MRI、MCZ等下游需求上升 低温超导行业市场深度分析2023

超导行业市场到底怎样?超导材料是指在一定条件下,具有直流电阻为零和完全抗磁性的材料。若根据超导材料的临界温度,又可以分为低温超导材料和高温超导材料。一般来说,Tc<25K的超导材料称为低温超导材料,而Tc≥25K的超导材料则为高温超导材料。用超导导线绕制的能产生强磁场的超导线圈,包括其运行所必要的低温恒温容器,整体即超导磁体。基于产生的强磁场,超导磁体主要应用于人体核磁共振成像仪(MRI)、磁控直拉单晶硅(MCZ)、核磁共振谱仪(NMR)、ITER、加速器、科研用特种磁体等领域。

我国基本掌握了各种实用化超导材料的制备技术,在多个应用方面也取得了良好的发展。

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目前,全球超导市场以低温超导为主,国内低温超导材料及应用占超导市场总量的90%以上,高温超导材料仍处于商业化初期。

MRI是一种生物磁自旋成像技术,其对人体不会产生放射性损伤,对肿瘤早期诊断有较高的临床价值,已经广泛运用于全身各部位脏器的疾病诊断中。根据Statista数据,2019年我国每百万人口MRI拥有量仅约6.4台,远低于日本的55.2台,2021年MRI设备保有量约11806台。

我国高温超导领域应用加速,2021年12月全球首条35千伏公里级超导电缆示范工程投运,核心技术全国产化;2023年3月中车长客国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统运行,高速磁浮交通技术加速落地;2023年4月世界首台兆瓦级高温超导感应加热装置投运,实现超导材料在金属热加工领域颠覆性替代。

MCZ技术是通过磁场对导电硅流体的热对流形成抑制作用,抑制单晶硅生长过程中杂质和缺陷的产生,从而大幅改善晶体完整性,可实现高质量大尺寸单晶硅快速生长,其中采用超导磁体提供5000Gs稳定磁场的MCZ技术是目前全球生产300mm以上大尺寸半导体级单晶硅的最主要方法。

近年来,我国集成电路产业发展迅速,并且已成为全球增速最快的单晶硅生产和消费国家,其中MCZ产品占总产量的70%-80%。由于超导材料具有零电阻的特性,可以实现无阻载流运行,所以超导磁体和常导磁体相比,其体积和运行成本均大幅度减小,能够降低300mm单晶硅制造20%的能耗、提高30%的成品率。

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