超导材料

搜索文档
未来产业:核聚变关键部件与材料投资机会(附投资逻辑与标的)
材料汇· 2025-07-11 15:49
核聚变技术进展与时间节点 - ITER预计2034年开始氘-氚等离子体实验,2036年实现长脉冲运行,2039年进入氘-氚运行阶段,中国承担18个关键部件制造 [2] - 中国HL-3装置2025年5月实现聚变三乘积达10²⁰量级,标志燃烧实验突破 [3] - EAST装置2025年1月创造1亿摄氏度1066秒长脉冲运行世界纪录 [4] - BEST装置计划2027年建成,2030年演示发电,工程总装已提前启动 [5] - CRAFT设施预计2025年底建成,将成为国际核聚变领域参数最高研究平台 [5] 全球核聚变投融资与市场规模 - 2024年全球核聚变行业吸引投资超71亿美元,公共资金增长57%达4.26亿美元 [6] - 美国CFS、TAE、Helion三家公司合计融资43亿美元,谷歌、微软计划采购聚变电力 [6] - 预计2025年全球核聚变市场规模3451亿美元,2037年达6338亿美元,CAGR5.1% [6] - 中国聚变新能注册资本达145亿元,星环聚能、能量奇点获数亿元融资 [6] 关键部件价值量与材料 - ITER单堆建造成本1000亿人民币中,磁体系统(28%)、偏滤器(17%)、包层系统(8%)合计价值530亿 [7] - 钨材料因高熔点、低氚滞留特性成为第一壁和偏滤器首选材料 [9][12] - 铍作为中子倍增剂和第一壁材料,具有优异核性能与物理性能 [10] - 超导材料中Nb₃Sn、NbTi用于低温超导,REBCO等用于高温超导 [11][12] 技术路线与装置类型 - 全球168个聚变装置中托卡马克占比47%,仿星器17%,激光惯性8% [31][37] - 美国以49个装置领先,中国14个装置包括EAST、HL系列等 [35][37] - 托卡马克建设难度低但易发生大破裂,仿星器结构复杂但运行稳定 [31][32] - EAST全超导托卡马克实现403秒稳态运行,HL-3装置等离子体电流达3MA [39][62] 中国核聚变工程进展 - CFETR分两期建设,目标聚变功率200MW-1GW,已完成工程设计 [72] - 中国承担ITER18个采购包,包括环向场线圈导体(81.09kIUA)、磁体支撑系统(215kIUA)等 [47][48] - 聚变新能按BEST-CFEDR-商业堆三步走战略推进,注册资本增至145亿元 [67][72] - CRAFT设施聚焦超导磁体和偏滤器研究,为CFETR提供关键技术支撑 [75][79]
我国推动以超导材料等新材料发展,还有望受益于核聚变产业加速
选股宝· 2025-07-06 14:50
行业政策与战略方向 - 国务院国资委强调提升重要金属矿产资源保障能力,推动有色金属全产业链一体化发展,实施新一轮找矿突破战略行动[1] - 要求中央企业关注宏观形势与行业趋势,调整经营策略,布局重大项目以支撑内需,推动传统业务向高端化、智能化、绿色化转型[1] - 重点发展以超导材料为代表的新材料产业,加速新质生产力培育[1] 高温超导材料发展前景 - 高温超导在核聚变装置中具备提效降本作用,当前带材价格80至100元/米,单个核聚变装置需求达数百至数千公里[1] - 可控核聚变建设有望加速高温超导产业进步和规模降本,驱动其在更多领域的经济性提升[1] - ReBCO带材相比一代高温超导可大幅降低生产成本,在16T@4.2K以上超导磁体系统中潜力巨大[2] - 可控核聚变作为终极能源解决方案,国内外项目持续推进,商业化进程加速[2] 相关公司业务进展 - 西部超导是国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,产品应用于国际热核聚变实验堆等大科学工程[3] - 百利电气掌握超导限流器技术,参与国家电网智能电网建设,产品通过IEC认证[3] - 东方钽业为全球最大超导铌材及铌超导腔研发制造基地,高纯超导铌材RRR值稳定突破500[4]
