低溫超導材料NbTi和Nb3Sn已實現(xiàn)商業(yè)化

超導材料，是指在一定條件下，具有直流電阻為零和完全抗磁性的材料。根據(jù)超導材料的臨界溫度，可將超導材料分為低溫超導材料和高溫超導材料。一般認為，Tc<25K的超導材料稱為低溫超導材料，目前已實現(xiàn)商業(yè)化的包括NbTi（Tc=9.5K）和Nb3Sn（Tc=18k）；Tc≥25K的超導材料稱為高溫超導材料，有實用價值的主要有鉍系、釔系和MgB2材料等。

有實用價值的鉍系和釔系高溫超導材料屬于氧化物陶瓷，在制造工藝上必須克服加工脆性、氧含量的精確控制及與基體反應等問題，因此價格昂貴，目前尚處于研發(fā)階段。而以NbTi和Nb3Sn為代表的低溫超導材料，由于其具有優(yōu)良的機械加工性能和成本優(yōu)勢，在相當長的時期內(nèi)仍將在商業(yè)化超導市場中處于主導地位。

實用低溫超導材料主要是NbTi和Nb3Sn超導線。NbTi和Nb3Sn的主要區(qū)別如下：NbTi是二元合金，具有良好的加工塑性，很高的強度，制造成本低，臨界磁場低，主要用于10T以下磁場；Nb3Sn是金屬間化合物，屬于脆性材料，加工性能差，制造成本高，但是臨界磁場高，主要用于10T以上的磁場。基于以上區(qū)別，NbTi和Nb3Sn超導線在各個領域的應用也有所不同。

低溫超導行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈解析

目前，全球超導市場以低溫超導為主。低溫超導行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原材料、超導線材、超導磁體、超導設備四個環(huán)節(jié)，其中NbTi線材的上游還包括NbTi棒材環(huán)節(jié)，由于Nb和Ti的熔點相差較大，且NbTi合金中Nb的含量較多，如果控制不好熔煉技術，易產(chǎn)生不熔塊，導致后續(xù)細芯絲NbTi線加工中斷線，因此NbTi二元合金棒的制備非常困難。公司是全球唯一的NbTi錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產(chǎn)企業(yè)。

上游行業(yè)主要是Nb、Ti、Sn、Cu等原材料，由于低溫超導線材行業(yè)對原材料的消耗量并不大，因此上游原材料對超導線材行業(yè)的影響并不明顯，超導線材行業(yè)的發(fā)展主要取決于技術進步。

下游行業(yè)主要是超導設備，隨著MRI、MCZ、NMR等領域的發(fā)展，未來低溫超導線材的市場空間巨大。

西部超導是全球唯一低溫超導材料全流程生產(chǎn)企業(yè)

與低溫超導產(chǎn)業(yè)鏈相關的行業(yè)包括超導錠棒、超導線材、超導磁體和超導設備。從全球來看，有的公司專注某一領域，有的公司橫跨多個領域，各公司業(yè)務分布情況如下。

全球僅有少數(shù)幾家企業(yè)掌握低溫超導線生產(chǎn)技術，主要分布在英國、德國、日本和中國，西部超導的業(yè)務涉及NbTi錠棒和線材、Nb3Sn線材（包括“青銅法”和“內(nèi)錫法”）和超導磁體的生產(chǎn)，是全球唯一的鈮鈦（NbTi）錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產(chǎn)企業(yè)。在NbTi錠棒領域：全球僅有西部超導和美國ATI兩家公司。ATI公司的NbTi合金產(chǎn)品長期以來供應于全球NbTi超導線材生產(chǎn)商。NbTi合金是NbTi超導線材的主要原料之一。

在超導線材領域：主要廠商包括西部超導、英國Oxford、德國Bruker、英國Luvata、日本JASTEC，其中英國Oxford、德國Bruker、英國Luvata三家公司是全球最主要的低溫超導線材生產(chǎn)商，并且都能夠采用“青銅法”和“內(nèi)錫法”兩種方法生產(chǎn)Nb3Sn線材，而日本JASTEC主要采用“青銅法”生產(chǎn)Nb3Sn線材。

