室温超导产业链全梳理
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事件：7月22日，一批韩国科学家连发两篇论文，宣称造出了一种在室温和环境压力下完美的超导材料——LK-99。美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)的结果支持LK-99是一种室温常压超导体。此次韩国科研团队公布的超导材料体系在“室温常压”（转变温度约400K（127℃））下即展现超导性，若被复现成功，这将是超导领域革命性的进步。
1、为何室温超导引发这么大的议论？
若成真，那么意味着电气传输过程中，能量损失骤减。我们做大胆推演：1）光伏、风电的能源可以远距离传输，电价大幅下降；2）磁悬浮成为现实；3）涉及到加速领域的技术研发进一步突破，包括可控核聚变。简单而言，这是涉及到能源变革的大命题。
2、今日事件是韩国团队的LK99材料（铜铅）体系经美国LBNL初步模拟，认为具备室温超导的理论可行性；此外美国的TAJ公司也宣布发现一种石墨烯泡沫材料，同样是室温超导材料。国内层面，华中科技大学在B站发布视频，首次验证合成了可以磁悬浮的LK99晶体。
3、最近实验室方面发布了很多超导理论的进展，但实际验证还需时间。理论虽还待检验，产业化已经在快速发展中，尤其是高温超导。
对最新实验室发布的论文的解读：论文用室温超导材料性质进行电脑模拟，做出了可以实现室温超导特性的理论值。但实操起来合成上是有难度的，所以现在就是理论上可以实现室温超导，但实际上材料端都还没有做出来，材料需要有微弱抗磁性和导电能力，都还不满足。至于什么时候做出来现在都给不出确定的预判。
本次论文数据关注度相比3月更高，因为3月美国迪亚斯团队当时是说要1w倍大气压下才能实现室温超导，且后续被证伪，所以没有产业化应用的价值，也没有实验室复现。而这次的论文是常温下的数据，没有使用条件的限制。
4、超导行业已经产业化的主要是高温和低温超导。低温是液氦温区，高温超导是用液氮可实现。低温超导是上世纪80年代就已经产业化，包括磁共振等，但液氦昂贵且需进口，高温解散了液氦的限制，所以有望更多商业化。高温这两年上下游也有变化，上游是良率和成本这两年都有突破，19年采购带材需要300-400/米，现在只需要80/米，之后可能30-40/米都能采购到，所以有望1-N。下游电网（深圳今年有铺设电缆）、能源、核聚变领域都有进展。高温的优势主要在于磁体强度要由于低温和常温，低温只能有15特斯拉的磁场，高温是可以做到45特斯拉及以上的磁场强度的。
5、此次出现的室温超导材料如果验证成功，则是全新的材料体系，以关注度最高的韩国团队为例LK99为铜铅材料体系，目前市面上尚没有直接应用过此材料的相关公司，因此可被受益定价的资产有两类，底层团队Knowhow的迁移+室温超导成功后直接受益的下游。
6、底层团队Knowhow迁移方面，我们认为应该关注实现高温超导产业化的公司永鼎股份（东部超导）、精达股份（上海超导）；高温超导是铜银体系，这些公司本质的核心壁垒在于设备，如何将高温超导材料镀膜，这些设备产线均为高度自研，无法外采。而实现高温超导材料产品化过程中遇到的问题及解决方案的积累，未来有望迁移至室温超导的产业化，这些底层Knowhow属于核心资产。（高温超导公司基本稀缺性，国内仅三家龙头上海超导、东部超导、上海上创）
7、应用端：
线缆：高温在线缆的应用主要有两个优势，一是能节省70%输电走廊的空间，二是不需要变电站（无电阻）。建设主要在核心城区，因为在寸土寸金的地方会更节省成本。高温线缆成本是9000w。目前上海和深圳已经分别建设了两条，使用情况看上海在无人监督的情况运行的很好，每天能减少10%的成本。目前上海要继续建5公里线缆，但5公里的线缆需要2000千米的带材需求，现在带材厂商的产能不足够支撑，所以也带动上游带材的扩产。但现在其实只在核心城市才有一定成本优势。
磁体：联创基于磁体做了感应加热设备，原理是旋转金属切割磁感线发热，加热大型金属，预热软化，再生成挤压件。高温超导在磁体领域有两大优势，一是每年能节省约450w的电费，二是加热均匀性提升带来良率提升。公司在手订单超过60多台，客户采买能拿到40%的采购政府补贴。预计每年增加200台需求，约20亿的年增。今年预计交付10台，过两年可能就能达到200台。