超导材料:供需紧张,核聚变加速的重要驱动
2025-06-16 15:20
行业与公司分析总结 1 超导材料分类与技术路线 - 超导材料分为低温超导(临界温度<25K,如铌钛合金)和高温超导(临界温度≥25K,如铋锶钙铜氧系)[2] - 按磁场响应分为第一类(单一临界磁场)和第二类(双临界磁场)超导体[2] - 高温超导带材多层结构包括金属基带、缓冲层、超导层和保护层[7] - 制备工艺包括IBAD、PVD(平整薄膜)、CVD等[7] 2 超导材料制备工艺与优缺点 - 超导层制备方法: - PLD法:薄膜密度高但设备昂贵[8] - MOCVD法:大面积均匀但原料成本高[8][9] - MOD法:原料利用率高但技术难度大[9] - 国内外企业技术路线差异: - 上海超导/胜驰科技:PLD工艺[10] - 东布超导/Superpower:MOCVD路线[10] - 上创超导/美国超导:MOD技术[10] 3 核聚变领域应用 - ITER项目磁体投资占比28%,EAST项目磁体投资数十亿元[11] - 低温超导用于ITER磁体系统(18个环向场线圈等)[11] - 高温超导应用于Spark项目(全高温超导路线)[11][13] - 高温超导可提升磁场强度,降低核聚变装置成本[13] 4 行业发展趋势 - 2025年核聚变行业加速发展,实验堆/示范堆规划启动[12] - 试验堆投资进度约10%,下半年招标将展开[12] - 超导材料工序紧张,需求端持续提升[12][14] - 国内企业总产能7,000公里,良率限制实际产量[3][15] 5 主要企业动态 - 上海超导: - 2025年产量4,000公里,计划2027年扩产至4倍[16] - 市场份额领先,良率行业前列[16] - 东部超导: - MOCVD工艺优势,永鼎控股稀缺标的[17] - 西部超导: - 低温磁体龙头,扩展高性能磁体业务[18] - 联创光电: - 主导星火1号项目,先发工艺积累优势[18][19] 6 供需与市场机会 - 星火1号项目需求1.5万-2万公里,供需紧张[3][15] - 关注企业: - 金达股份/永林股份/西部超导:订单潜力大[3][19] - 国光电器/安泰科技:设备及组件环节龙头[19] 7 技术发展前景 - 高温超导渗透率提升,未来技术趋势[6] - 需突破规模化制备瓶颈,降低成本[4][6] - 室温超导尚未跨越应用门槛[5]
核创纪元系列:超导材料:供需紧张,核聚变加速的重要驱动
长江证券· 2025-06-16 14:26
报告行业投资评级 - 看好,维持 [3] 报告的核心观点 - 超导材料供需紧张,是核聚变加速的重要驱动,高温超导材料性能更优有望成趋势,在核聚变领域应用前景广阔,相关产业链核心价值环节公司值得关注 [1][85] 根据相关目录分别进行总结 超导材料:类型多样、应用广泛 - 超导是具备零电阻、完全抗磁性等特征的先进材料,1911 年首次发现,有零电阻、迈斯纳、量子隧穿三大效应 [11][13] - 超导材料类型多样,按临界温度分低温、高温超导,按外磁场响应程度分第一、二类超导体,按材料类型分元素、合金或化合物、氧化物超导体等,按低温处理方式分液氦、液氢、液氮温区超导体和常温超导体 [14][16][21] - 低温超导材料技术成熟但成本高,高温超导材料性能优、成本低但处于早期商业化阶段,新一代核聚变装置考虑采用高温超导材料 [22] - 高温超导材料主要分铜基、铁基和氢基三大类,技术路线包括 PLD、MOCVD、MOD 等,超导带材核心构造由金属基带、缓冲层和超导层组成 [24][26][35] 超导成为核聚变产业加速的重要技术 - 超导磁体是托卡马克装置关键组成部分,可创造强磁场、提高效率和降低能耗,ITER 磁体系统成本占比约 28% [38][44] - ITER 磁体系统由环向场、极向场、校正场超导磁体系统和中心螺管组成,均采用低温超导材料 [46][54][55] - 