售MRI的公司主要是德国西门子、美国通用电气、荷兰飞利浦这三家，其合计市场份额约80%。国内MRI公司主要有沈阳东软医疗、上海联影医疗、成都奥泰医疗、北京万东医疗、深圳贝斯达医疗、宁波鑫高益医疗、宁波建信、苏州安科等。

由于国产超导MRI系统成本上的优势，在我国二三线城市有较强的市场竞争能力，预计国产超导MRI市场将进一步扩大，对NbTi超导线材的需求将有稳步增长。

综合考虑NbTi超导线材价格、供货周期和联合研发新型短腔型超导MRI用线材的便利性，MRI用超导线材未来在国内有较好的市场需求。

国际热核聚变实验堆（ITER）计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。

ITER要把上亿度、由氘氚组成的高温等离子体约束在体积达837立方米的“磁笼”中，产生50万千瓦的聚变功率，持续时间达500秒。没有任何实体材料能够约束如此高温度的等离子体，因此需要采用强磁场进行约束，以使其避免与容器壁接触。

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MCZ（磁控直拉单晶硅技术）产品占总产量的70%-80%，目前国际上300毫米以上大尺寸单晶硅片已成为主流。

近年来在半导体产业的拉动下单晶硅炉产量直线上升，我国单晶硅75%的需求依赖进口，随单晶硅制备国产化，将推动单晶硅生产用MCZ磁体市场增长。

另外，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。随着加速器市场需求的增加，将对超导线材和超导磁体产生明确的需求。

文章来源： 乐晴行业观察，云南滇缆，新思界网