超导行业专题系列报告之一超导行业概述篇

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2011 年 07 月
图表目录
深度研究
图 1：超导电性的元素................................................................................................. 4 图 2：超导材料零电阻性............................................................................................. 5 图 3：超导材料完全抗磁性......................................................................................... 5 图 4：超导材料转变温度的发展历史......................................................................... 6 图 5：超导行业产业链图示......................................................................................... 7 图 6：涉足超导行业产业链的国内主要上市公司................................................... 13
4.超导产业链相关的公司.............................................11
4.1 超导行业相关上市公司...............................................Βιβλιοθήκη Baidu...............12 4.2 超导产业链盈利能力 ..................................................................13 4.3 结论 ...........................................................................................13
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2011 年 07 月
深度研究
1 超导材料概述
1.1 超导材料定义
超导材料是一种新型材料，在一定低温条件下,能排斥磁力线且呈现出电阻为零 的特性。目前，已发现有 46 种元素和几千种合金和化合物可以成为超导材料。
表 1：超导材料特性 .................................................................................................... 5 表 2：超导材料历史长河中的最闪亮点..................................................................... 7 表 3：各国超导行业政策支持..................................................................................... 8 表 4：美国停电及电能质量事件................................................................................. 9 表 5：美国电网 2030 计划......................................................................................... 10 表 6：奥巴马政府经济复兴计划进度报告............................................................... 10 表 7：中国超导行业成果........................................................................................... 12 表 8：涉足超导材料的国内上市公司....................................................................... 12
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超导“航母”即将启航
——超导行业专题系列报告之一：超导行业概述篇
核心观点：
超导材料是一种具有超导特性的新型材料，在一定低温条件下能排斥磁力线 并且呈现出电阻为零的现象。超导现象从 1911 年发现至今正好 100 年，在 这百年历史中超导材料的物质结构、性质及品种逐渐清晰。目前，已经发现 的有 46 种元素和几千种合金和化合物具有超导特性。
我们最看好超导材料，其次是超导限流器等产品应用。首先，目前国内超导 材料主要是依赖于美国和日本进口，价格较高，占应用产品的 50%左右成本。 超导行业发展必将产生超导材料大量的需求，如果超导材料长期依赖进口， 国内超导行业将沦为简单加工制造业，没有核心竞争力。因此，未来超导材 料的国产化必将是国内超导行业发展的制高点；其次，超导产品应用是超导 行业产业链中市场空间最大的一环，而超导限流器又是解决电网短路电流过 大并且保护电路的唯一现实产品应用，必将是产品领域领先者。
2.超导行业产业链解析 ................................................. 7
3.后续政策支持值得期待.............................................. 8
3.1 全球扶持政策空间很大.................................................................8 3.2 出台新材料政策，中国超导行业“启航” ..................................11
超导产业链主要由三部分组成：上游是矿产资源，如钇、钡、铋、锶等金属， 是超导行业的基础；中游是超导材料如 YBCO 和 BSCCO 等带材，是超导行业 的核心；下游是超导应用产品，如超导电缆、超导限流器、超导储能、超导 发电机、超导滤波和超导变压器等，是超导行业的载体。
技术进步和成本下降是基础，超导行业将逐步实现商业化应用。由于世界各 国面临电力系统设备及基础设施老化等问题，如美国每年由于短路电流造成 的损失高达 800 亿美元。全球包括美国、欧盟、日本、韩国等国相继出台大 规模的一系列政策和资金支持，大力研发和生产超导应用产品,解决短路电 流引起的电力系统问题。按照奥巴马政府规划，在未来 8-10 年内超导电网 产业规模将达到 30 万亿美金。对比美国，由于短路电流过大，我们保守估 计中国每年电力系统损失约在 10 几亿元。按照目前电力技术，必须使用超 导产品才能解决短路大电流瞬间冲击造成的电网损失，超导行业商业化应用 值得期待。
从整个产业链价值分析来讲，钇矿资源占超导材料 30%左右的成本，超导材 料占超导产品应用 40-50%的成本。从盈利能力来讲，超导材料盈利能力最强， 毛利率约 50%左右；超导限流器的毛利率相对较低，约 30%左右。根据超导 行业盈利能力强弱水平，我们看好：超导材料和超导限流器。
我们建议战略性看好超导材料和产品研发的公司。最看好超导材料，推荐正 在研发第二代超导材料的永鼎股份，建议关注汉缆股份；其次看好最先具有 商业化应用前景的超导限流器，推荐百利电气，建议关注中天科技、综艺股 份和宝胜股份。超导材料及产品的深度研究请见后续专题报告。
资料来源：申万研究
随着科研的不断深入，超导材料的特性也不断发展。目前，已经发现的超导材料 特性包括:(1)零电阻效应：在一定的转变温度以下，超导体的电阻突然变为零，通常 把电阻变为零的温度称为超导转变温度或临界温度，用 Tc 表示。不同超导体临界温 度各不相同。例如，汞的临界温度为 4.15K（K 为绝对温度，0K 相当于零下 273℃）， 而高温超导体 YBCO 的临界温度为 94K；（2）完全抗磁性：当把超导体置于外加磁 场时，磁通不能穿透超导体，而使体内的磁感应强度始终保持为零（B=0）；（3） 同位素效应：同位素原子量越小，Tc 越高；（4）量子隧道效道效应：超导体中的电 子对能够穿过绝缘层，在势垒两边电压为零的情况下，将产生直流超导电流，而在势 垒两边有一定电压时，还会产生特定频率（2eV/h）的交流超导电流 js=jcsinw0。利用 超导材料的特性，将超导材料加工生产成不同设备，应用于不同的领域，如电机、高
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2011 年 07 月
深度研究
目录
1 超导材料概述 ............................................................ 4
1.1 超导材料定义 ...............................................................................4 1.2 研发起步早，仍在探索中 .............................................................6
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行 业 及 产 业 中小盘专题行业报告
2011 年 07 月 19 日
行
业
研
究
深 度
行业评级：看好
研 相关研究 究
证 券 研 究 报 告
证券分析师 王华 A0230511040065
研究支持 孟烨勇
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联系人 孟烨勇 (8621）23297818*7486
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据我们统计，具有超导电性的元素在元素周期表中主要分为两类：一类是在常压 下具有超导电性的元素，目前发现的共有 32 种（青色）；第二类是在高压或制成薄 膜状时具有超导电性的元素，目前发现的共有 14 种（绿色），而具有超导电性的合 金、化合物，根据不同的化合物组成数目成千上万种。
图 1：超导电性的元素
我国超导材料和超导限流器潜在市场规模分别为 800 亿和 1500 亿。超导市 场潜在规模约 2000 亿，而超导材料占比 30-40%，我们预计超导材料潜在市 场规模约 800 亿。如果十二五电网规划主导的特高压建设顺利实施，电网短 路电流将由当前的 59.9KA，在未来 5 年内最大上升到 150KA。而目前通用的 SF6 断路器无法满足短路电流日益增高的冲击压力，超导限流器是目前唯一 能解决短路电流过大，并且保护电路的产品。我们按照十二五规划中，短路 电流超过 100KA 变电站数量来测算，至 2020 年，我国超导限流器潜在市场 容量 1500 亿。