高温超导有助于提升磁场强度、降低建造成本,新一代核聚变装置如 SPARC 采用高温超导磁体技术,能量奇点、星环聚能等公司在高温超导磁体领域取得突破 [59][67][68] - “星火一号”项目计划 2025 年完成技术验证,2029 年发电并入电网,2035 - 2040 年商业化,核心依托联创光电高温超导技术 [82] 产业链核心价值环节,供需格局紧张 - 超导材料环节供需紧张,带材供应紧张,磁体价值量突出,龙头格局稳固 [85] - 国内代表公司有精达股份、永鼎股份、联创光电等,国外代表公司有 MetOx Technologies、Faraday Factory Japan 等 [86][88]
永鼎股份20250610
2025-06-10 15:26
纪要涉及的公司 永鼎股份 纪要提到的核心观点和论据 - **超导带材业务** - **市场前景广阔**:应用于可控核聚变、磁悬浮交通、MRI医疗及军工等领域,2022年至今可控核聚变领域对高温超导带材需求量显著增加,全球需求不断增加,预计未来几年处于卖方市场[2][7] - **产能不足**:国内企业如永鼎股份、东部超导及上海超导技术进步显著,但产能仍远远不足,公司规划扩充产能至2万公里以满足需求[7] - **技术壁垒高**:技术壁垒体现在研发投入和知识产权积累,公司自2011年进入该领域,投入大量资金形成核心工艺,全球能规模化生产的厂家屈指可数,新进入者面临技术门槛和人才短缺问题[2][10] - **对可控核聚变设备重要**:高温超导带材是可控核聚变设备核心材料之一,在设备中占比约为15% - 25%[4][11] - **产能规划**:计划到2025年底形成5000公里产能,目前已有2000多公里产能,希望快速扩产至18000 - 20000公里,因预计2026年是需求大年,目前扩产脚步稍缓是在进行智能化改造和数字化转型[13] - **其他应用进展**:在国家攻坚专项中用二代高温超导带材制造核磁铁,涉足磁悬浮技术、军方研发应用、材料检测以及光伏产业中的磁感应加热领域,还计划推动超导电缆和电力方面应用并提供一体化解决方案[13][14] - **光芯片业务** - **工厂竣工**:光芯片工厂于2023年6月全线竣工,经过技术储备、产品开发和客户培育,已与国内头部厂商等建立联系[4] - **销售有望突破**:预计今年下半年及明年销售端会有一定突破,是公司重点发展的新型生产力方向之一,与超导带材共同构成未来战略规划重要部分[4][5] - **传统业务** - **光棒、光纤和光缆**:与移动运营商招标集采相关,整体市场相对平稳[6] - **海外电力工程**:孟加拉电网改造项目总金额为11.4亿美元,将在未来三年内完工,为公司带来一定销售收入[6] - **汽车线束业务**:同时服务于传统燃油车和新能源汽车市场,两者处于平稳态势[6] - **公司发展战略** - **扩充产能**:加速扩充超导带材产能以满足市场需求,继续推动技术进步[8] - **关注新领域**:重点发展光芯片和超导带材两大板块,传统业务保持稳定运营并推进海外电力工程项目,关注国内外科技企业动向,确保在高温超导材料领域领先并抓住市场机会[8][9] - **战略布局**:围绕光和电两个领域增链、补链、强链,光领域形成一体化解决方案,未来重点投入特种光纤及激光制芯片;电领域加大新能源汽车线束及超导电力投入[15] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 装置紧凑化发展对内部材料提出更多挑战,失超问题仍未完全解决,但现有超导材料性能在20特斯拉或更高强磁场下能满足设计要求,未来可能对超导材料提出更高标准[12] - 高温超导带材在可控核聚变设备中,磁体占比约为40%至50%,磁体核心材料是超导材料[11]
完成自主创新的关键跨越,中国散裂中子源速调管技术突破
选股宝· 2025-06-08 14:43
