2022年超導材料行業專題研究低溫超導材料與高溫超導材料產業分析一、超導材料發展綜述1.1誕生和理論發展人們對超導材料的探究得益于低溫物理學的發展，而超導材料的誕生則源于人們對金屬電阻與溫度之間的關系探索。超導，全稱超導電性，是二十世紀最重要的科學發現之一，指的是當某些材料在溫度降低到某一臨界溫度（Tc）時電阻突然消失，電流可以在其間無損耗流動的現象，具備這種特性的材料則被稱為超導材料或超導體。超導體的誕生要追溯到二十世紀初，人們在氣體理論的指導下不斷將各種氣體液化，創下了一系列的低溫記錄，荷蘭物理學家昂尼斯（H.K.Onnes）在1908年成功液化了地球上最后一種“頑固氣體”—-氦氣，并且獲得了接近絕對零度的低溫：4.2K(約-269℃)。氦作為分子質量最小的稀有氣體，是最不活潑的元素之一，也是唯一不能在標準大氣壓下固化的物質，而液氦的成功獲得極大地推進了低溫物理學的發展，這也為超導現象的發現埋下了伏筆。1911年，昂尼斯等人用液氦冷卻金屬汞以研究金屬在低溫下的電阻行為時發現，汞的電阻并不像預期中隨溫度降低而逐漸減小，而是在溫度降至4.2K左右（Tc=4.2K，等同于-268.98C）時急劇下降，以至完全消失。這也就是超導體的第一個基本特征——完全導電性，指當降低至某一溫度以下，電阻突然消失的現象。1913年，昂尼斯因液氦的成功制備和超導現象的發現而獲得了當年的諾貝爾物理學獎，并首次以“超導”一詞來表達這一現象，寓意為超級導電。自此以后，人們把處于超導狀態的導體稱為超導材料，其憑借獨特的性能和具有潛力的各項應用而持續地吸引著全球各地眾多科學家的不斷探索；超導材料的發展離不開理論的支撐，1933年，德國物理學家邁斯納（W.Meissner）和奧林菲爾德(R.Ochsenfeld)共同發現了超導體的另一個重要特征--完全抗磁性，即當材料處于超導狀態時，將完全排斥磁場，超導體內的磁感應強度為零，人們將這種現象稱為“邁斯納效應”。因此，判斷一種材料是否具備超導電性，必須要看其是否同時具備完全導電性和完全抗磁性。隨后，巴丁（J.Bardeen)、庫珀（L.V.Cooper)和施里弗（J.R.Schrieffer）在195K年提出了著名的BCS理論，它把超導現象看作一種宏觀量子效應，成功地解釋了金屬或合金超導體的超導電性微觀機理。由于電阻是由電子定向運動時與金屬晶格發生碰撞而形成的，而在超導臨界溫度以下，超導體中的電子通過與晶格振動聲子的交換來實現無損耗運動，即沒有電阻產生，因此能夠實現超導電性。至此，超導體的三大基本特性完全導電性、完全抗磁性和宏觀量子效應均已奠定；宏觀量子效應是超導電子學的基礎，眾多科學家及學者根據BCS理論作出了一系列的理論延伸：1)1962年，劍橋大學的約瑟夫森(B.Josephson)預言，“電子對”能夠穿過薄絕緣層（量子隧穿），當由薄絕緣層隔開的兩塊超導體（“約瑟夫森結”結構）之間有電流通過時，其中并不會出現電壓，這一現象被稱為“約瑟夫森效應”。換言之，該現象是一種橫跨約瑟夫森結的超電流現象，即超導電流可以在“超導體一絕緣體一超導體”的結構中產生；2）1968年，美國物理學家麥克米蘭根據BCS理論得到超導體臨界溫度上限的公式，推算出超導體的臨界溫度一般不太可能超過39K(約-234℃)，39K這個溫度也被稱為“麥克米蘭極限”。該極限溫度曾一度被主流學界所接受，直到1980年代高溫超導體的蓬勃發展突破了這個理論極限；1.2更高的臨界溫度按照超導體的臨界溫度，可以將超導體分為低溫超導和高溫超導材料：Tc<25K的超導材料稱為C溫超導材料，目前已實現商業化的包括NbTi（鈮鈦，Tc=9.5K）和Nb3Sn（鈮三錫，Tc=18k）。由于NbTi和Nb3Sn具有優良的機械加工性能和成本優勢，其制備技術與工藝已經相當成熟。目前低溫超導的下游應用主要包括加速器磁體、核聚變工程用超導磁體、核磁共振磁體、通用超導磁體等，基于低溫超導材料的應用裝置一般工作在液氦溫度(約4.2K)。