晶硅生长炉：今年上半年有陆续推出光伏企业推出晶硅生长炉，因为理论是产生磁场，所以其实低温和高温都可以做，联创目前也在尽力打通下游，预计明年一季度可以推出原理样机，并且客户对低温和高温都是非常开放的态度。这一块应用就可以给到百亿空间。
核聚变：核聚变产生能量效率很高，也环境友好，安全性能也更好。核聚变实现的条件一是温度要达到1亿度，二是密度要足够高，三是能量约束时间足够长。核聚变实现一般是重力约束（无法实现）、惯性约束（无法持续）、磁约束，所以只有磁约束是在不断推进的，而超导磁体的优势在于能减少体积，也就减少了费用，降低了进入门槛，22年私人投资额已达到30亿美元，包括openai，微软等都有投入，而这30亿美元大多会投入到高温超导。
8、行业空间上，以上所述下游应用空间可以达到千亿规模。产业链布局上，上游包括上海超导、西部超导，下游包括联创光电等。技术壁垒上，下游加工壁垒更高，因为陶瓷性材料本身较脆，在强磁场下做到不断裂是比较困难的。格局上，室温超导的出现对高温低温可能会有威胁，但因为室温量产没有那么快，高温和低温发展空间还是很大，且如果室温超导真的量产，上游带材也会跟进。
9、涉及材料端，这也是市场最关心的，目前大概率是铅、铜混合物。关于铅：
1）全球产量：USGS数据大约1200万吨，其中60%是回收，也就是说约500万吨是矿产。
2）需求：约80%在蓄电池领域。
3）涉及矿产公司2022年产量：
【室温超导专家交流纪要】
Q：韩国室温超导情况？
它这次的材料体系首先比美国迪亚斯在3月份物理协会上报道的超导体看起来更靠谱一些，因为美国迪亚斯的报道是近常压，但也是一万个大气压下294K的超导体，相当于超导转变温度是21度；韩国人这次的报道则是不需要压力，超导转变温度最高达到400K， 相当于127 度。韩国这次超导，如果是真的超导体，那么意义极大，因为127度与室温20度存在107度的温差，空间很大。
目前还不能证明这是真正的超导体，从报告来看，它的许多测量都存在问题，但也不能证明是错误的。
从材料体系来看，应该是有一定的超导现象，至少有一定的抗磁性在里面，但是否是因为超导而产生的抗磁性还有待重复证明。从报道结果来看是有瑕疵的，但有可能有超导性。
对整个超导领域来说是一个信号，启发通过材料体系来实现超导。
它的材料体系有氧、磷、铅、铜等等，都是易得且便宜的，如果用锌或铅锌进行替代，有可能呈现出更完整的超导性。研究新的材料体系意义还是非常大的。
第一，实验体系需要其他实验室验证。第二， 实验数据是真实的还是造假的。第三，测量方面的误差可能导致误认的实验现象。Nature拒收了韩国的报告。这次韩国的实验体系相对来说比较容易复刻，是磷酸根加氧，而之前美国迪亚斯的不易复刻。这次一两个星期之内就可能有实验室复刻，很快能得到证明。
Q：如果韩国的是真的，那么和室温一百多度的温差，是要改进之后才能更好地使用吗？
不是。我们用超导材料做的装备一定是工作在20度，和127度差了107度，器件在工作过程中， 就算遇到高温， 提高到40 多度，也一直保持在127度以下，都能正常使用，所以它的富余度很大，和以往的超导体相比有更大的优势。所以说它的意义非常大，如果是真的，那么有可能颠覆现在的材料体系。
Q：国内有一些学校在做这个的重复性实验，那么初步看下来是有可能实现的吗？
现在虽然理解高温超导体很难，但是可能确实存在。一个是寻找新的东西，一个是发掘它的应用。超导体电阻为零，任何超导体都有一个本征的临界超导电流，现在发现的上千种超导体里，临界电流能够满足实际的应用的并不多，只有五六种材料满足。所以发现新超导体的物理意义很大，但能得到实际应用的概率很小。
Q：现在我们国内能做到实际应用的超导材料主要是铜氧那一类的吗？
现在国内的一个是西部超导做的铌三锡，已经应用在了核磁共振成像，一些低温科学工程比如对撞机、离子加速器、核聚变演示装置等等，工作在4.2K的温区；另一类是77K的钇钡铜氧，国内以东部超导、上海超导、上创超导三家公司为主，商业化应用主要是做一些小的科学装置，还有感应加热，瞄准核聚变，国内也成立了三家核聚变公司，未来发展方向都是基于钇钡铜氧带材。
Q：就商业化用途来看，钇钡铜氧是比较好的吗？
从本征参量来讲的话，它是最好的。一个是载流能力最强，一个是它的磁场是最强的。
Q：电力输送这一类常规应用里面，这些材料体系还是没有大的市场吗？
