全球新能源材料发展概览：超导材料

全球新能源材料发展概览：超导材料

ISTIS，《2005年世界重点工业发展动态》写作组

1.超导体市场发展动向

当今在用的超导产品中，大部分使用低温超导体（LTS），这部分市场绝大多数来自于从大学研究到大型实验装置中的各种磁体。科研和技术开发（RTD）曾经是最早的超导体应用领域，而目前最大的超导应用市场则是医疗诊断，例如核磁共振成像（MRI）。2004年RTD和MRI这两大领域的全球超导体市场约为37亿欧元，预计未来仍有显著增长，至2010年将达到54亿欧元以上，其中仍以LTS为主导。2004年12月，欧洲超导应用联盟（CONECTUS）进行了对全球超导市场的现状统计和未来预测。有关市场数据代表超导材料、超导部件和超导（子）系统的年度销售额。

与传统应用领域相比，基于高温超导体（HTS）的新兴市场将会令人振奋。这些新兴领域可概括为新的大规模应用和新的电子学应用，即：电力、交通运输、（新）医疗应用、工业加工、信息和通讯。未来10年，在系统开发和成本降低的带动下，2010年这部分全球超导体市场将达到8亿欧元。

表：全球超导体市场现状和预测

(单位：百万欧元)

资料来源：CONECTUS，2004

表：高温超导体HTS大规模应用

表：高温超导体HTS电子学应用

目前美国、欧洲各国、日本、韩国和中国竞相开展高温超导电缆、超导故障限流器、超导变压器、超导电机和超导储能装置等的研究。根据有关预测，超导电力技术将会在2010～2015年进入大规模应用。至2020年全世界超导技术市场预测最低将达975亿欧元（1200亿美元），其中超导电力技术将达284亿欧元（350亿美元）。

2.超导体材料技术进展和产业动态

超导材料与技术的发展趋势是不断探求更高温度的超导体，实现高温超导材料产业化技术在能源、电力、移动通讯、国防领域的应用。

(1)低温超导材料

液氦温度下的低温超导材料主要用于强磁体，如核磁共振。日本已经研发30多年的超导磁浮列车中的超强磁体，就是用低温超导线材制作的超导线圈。以NbTi和Nb3Sn为代表的一些低温超导材料已经成功实现了商业化。由于低温超导材料在强磁场下其临界电流会剧烈衰减，而且其临界温度太低──必须在昂贵的液氦（4.2K）系统中使用，因而其发展和应用收到了严重的限制。

(2)高温超导材料

高温超导材料一般是指在液氮温度（摄氏零下196度）电阻可接近零的超导材料。同样直径的高温超导材料和普通铜材料相比，前者的导电能力是后者的100倍以上。正因为其损耗小，制成器件的体积小、重量轻、效率高，高温超导材料可广泛应用于民用和国防领域，如制造超导变压器、超导电缆、超导电机、超导磁悬浮列车等，是对国民经济、国防建设具有重大战略意义的新材料。

①高温超导带材