在相當長的時期內，低溫超導材料仍將是最主要的超導產業支柱性材料；Tc≥25K的超導材料為高溫超導材料，具備實用價值的主要包括鉍系（例如Bi-Sr-Ca-Cu-O,BSCCO,Tc=110K)、釔系（例如Y-Ba-Cu-O,YBCO,Tc=92K）和MgB2超導材料（Tc=39K）、鐵基超導材料等。其中鉍系和釔系高溫超導材料于氧化物陶瓷，在制造工藝上須克服加工脆性、氧含量的精確控制及與基體反應等問題，因此生產成本較高，目前尚處于商業化初期階段。目前高溫超導的下游終端應用主要包括超導電纜、超導電機、超導變壓器、超導濾器等，基于高溫超導材料的應用裝置一般工作在液氫溫度（約20K）至液氮溫度（約77K）之間。自超導現象被發現后的75年時間里，超導臨界溫度的提升進程十分緩慢，超導臨界轉變溫度僅僅被提高到23.2K左右，且基本都由單元素金屬和多元合金實現，這段時間內所發現的超導體均為低溫超導體。直到人們對銅氧化物超導體和鐵基超導體的科研進展實現實質性突破，高溫超導體才得以開啟高速發展的征程。1986年，瑞士科學家繆勒和柏諾茲在研究氧化物導電陶瓷材料LaBaCuO時發現其在30K以下具備超導跡象。隨后，多國科學家爭相對氧化物高溫超導體進行研究，一舉打破了“氧化物陶瓷材料只能是絕緣體”的傳統觀念，超導材料的Tc自1986年開始獲得了大幅提升。鐵基超導體研究的突破口則發生在2008年，日本東京工業大學的科學家細野秀雄教授的團隊發現摻雜氟元素的LaFeAsO材料中存在26K臨界溫度的超導電性，這一發現掀起了鐵基高溫超導體的研究熱潮。得益于經驗的積累和稀土資源優勢，中國科學家在得知消息的第一時間里認識到了該系統的重要性，并迅速合成了該類材料以開展物性研究。隨后，中國團隊采用稀土元素替代和高壓合成方法獲得了一系列的高質量超導體樣品，并在常壓下測量得到40K以上的超導電性，突破了麥克米蘭極限，經優化合成方式之后獲得了55K的高臨界溫度世界紀錄，在國際上引起了極大的轟動，掀起了科學界對高溫超導體的研究熱潮；回顧超導體的發展歷史，超導研究對象逐步由簡單金屬到合金，再到復雜的化合物、有機物，超導臨界溫度也在過去的一個多世紀里逐漸提升。目前發現的超導材料主要包括：各類金屬及合金超導體、銅氧化物超導體、重費米子超導體、有機超導體、鐵基超導體及其他氧化物超導體等。下圖展示了自超導現象問世以來發現的一些典型的超導體及其晶體結構，橫軸為發現的年代，縱軸為超導臨界溫度Tc；尋找能大規模應用的室溫超導體是當今超導研究人員的心之所向。超導體的應用解決了輸電過程中造成的熱損耗，具備著常規金屬材料無法企及的性能。由于超導體往往需要在非常低的環境溫度中應用（低于其超導臨界溫度），而低溫環境往往需要依賴于液氦或其他設備來維持，這極大地增加了超導材料的應用和維護成本，導致具備如此顛覆性的材料無法在低成本下被大規模應用。因此，尋找具備更高臨界溫度的超導體是解決超導材料應用的關鍵，而研發出室溫超導體成為了超導領域研發人員的不懈追求。2020年，迪亞斯在實驗室將氫、碳和硫元素，在金剛石壓腔中通過光化學合成簡單的碳質硫氫化物(CSH），并將其超導臨界溫度提升至15℃，這是人類第一次觀察到室溫超導體，具有里程碑式的意義。但在金剛石壓腔中觀察到的超導現象被重重極端條件所限制：1)該現象的環境壓力為2670億帕，相當于標準胎壓的100萬倍；2)產生超導現象的材料數量極其微量，并無法產生實際的應用。因此，下一個科研目標則是爭取找到在較低壓力下制造室溫超導體的方法，以實現大批量生產。若常溫超導能夠得到規模化應用，必將帶來一場全新的能源革命，人類將步入嶄新的超導時代。