中国散裂中子源技术突破 - 中国散裂中子源(CSNS)直线加速器首支紧凑型P波段大功率超构材料速调管通过验收,标志着我国在高端射频器件研发领域实现自主创新[1] - 该设备为国际首支成功研制的P波段大功率超构材料速调管,在大科学装置、医疗及工业领域应用前景广阔[1] 高温超导材料发展 - 高温超导材料市场份额预计将逐步扩大,ReBCO带材相比一代材料有望大幅降低生产成本[1] - ReBCO带材在16T@4.2K以上超导磁体系统研制中发展潜力巨大[1] - 二代高温超导REBCO材料因临界电流密度优势,可能成为未来主流,可显著提升核聚变装置功率输出能力[1] 超导材料相关公司 - 东方钽业以超导铌材国产化为核心突破点,成为全球超导材料领域领军企业[2] - 西部超导在核聚变、医疗影像、量子计算等领域打破国际垄断[2] - 国力股份以超导配套器件切入大科学工程与核聚变领域,技术壁垒高且自主可控[2]
西部超导(688122):核心技术获得特等奖,下游需求复苏与核聚变项目推进下各业务有望同步迎来增量
东方证券· 2025-06-05 14:45
报告公司投资评级 - 维持买入评级 [2][4] 报告的核心观点 - 公司的EAST大科学装置千秒级稳态高参数等离子体关键技术及工程应用成果获得安徽省科学技术进步奖特等奖 [1] - 根据行业需求情况调整25、26年EPS为1.60、1.97元(前值为1.92、2.49元),新增27年EPS为2.41元,参考可比公司25年估值水平,对应25年42倍PE,目标价67.20元 [2] 各部分总结 公司主要财务信息 - 2023 - 2027年营业收入分别为41.59亿、46.12亿、60.28亿、73.37亿、88.39亿元,同比增长分别为 - 1.6%、10.9%、30.7%、21.7%、20.5% [3] - 2023 - 2027年营业利润分别为8.70亿、10.07亿、13.18亿、16.33亿、20.01亿元,同比增长分别为 - 29.7%、15.7%、30.9%、23.9%、22.5% [3] - 2023 - 2027年归属母公司净利润分别为7.52亿、8.01亿、10.42亿、12.82亿、15.67亿元,同比增长分别为 - 30.3%、6.4%、30.1%、23.0%、22.3% [3] - 2023 - 2027年每股收益分别为1.16、1.23、1.60、1.97、2.41元 [3] - 2023 - 2027年毛利率分别为31.9%、33.6%、33.9%、34.7%、35.4% [3] - 2023 - 2027年净利率分别为18.1%、17.4%、17.3%、17.5%、17.7% [3] - 2023 - 2027年净资产收益率分别为12.2%、12.3%、14.9%、16.8%、18.5% [3] - 2023 - 2027年市盈率分别为42.4、39.8、30.6、24.9、20.3 [3] - 2023 - 2027年市净率分别为5.0、4.8、4.4、4.0、3.6 [3] 公司业务情况 - 超导材料业务全球领先,参与EAST装置超导磁体馈线系统性能升级,24年完成国内核聚变CRAFT项目用超导线材交付任务,为BEST聚变项目批量供货,推进高温超导材料研发生产,拥有MRI用超导线材全流程生产线 [9] - 高性能高温合金技术创新实现多项关键突破,24年高温合金二期熔炼生产线建成投产,突破返回料处理技术,多个主要牌号通过用户产品认证,攻克航空结构件用某高强钢大规格棒材稳定性控制技术,超超临界燃煤发电站用高温合金基本完成应用考核评价 [9] - 高端钛合金市场不断拓展,24年制备出国内最大规格的耐蚀高韧钛合金锻坯,新型高温钛合金锻坯等研发取得进展,获得多个型号供货资格,开发出多个牌号钛合金循环利用全套熔炼技术,循环利用处理线和丝棒材连轧线建设推进 [9] 可比公司估值 - 选取西部材料、钢研高纳等多家公司作为可比公司,调整后2025 - 2027年平均市盈率分别为42、34、28 [11] 财务报表预测与比率分析 - 资产负债表方面,2023 - 