在超導磁體領域：國外主要廠商包括英國Oxford、德國Bruker、日本JASTEC，GE、Philips、Siemens也有自己的超導磁體工廠（不對外出售）；國內(nèi)主要廠家包括寧波健信、西部超導和濰坊新力，成都奧泰也有自己的超導磁體工廠（不對外出售）。

在超導設備領域：高端超導MRI市場基本上被GE、PHILIPS、SIEMENS三家國際巨頭壟斷，其主流產(chǎn)品是3.0T，SIEMENS已量產(chǎn)7T產(chǎn)品；國內(nèi)主要廠家包括成都奧泰、蘇州安科、東軟醫(yī)療、上海聯(lián)影，目前已實現(xiàn)1.5T和3T超導MRI的商業(yè)化生產(chǎn)。國外NMR廠商主要包括德國Bruker、日本JEOL。

MRI（磁共振成像儀）市場分析——需求增長，國產(chǎn)化推進

MRI已成為目前最重要的醫(yī)療影像診斷之一，目前國內(nèi)MRI市場基本上被國外公司（GE、PHILIPS、SIEMENS）壟斷，價格昂貴，使得大多數(shù)中、小醫(yī)院用不起MRI設備。為此，國家明確將磁共振成像設備列為當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域之一。

當前我國人均MRI擁有量與發(fā)達國家存在較大差距：根據(jù)數(shù)據(jù)分析公司Statista的數(shù)據(jù)，目前，美國和德國每百萬人口MRI擁有量分別為37.56臺和34.49臺，其他主要發(fā)達國家每百萬人口MRI擁有量也多在10臺以上，而我國每百萬人口MRI擁有量僅為6.2臺?？紤]到中國人口數(shù)量位居世界第一，未來全球MRI最大的市場在中國。

MRI設備需求由病人數(shù)量、臨床使用人員和經(jīng)濟發(fā)展水平等因素所決定。根據(jù)智研咨詢測算，我國每百萬人口MRI的擁有量由2013年的3.3臺增加到2017年的6.2臺。與歐美日等發(fā)達國家相比，我國MRI設備的普及程度處于較低水平。MRI設備的醫(yī)院、人口的平均擁有量較低，無法滿足國內(nèi)市場需求，未來需求將保持增長。

我國近年來對MRI的需求日益增長，但進口MRI的數(shù)量和金額卻呈下降趨勢，主要原因系一方面許多國際企業(yè)如GE及SIEMENS等國際大型醫(yī)療設備企業(yè)在中國大陸設廠生產(chǎn)，核磁共振設備陸續(xù)實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)；另一方面是國產(chǎn)廠商經(jīng)過多年發(fā)展，國產(chǎn)核磁共振設備市場競爭力不斷增強，開始逐步實現(xiàn)對進口設備的替代；此外，結合當前醫(yī)用核磁共振行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，未來國產(chǎn)產(chǎn)品在國內(nèi)市場的地位將逐漸提升。

目前國內(nèi)已開始商品化MRI磁體和系統(tǒng)制造的企業(yè)包括：寧波健信核磁技術有限公司、濰坊新力超導磁電科技有限公司、奧泰醫(yī)療系統(tǒng)有限責任公司、蘇州安科醫(yī)療系統(tǒng)有限公司、東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司、上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司。由于國產(chǎn)超導MRI系統(tǒng)成本上的優(yōu)勢，在我國二三線城市有較強的市場競爭能力，預計國產(chǎn)超導MRI市場將進一步擴大，對NbTi超導線材的需求將有穩(wěn)步增長。綜合考慮NbTi超導線材價格、供貨周期和聯(lián)合研發(fā)新型短腔型超導MRI用線材的便利性，MRI用超導線材未來在國內(nèi)將有良好的市場需求。

以上數(shù)據(jù)及分析均來自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國超導行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。

更多深度行業(yè)分析盡在【前瞻經(jīng)濟學人APP】，還可以與500+經(jīng)濟學家/資深行業(yè)研究員交流互動。