1.3產業化的突進根據超導材料的基本特性，其不僅在臨界溫度下具有零電阻特性，而且在一定的條件下還具備完全抗磁性和宏觀量子效應等常規導體所不具備的特性，這些性質使超導體能夠實現大電流傳輸、獲得強磁場、實現磁懸浮、檢測微弱磁場信號等多種應用，因此其被廣泛應用在電子通信、電力能源、交通運輸、國防軍事、醫療器械等諸多領域。由于超導材料和技術涉及的領域之，發達國家不惜投入巨資開展前期研究和產業化應用實驗。我國在產業政策方面也對超導材料的發展方向做出了相關支持，歷年出臺的各類新材料行業發展政策推動了超導材料的發展和革新。《中國制造2025》將超導材料列為前沿顛覆性新材料中需重點發展的項目，《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》指出應積極參與國際熱核聚變實驗堆計劃（ITER)，不斷完善全超導托卡馬克核聚變實驗裝置等國家重大科技基礎設施。由于超導材料的應用不僅能提高電力生產、傳輸等領域的工作效率，也能對資源的節約起到舉足輕重的作用，在這個能源緊缺的時代，超導材料科研技術和生產技術的飛躍勢必帶來新一輪的能源革命；目前全球超導市場以低溫超導為主，國內低溫超導材料及應用占超導市場總量的90%以上，高溫超導材料仍處于商業化初期。經過數十年的潛心發展，我國已成為國際超導材料和應用技術研發的中堅力量，目前已基本掌握了各種實用化超導材料的制備技術，實現了低溫超導材料的商業化生產。低溫超導方面，盡管我國在商業化、超導強電和弱電應用技術等方面已基本達到國際先進水平，但由于產學研用結合不緊密、創新鏈和產業鏈不完整，導致我國在高端醫療設備、分析儀器、科研裝備等超導技術應用方面存在明顯差距，相關材料和裝備仍然依賴進口。未來低溫超導材料產業需著力提升整體研發水平，提高自主創新能力，向世界領先水平邁進。高溫超導方面，我國在高溫超導材料基礎研究和工藝研究方面均已實現一定進展，材料性能已基本滿足應用需求，目前正逐漸開始商業化，但和國際水平仍存在著明顯的差距，未來高溫超導料商業化的核心仍需圍繞低成本、大規模批量制備技術。以下章節將對低溫超導和高溫超導材料各自的產業鏈、下游應用及發展前景作出梳理和展望。二、低溫超導材料2.1產業已較為成熟以鈮基超導材料（NbTi和Nb3Sn)為主的低溫超導材料具有優良的機械加工性能和超導電性，是目前最主要的實用化超導材料。低溫超導產業鏈主要包括上游原材料、中游超導線材、超導磁體及下游超導設備四個環節：1）在原材料環節，低溫超導線材對原材料（鈦Ti、鈮Nb、錫Sn）有很高的要求，且工藝過程復雜，技術條件嚴格，由于低溫超導線材行業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的影響并不明顯,超導線材行業的發展主要取決于技術進步；2）在超導線材（NbTi、Nb3Sn超導線）生產環節中，NbTi超導線的上游還包括NbTi棒材環節，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，易產生不熔塊，導致后續細芯絲NbTi線在加工中斷裂因此NbTi二元合金棒的制備非常困難，為重點技術加工環節；3)超導磁體是由超導線材繞制而成的能產生強磁場的超導線圈，并包括其運行所必要的低溫恒溫容器。基于超導材料的特性，超導磁體具有場強高、體積小、重量輕等特性。由于超導材料在超導狀態下具有零電阻的特性，因此可以以極小的面積通過巨大的電流；4)下游行業主要為各類超導設備，隨著磁共振成像儀（MRI)、磁控直拉單晶硅技術（MCZ）、核磁共振譜儀（NMR）、質子加速器、核聚變實驗堆等領域的發展，未來低溫超導線材的市場空間巨大。西部超導的低溫超導材料產業化進程具備國際領先性。從全球低溫超導產業發展格局來看，部分公司專注于低溫超導產業鏈中的某一環節，其余公司橫跨多個環節。僅有英國、德國、日本和中國的少數幾家企業掌握低溫超導線生產技術，西部超導作為我國重要的實用化超導材料與磁體技術研發與產業化基地，是目前全球唯一的鈮鈦錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產企業。