2027年货币资金分别为14.82亿、15.13亿、15.07亿、18.34亿、22.10亿元等 [13] - 利润表方面,2023 - 2027年营业收入分别为41.59亿、46.12亿、60.28亿、73.37亿、88.39亿元等 [13] - 现金流量表方面,2023 - 2027年净利润分别为7.65亿、8.76亿、11.47亿、14.22亿、17.42亿元等 [13] - 主要财务比率方面,2023 - 2027年成长能力中营业收入同比增长分别为 - 1.6%、10.9%、30.7%、21.7%、20.5%等 [13]
核聚变装置主要部件拆解1:超导磁体深度
2025-06-02 15:44
行业与公司概述 * 全球核聚变投资持续增长 中国预计2025年新增千亿人民币投资 2030年前单年投资额达400亿人民币 2035年前实现商业化[1] * 核聚变产业从2025年开始预计每年订单达百亿级别 2026年增至200亿 2027年攀升至240亿[2] * 国光电气在核聚变装置氘氚系统领域价值量占比25% 合锻智能是顶级装置企业 两家公司有望通过核业务实现百亿以上市值增长[1][3] * 四创电子在电源部分表现突出 其子公司华耀电子主要供货EAST装置 有望参与上海方向项目 电源部分占装置价值量15%[4] 超导材料应用与产业链 * 超导材料在可控核聚变中应用广泛 低温超导材料已商业化 高温超导突破液氦限制 ITER项目以低温超导为主但高温超导潜力巨大[1][5] * 超导磁体占装置价值量20%-30% 电源占15%[4] * 超导产业链包括上游原料(铋锶钡镧等) 中游线材加工 下游能源科技应用 镧系元素是高温超导重要组成部分[7] * 第二代钇钡铜氧(YBCO)高温超导带材因成本优势和更高性能成为主流 生产所需银量极少 大幅降低生产成本[1][10] 技术进展与项目动态 * ITER项目中磁体成本占比超28% 中国负责制造11根TF线圈(全球任务部分) 60根偏置PF导体(占65%) 所有校正场CCC线圈[11][12][13] * 江西星火一号混合堆是全高温超导项目 设计Q值大于30 总投资超200亿元 预计2025或2026年招标[3][15] * 美国Spark堆计划采用高温超导材料 预计2027年建成 局部磁场强度达20特斯拉 国内星环聚能/BEST项目也采用高温超导技术[14] * 联创光电突破20K温区3特斯拉直接冷却高温超导磁体 正在研发6特斯拉版本 金达股份投资上海超导涉足高温超导带材生产[16] 企业参与与市场前景 * 国内参与企业包括联创光电/永鼎股份/西部超导/国光电气/新捷聚变等 西部超导是国内唯一拥有全产业链生产能力的企业[17][19] * 低温超导在托卡马克装置中占比约28% 高温超导应用后比例将提高 星火一号项目中高温超导相关占比超40%[18] * 市场情绪持续 2025年6-7月将有新项目落地和业内大会召开 标杆企业包括国光电气/新捷聚变/永鼎股份/西部超导/联创光电等[19]
量子专题:2025年全球量子计算用同轴电缆市场分析报告
搜狐财经· 2025-05-26 12:28
量子计算用同轴电缆市场核心观点 - 极低温同轴电缆是超导量子计算系统的核心元件,需满足极端低温下高保真信号传输、低热负载及抗干扰等严苛要求 [1][7] - 材料体系从单一金属导体拓展至柔性超导合金与复合结构,技术演进推动量子系统集成向更高层级迈进 [7][8] - 市场呈现显著分层:4K以下高端产品单价达3千美元/根,4K以上产品价格较低(1-2美元/m)[1][18] - 国内企业如西部超导通过材料国产化和工艺创新逐步突破技术壁垒,实现商业化突破 [1][7] 产品与技术现状 产品分类与特性 - 超导材料类同轴电缆:采用NbTi/Nb₃Sn线材,在9.2K以下实现零电阻传输,外径0.040",阻抗50Ω [15][18] - 低温非超导金属类:采用304不锈钢材料,具有低导热性但带磁性,外径0.040",阻抗50Ω [16] - 创新结构类:如Delft