上海做了1.2公里的超导电缆，深圳平安大厦下面也做了400米的超导电缆，都用的钇钡铜氧。上海现在推的五公里左右的电缆也是基于钇钡铜氧。现在的超导电缆、感应加热、核聚变对带材的需求还是比较大的。
Q：这些材料现在在应用端会有什么障碍困难吗？
一个是带材的稳定性， 一个是带材的成本，制约了真正大规模的应用。带材的成本目前来讲还是比较大的，一般情况下一米大概是一百块钱左右，低的可以到60块钱左右，性能稍微差一些。
Q：成本为什么这么高呢？
钇钡铜氧材料不贵，实际上很便宜。一个是在成品率方面有问题，另一个总体的产能比较小，相关配套的产业也比较贵，比如基带都是从国外买的，一公斤也是一两千块钱。类似的抛光、电镀这些成本也都是比较高的。
同时需求量也没有上来，产能规模太小，上海超导产能不到一千公里一年，东部超导三百公里左右。核聚变一个线圈就要四五百公里，现在的产能完全满足不了。满足不了就要扩产，现在上海几家公司好像都要扩产。
像加热、电机、磁悬浮这些领域，随着带材工艺稳定性的提升，综合性能的进一步提高，用起来比较皮实的时候，可以得到进一步应用。
Q：像这些材料实际应用的时候，客户有什么反馈吗？需不需要经常进行维护和替换？
带材整体的结构和各方面问题在不断改进，现在已经比以前强太多了。带材就封装一个问题，带材本身结构比较复杂，如果封装的好，使用就没问题。还有一个问题就是，现在的温度毕竟是在液氮温区，从低温到常温下，有热应力的问题，这些都需要带材的生产商和应用商去对接。慢慢的其实很多问题都解决了。
Q：产能扩张的约束是在什么地方？
主要是工艺装备的问题。现在厂家基本都是在外面加工，很多东西都是自己设计，没有自己的生产厂家。产能扩张要在新的设备里有所改进。
现在生产厂家做出的带材水平都在100安培左右（一根四毫米宽的带材），但实际上带材的本征性能可以很高，实验室可以做到300或500。厂家都在改进的过程中，有很多研发的工作在里面。
Q：整个改进还是材料里面元素的掺杂、比例上吗？
是的。包括核聚变、感应加热对低温性能有比较高的要求，东超带材的低温性能就比较好一些，而上海超导和上创超导因为工艺不一样，要提高低温性能就比较难一些。
Q：用户对价格的敏感度如何？
电力领域的话会在乎这些成本问题，核聚变、核磁共振成像就不太在乎成本。感应加热领域虽然在乎成本，但是综合来算还是比传统方式低一些。
Q：您觉得超导材料成本低到什么程度的时候，会迎来快速商业化呢?
现在用的人已经是越来越多了，现在的成本已经在100块钱以下了。我认为如果成本在50以下了，就可以做到。很快也能达到50以下了。
Q：哪几个市场需求会大一点呢？体量大概有多大？
这个我没有详细研究过，但我感觉未来几年可能核聚变对材料的需求量会比较大。
Q：核聚变主要是用在什么地方？
就是能源能量，做聚变反应堆。
Q：您觉得商业化电缆什么时候能发展起来？
可能需要国家来推这个事情。从企业方面来讲，上海超导已经证明了这个在节能方面还是比较好的。但是对国网来讲，电缆行业安全和稳定是第一位的，钇钡铜氧现在面临的最大问题是低温问题，如果能把低温制冷系统做的非常可靠，那超导电缆的发展应该是很快的。
Q：所以低温超导实际上成本是比较高的？
是的。所以说这次的室温超导意义很重大。电网不积极的原因就在于不清楚制冷系统的作用，不信任超导电缆。
Q：现在制冷系统都是用液氮吗？
是的。上海超导是泡在液氮里面的，但由于接头、电阻的问题，会有液氮的蒸发，所以一直在接着制冷机，把蒸发的液氮补回来。
Q：看网上信息说这周末就会有实验室做出这次韩国的实验结果验证， 这个属实吗？
快的话可能这周末会出来，但也不是那么容易的。材料想要真的做的和韩国一模一样可能也要两个星期吧。
Q：如果真的做成了，那是不是国内也可以用这个材料去做研发了？
即便是真的成了，这个材料应用在电力、聚变这些方面的可能性也是比较低的。这个体系现在与应用相关的参量我还没有看到很好的数据。等到它的本征性能数据都出来以后才能做出判断。
Q：国内生产带材的设备有哪些？
低温超导基本采用的是熔炼的方法，就是熔炼炉；高温超导也类似这种方法，但它是用粉末装管的方法；钇钡铜氧这个体系材料主要采用做涂层、做薄膜的方法。
Q：这些设备不构成约束？
前面的装备不构成约束，因为也是比较传统的了；钇钡铜氧的装备还是比较关键的，每一家都有自己的know how，里面需要很多关键技术。