2.2西部超導為產業領軍者西部超導是目前國內唯一實現超導線材商業化生產的企業，也是全球唯一的鈮鈦錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產企業，其低溫超導線材技術已達國際領先水平。公司的超導業務涉及NbTi錠棒和線材、Nb3Sn線材（包括“青銅法”和“內錫法”）和超導磁體的生產，主要用于先進裝備制造、大型科學工程等領域，包括磁共振成像儀、磁控直拉單晶硅、核聚變實驗堆、核磁共振譜儀、質子/重粒子加速器、磁懸浮列車、智能電網裝備等；公司背靠西北有色金屬研究院，深耕超導材料領域二十年，在業內具備的核心競爭力包括研發技術壁壘、設備壁壘及市場先入壁壘。公司自主開發了全套低溫超導產品的生產技術，代表我國完成了ITER計劃（國際熱核聚變實驗堆計劃）的超導線材交付任務，實現了MRI(磁共振成像儀）超導線材的批量生產；同時開發了高性能Bi系和MgB2高溫超導材料制備技術，產品的核心技術達到國際先進水平。技術儲備方面，公司具備低溫超導NbTi合金批量化生產技術、Nb3Sn超導線材工程化生產技術、Nb3Sn超導線材工程化生產技術、超導磁體制備技術等，同時具備高溫超導材料制備技術，產品的核心技術達到國際先進水準；公司代表我國完成了ITER項目的超導線材交付任務，幫助實現了我國超導材料產業化并躋身國際先進行列。ITER（國際熱核聚變實驗堆計劃）是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作項目之一，項目的工作原理是利用強磁場對等離子體進行磁約束，模擬太陽的核聚變反應產生能量并實現可控利用，俗稱“人造太陽”，這為人類解決能源問題提供了可能。為了在地球上實現受控熱核聚變，其條件之一就是為聚變反應維持一億度以上的高溫等離子體環境，將參加反應的高溫等離子體約束在一定范圍內并保證充足的反應時間，ITER項目中所用到的裝置是一個用磁約束來實現受控熱核聚變的超導托卡馬克裝置（Tokamak)，需要依賴超導磁體約束核聚變中的高溫等離子體，來實現可自持的核反應。該裝置需要采用NbTi和Nb3Sn超導線材制造超導磁體。在2003年1月中國政府決定參加ITER計劃時，國內尚無企業具備NbTi和Nb3Sn超導線材生產能力，迫切需要開展超導線材產業化；2003年2月28日，超導有限正式成立，開始了ITER計劃用NbTi和Nb3Sn線材的產業化。隨著公司突破了NbTi和Nb3Sn線材產業化制備技術，根據ITER計劃采購進度，2010-2011年公司的超導線材通過ITER組織的綜合評價，并于2012年開始向ITER項目批量供貨。我國承擔了69%的NbTi超導線和7%的Nb3Sn超導線生產任務，全部由西部超導提供，目前公司已完成全部NbTi和Nb3Sn線材交付工作，產品性能在業界獲得了高度肯定。公司未來核聚變領域用超導線材需求將主要來自于我國自主設計研制并聯合國際合作開展的中國聚變工程實驗堆（CFETR)項目，項目已在建設進行中，主要用以填補ITER未來商業化運行的聚變堆之間的科學技術差距，實現連續大規模聚變能安全、穩定的工程可行性。2.3終端需求前景寬廣鑒于ITER項目已完結，未來低溫超導材料下游需求增長點主要包括不同時期內超導磁體下游應用領域的跨階段式成長。短期來看，醫用領域磁共振成像儀用MRI超導線材的需求增長將成為超導業務擴張的主要驅動力。中期來看，伴隨著我國半導體行業的產業升級，大尺寸半導體級單晶硅的技術迭代升級將加速并拉動MCZ市場的發展，同時蘭州重離子加速器項目等國家重點工程將有望驅動超導業務的中期發展。長期來看，超導業務的長期發展愿景將聚焦于CFETR以及超導磁懸浮等多個項目。