机械行业可控核聚变专题：关于超导的研究和探讨 高温超导带材技术突破有望推进托卡马克商业化

　　托卡马克是全球核聚变装置采取的主流技术路径。超导磁体是托卡马克价值量占比最高的环节，而超导带材又是超导磁体的核心成本构成。我们认为，超导带材及超导磁体环节具备高价值量、高壁垒、竞争格局优异的特征，值得重视。
　　本篇报告讨论了超导及超导材料的定义、高低温超导材料各自的优劣势及进展、以及超导磁体的构成和壁垒，以及相关的上市公司。
　　托卡马克要想实现商业化应用，离不开高温超导材料技术突破。超导材料是一种在一定条件下，能排斥磁力线且呈现出电阻为零的特性的新型材料。超导材料的应用能够大幅提升在一定电流强度下能够产生的磁场强度，大幅缩小托卡马克的体积，降低托卡马克的建造成本。根据临界温度（Tc）不同，超导材料可分为低温超导材料和高温超导材料。Tc<-233℃的超导材料被称为低温超导材料，Tc≥-233℃（液氮的沸点）的超导材料被称为高温超导材料。
　　受益于核聚变及其他下游需求的快速增长，2023-2028 年高温超导材料市场规模CAGR 有望超20%。高温超导材料可以在液氮环境（-196℃）下工作，制冷成本远低于低温超导；此外，高温超导材料能够实现的磁场也远高于低温超导。目前，第二代高温超导是高温超导材料的主流技术路径，也是未来核聚变用超导带材的主要发展方向。2023 年，全球高温超导材料市场规模约8.5 亿美元。预计到2028 年，全球高温超导市场规模达21.5 亿美元。2023年-2028 年，高温超导市场CAGR 超过20%。
　　第二代高温超导带材竞争格局优异，国内上海超导、东部超导为核心供应商，第二代高温超导带材生产工艺还未成熟，生产商主要有美国的Superpower、日本Fujikura 和SWCC、美国AMSC、德国的THEVA、上海超导（国内市场份额80%）和东部超导等。目前，上海超导为国际上唯二两家具备年产千公里级第二代高温超导带材生产能力的厂家之一，2025 年6 月29 日，规划投资25 亿元的上海超导带材及总部基地正式开工建设。2024 年，东部超导（永鼎股份控股）也通过了年产5000 公里带材扩产议案。
　　超导磁体制造壁垒较高，仍有多个难点亟待解决。超导磁体由超导带材绕成线圈，并且经过绝缘、应力、传热、冷却等环节制备而成。超导磁体的核心难点在于：1、材料性价比：材料性能有待提升，价格有待下降；2、导体技术：决定磁体能否长期稳定运行；3、绕线工艺：决定磁场强度；4、失超保护：若发生失超，重建成本极高。
　　相关公司：超导带材环节：西部超导（军工组，我国低温超导材料龙头）、上海超导（IPO 进行中，我国高温超导带材龙头）、永鼎股份（通信组，旗下东部超导生产高温超导带材）、精达股份（电新组，上海超导第一大股东）；超导磁体环节：联创光电（参股联创超导，联创超导为高温超导磁体供应商）；超导设备环节：雪人股份和冰轮环境（氦气压缩机组）。
　　风险提示：高温超导技术突破不及预期、上海超导上市进展不及预期、托卡马克技术进展不及预期等。
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