Circuits的Cri/oFlex技术,实现柔性设计(3K-0.7K时热负荷<4µW/通道)[17] 生产工艺 - 西部超导采用真空吸铸+涂敷固化技术制备NbTi毛细管,通过冷拉拔获得精度达0.5-1.6mm的细丝 [20][21] - 关键工艺包括真空自耗电弧熔炼、PTFE喷涂固化等,提升绝缘层黏合性与致密性 [24] 市场与竞争格局 市场规模与需求 - 千比特量子计算机需约3100根电缆(价值6792万元),理想情况下可降至1100根(价值2410万元)[1] - 4K以下产品毛利率达27%-40%,单根毛利800-1200美元 [1] 竞争态势 - 国际厂商Delft Circuits、CryoCoax垄断高端市场,国内西部超导在NbTi/Nb₃Sn线材领先 [2][18] - 西部超导已量产NbTi线材(规格0.5-1.6mm直径,临界电流150-1100A@4T,4.2K)[18] 技术挑战与发展方向 核心壁垒 - 需在10mK-4K保持GHz级(5-10GHz)传输稳定性,通过多级衰减抑制热噪声 [29] - "布线墙"问题限制量子比特扩展,1000量子比特需1100多根控制线 [27][29] 创新路径 - 柔性化(如Cri/oFlex)、光电复用、高密度集成(Bluefors平台提升通道容量)[1][8] - 全光布线、时分/频分复用技术有望降低对传统同轴电缆依赖 [2]
2025年全球量子计算用同轴电缆市场分析报告-光子盒研究院
搜狐财经· 2025-05-26 02:53
技术演进 - 同轴电缆技术从室温射频测试跨越至接近绝对零度(10mK)的极低温环境,需满足零电阻特性(如NbTi超导材料在9.2K以下实现零电阻)、GHz级微波传输能力(5-10GHz)、热负载控制(单通道热负荷<4μW)及抗干扰设计 [1] - 材料体系从单一金属导体拓展至柔性超导合金(如NbTi)、多路微带结构,并融合电光复用技术,推动量子系统集成向高密度、低损耗方向发展 [1][14] 产品分类与特性 - 超导材料类:以NbTi同轴电缆为代表,外径0.040",特性阻抗50Ω,用于4K以下极低温场景,单根价格高达3000美元 [2][22] - 低温非超导金属类:如柔性不锈钢电缆,适用于大温度梯度环境,但存在弱磁性,成本较低 [3][23] - 创新结构类:如Delft Circuits的Cri/oFlex®电缆,支持高密度集成(单通道热负荷低至4.3nW),适应千比特级量子系统布线需求 [3][24] 市场格局 - 早期国际厂商(如荷兰Delft Circuits、美国CryoCoax)垄断高端市场,国内企业通过材料国产化(如西部超导的NbTi线材)与工艺创新逐步渗透中低端市场 [4][14] - 西部超导的NbTi线材已实现150-1100A临界电流,接近国际水平 [4][27] 应用挑战与需求模型 - "布线墙"问题突出:千比特量子芯片需数千根控制线,而现有稀释制冷机仅支持约1000通道,热负载累积会破坏量子态相干性 [4][38] - 1000比特量子计算机的线缆价值在实际/理想场景下分别为6795万元和2411万元,4K以下电缆占主导成本 [4] 未来技术路径 - 高密度柔性线缆:如Bluefors的FPC平台,单端口支持240通道 [5] - 多路复用技术:日本团队的绝热量子通量技术可提升信号密度千倍 [6] - 全光布线方案:荷兰Qphox与美国Rigetti的合作方案进入实验阶段 [6] 产业链与成本结构 - 4K以下电缆成本中NbTi合金占45%-55%,工艺(真空吸铸、精密拉拔)占30%-40%,单根成本约2000美元,毛利率27%-40% [7] - 国内企业通过材料国产化可降低成本15%-20%,但高端产品性能较国际水平低10%-15% [7] 产业展望 - 量子计算向百万比特规模演进,同轴电缆将加速向柔性化、集成化、光电复合方向迭代 [8] - 国内产业链自主可控(如西部超导的专利布局)成为未来竞争关键 [8][32]