國(guó)防軍工行業(yè)專(zhuān)題報(bào)告：關(guān)注可控核聚變超導(dǎo)材料磁體的投資機(jī)會(huì).pdf

國(guó)防軍工行業(yè)專(zhuān)題報(bào)告：關(guān)注可控核聚變超導(dǎo)材料磁體的投資機(jī)會(huì)。超導(dǎo)材料具有零電阻、完全抗磁性等宏觀量子現(xiàn)象，在電力能源、醫(yī)療裝備、交通運(yùn)輸、量子信息計(jì)算、國(guó)防工業(yè)以及科學(xué)研究等方面有著 重要的應(yīng)用價(jià)值和未來(lái)前景。由于核聚變需要超高的磁場(chǎng)對(duì)等離子體進(jìn)行約束，因此需要大電流的產(chǎn)生，這就需要用到超導(dǎo)材料。目前，全 球低溫超導(dǎo)材料占比超導(dǎo)材料超9成，高溫超導(dǎo)當(dāng)前受限于技術(shù)，整體市場(chǎng)應(yīng)用占比較小，但隨著超導(dǎo)線纜、可控核聚變等持續(xù)發(fā)展應(yīng)用，預(yù) 計(jì)高溫超導(dǎo)材料的市場(chǎng)份額將會(huì)逐步擴(kuò)大。在試驗(yàn)堆ITER中，磁體部分所占成本高達(dá)28%，超導(dǎo)磁體為托卡馬克裝置的關(guān)鍵組成部分。

超導(dǎo)材料具有獨(dú)特的絕對(duì)零電阻、完全抗磁性、磁通量子化等物理特性，這使得它們幾乎在所有可以用到電和磁的方面都有用武之地。超導(dǎo) 材料的應(yīng)用可分為強(qiáng)電應(yīng)用、弱電應(yīng)用以及量子應(yīng)用；也可分為高溫超導(dǎo)和低溫超導(dǎo)應(yīng)用。其中，相比一代高溫超導(dǎo)，ReBCO帶材有望大幅降 低生產(chǎn)成本，有著廣闊的商業(yè)前景，在16T@4.2K以上超導(dǎo)磁體系統(tǒng)研制中發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

超導(dǎo)材料應(yīng)用廣泛，前景廣闊。按照超導(dǎo)體的臨界溫度，可以將超導(dǎo)體分為低溫、高溫超導(dǎo)體。臨界溫度低于-248℃至-243℃超導(dǎo)體為低溫超 導(dǎo)體，高于該溫度的為高溫超導(dǎo)體。ITER項(xiàng)目中心螺管、縱場(chǎng)線圈采用（鈮三錫）Nb3Sn超導(dǎo)材料，極向場(chǎng)（PF）、校正場(chǎng)線圈(CC)采用鈮 鈦（NbTi）低溫超導(dǎo)材料。新一代核聚變裝置（如美國(guó)CFS公司的SPARC托卡馬克裝置）正在考慮采用高溫超導(dǎo)材料，以利用其在更高溫度 下仍保持超導(dǎo)性的能力，從而降低運(yùn)行成本和提高系統(tǒng)效率。據(jù)悉國(guó)內(nèi)核聚變創(chuàng)業(yè)公司星環(huán)聚能和能量奇點(diǎn)的磁體系統(tǒng)均采用高溫超導(dǎo)材料 加工建造；此外，還有合肥等離子體所的BEST裝置采用了部分高溫超導(dǎo)，南昌的“星火一號(hào)”混合堆項(xiàng)目則采用全高溫超導(dǎo)的技術(shù)路線。相 比于低溫超導(dǎo)，高溫超導(dǎo)可以工作在更高的溫區(qū)，有更高的熱慣性，因此魯棒性更強(qiáng)，可以將其應(yīng)用在更為復(fù)雜惡劣的環(huán)境中，這大大拓展 了超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用范圍，因此我們看好未來(lái)高溫超導(dǎo)在可控核聚變領(lǐng)域的大量應(yīng)用。