以下將主要對低溫超導下游領域MRI、MCZ、加速器市場及CFETR項目作出現況及前景分析：MRI（磁共振成像儀）MRI是當前超導材料最主要的應用領域，但目前我國人均MRI擁有量與發達國家仍存在較大差距，需求缺口尚存。MRI是一種生物磁自旋成像技術，其對人體不會產生放射性損傷，對腫瘤早期診斷有較高的臨床價值，已經廣泛運用于全身各部位臟器的疾病診斷中。根據Statista的數據，2019年我國每百萬人口MRI擁有量僅約6.4臺，遠低于日本的55.2臺和美國的40.4臺，且多個發達國家每百萬人口擁有量在10臺以上；由于中國人口數量位居世界第一，MRI擁有量缺口較大，國家已明確將磁共振成像設備列為當前優先發展的高技術產業化重點領域之一。MRI設備進口方面，目前我國主要從德國、荷蘭等地進口高端MRI設備，進口數量少，但相對貨值較高，未來在高端MRI市場的空間廣闊。醫用MRI作為醫學影響診斷中心等醫療機構的基本配備要求，在中長期市場的發展有較強確定性，我國在未來有望成為全球最大的MRI市場；然而在我國對MRI的需求與日俱增的同時，近年來進口MRI的數量卻沒有呈現同步增長趨勢。主要有兩方面原因，一方面如GE及Siemens等國際大型醫療設備企業陸續在中國設廠生產，核磁共振設備實現了國內生產；另一方面是國產廠商經過多年經驗累積，已開始逐步實現對進口設備的替代。由于國產超導MRI系統具有成本上的優勢，我國二、三線城市廠商具有較強的市場競爭能力，預計國產超導MRI市場將進一步擴大，廠商對NbTi超導線材的需求也將穩步增長。MCZ(磁控直拉單晶硅技術）單晶硅按晶體生長方法的不同，分為直拉法（CZ）、區熔法（FZ)兩種，直拉法是目前主要的單晶硅規模化量產技術。MCZ技術是通過磁場對導電硅流體的熱對流形成抑制作用，抑制單晶硅生長過程中雜質和缺陷的產生，從而大幅改善晶體完整性、均勻性，可實現高質量大尺寸單晶硅快速生長。其中采用超導磁體提供5000Gs穩定磁場的MCZ技術是目前國際上生300mm以上大尺寸半導體級單晶硅的最主要方法。隨著國內半導體工業的迅速發展，中國已成為全球增長速度最快的單晶硅生產和消費國家，其中MCZ產品占總產量的70%-80%，目前國際上300毫米以上大尺寸單晶硅片已成為主流。由于超導材料具有零電阻的特性，采用超導材料制備的超導磁體可以實現無阻載流運行，因此超導磁體和常導磁體相比，其體積和運行成本均大幅度減小，能夠降低300mm單晶硅制造20%的能耗、提高30%的成品率；我國目前迫切需要發展滿足300mmMCZ單晶硅制備用超導磁體制造技術并實現規模應用，以促進我國單晶硅行業的產業技術升級。從市場規模來看，我國單晶硅業市場規模由2017年的75.5億元增長至2020年的380.3億元，年均復合增長率為71.6%；從需求端來看，我國單晶硅片消費量由2017年的28.7GW增至2020年為144.4GW，年均復合增長率為71.56%。由此可見，在近年來半導體產業的驅動下，我國單晶硅市場規模和需求量在未來也將持續保持高速增長，MCZ技術需求市場也將一并擴大。同時，我國正在逐漸減少單晶硅進口依賴程度，單晶硅爐產量大幅上升，為單晶硅生產用MCZ磁體奠定了良好的市場基礎，未來市場增量可期。加速器以加速器為代表的大科學工程自上世紀80年代以來一直是高技術發展水平和綜合國力發展的象征，以超導磁體為核心的加速器系統是相關裝置的核心。高能質子加速器是超導磁體在大科學工程中應用的一個重要的領域，其包括超導直線加速器、超導回旋加速器、超導同步加速器等設備。超導材料是加速器磁體的重要組成部分，超導磁體的應用可以在很小的激磁功率下產生強大的約束磁場，從而大幅縮減加速器的尺寸，降低加速器功率消耗，從而優化超導加速器的經濟效益。隨著加速器市場需求的增加，超導線材和超導磁體的市場需求也將變得更為明確。中國聚變工程實驗堆項目（CFETR)中國聚變工程實驗堆項目（CFETR）計劃分三步走：1）完成“中國聚變夢”：第一階段到2021年，CFETR開始立項建設；2）第二階段到2035年，計劃建成聚變工程實驗堆，開始大規模科學實驗；3）第三階段到2050年，聚變工程實驗堆實驗成功，建設聚變商業示范堆，完成人類終極能源。CFETR項目的設施主體-一聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施(CRAFT)，是《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規劃》中優先部署的大科學裝置，計劃于2030年建成，該設施目標是建成國際核聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究及測試平臺。截至2022年11月消息，CRAFT設施主體工程建設正酣，已經完成100余個關鍵里程碑建設任務及核心部件的設計、預研和測試驗證，從子系統的實驗室研發測試階段進入到了部分關鍵部件的研制和現場集成及調試階段。若磁約束受控核聚變工程技術方面能取得研發突破，便能為未來戰略新能源貢獻巨大的力量，實現人類的終極能源夢想。三、高溫超導材料3.1產業發展進行中我國高溫超導材料商業化處于初期階段，全面發展仍需時日。我國在超導材料的研究方面已具備較好的研究基礎，但高溫超導材料的開發和批量化制備技術尚顯薄弱，產業化進程落后于部分發達國家。目前具備實用價值的高溫超導材料主要包括鉍系（BSCCO）、釔系（YBCO）、二硼化鎂（MgB2）超導材料及鐵基超導材料等。高溫超導行業產業鏈主要包括上游原材料、中游超導材料(包括線材、帶材等）、下游應用產品三個環節：1)上游原材料行業主要包括各類礦產資源，具體涉及的金屬元素諸如鉍(Bi）、鍶（Sr）、釔（Y）、鋇（Ba）、硼（B）等以及鑭（La）等稀土元素；2）中游為超導材料加工環節，主要產品包括BSCCO和YBCO等帶材、MgB2線材以及鐵基超導體等，是高溫超導行業的核心；3）下游包括各類超導應用產品，如超導電纜、超導電機、超導限流器、超導變壓器、超導濾波器、超導儲能等，是超導行業的載體。3.2應用現狀及前景高溫超導乃至室溫超導研究進展一旦取得突破，其應用難度和成本將極大地降低，這對人類文明的影響深遠程度或將不亞于半導體材料。由于高溫超導的機理目前尚不明晰，因此對高溫超導開展深入研究對于理解具有多體相互作用的復雜量子材料、發展最先進的實驗技術具有重要意義。高溫超導材料下游終端應用涉及諸多與電力電子相關的設備行業，以下將以超導電力技術和超導電子學的應用為核心，對各類下游應用的現狀與前景展開討論：超導電力技術的應用隨著超導電力技術的發展，高溫超導的應用有望大幅降低電力傳輸能耗，從而對能源節約作出貢獻。超導電力技術是利用超導體的特殊物理性質與電力工程相結合而發展起來的一門新技術，其發展與應用能在一定程度上顛覆現代電力的運輸形式，其有效地降低了供電與輸電過程中的能量損耗。由于超導線的載流能力可以達到100~1000A/mm2（約為普通銅導線或鋁導線載流能力的50~500倍），且其直流狀態下的傳輸損耗為零，因此利用超導線制備的電力設備，具有損耗低、效率高、占據空間小等優勢；進入二十一世紀以來，國內外在高溫超導材料基礎研究和超導電力技術研發方面都有長足進展。我國超導電力技術應用研發總體上處于國際同行的前列水平，并具有自身的特色和優勢，目前已有多項試驗成果為未來高溫超導產業化鋪路：1)2011年，以西北有色金屬研究院、東北大學、中科院電下所為主的單位成功制備出國內第一根千米級MgB2長線，建成繼美國、意大利之后國際上第三條千米級MgB2超導線材中試線，標志著繞制大口徑MgB2超導磁體成為可能；2）2013年，中國科學院電工研究所研制成的360米、10kA高溫超導直流輸電電纜于河南中孚實業順利投入工程示范運行，成為全球范圍內傳輸電流