超导体 (Superconductor) 又被称为超导材料，是一类在特定低温环境下展现出独特物理特性的新型材料，主要包括零电阻和强磁抗性。这些材料在超导态时，电阻消失，能够实现无能耗的电能传输。到目前为止，已发现46种元素、数千种合金和化合物具备超导特性。

　　超导体的两大关键技术原理是零电阻和抗磁性。处于超导态的超导材料，当其遭受外部磁场影响时，磁力线无法穿透，内部磁场保持为零。这意味着，如果在超导环中引入由磁场引起的电流，该电流能够长时间维持，且不会衰减。此特性对于能源传输和电子设备具有重大意义。

　　超导体根据其组成和转变温度的不同，大致分为低温超导体和高温超导体两大类。它们在多个行业领域均显示出巨大的应用潜力。例如，在电力能源领域，超导体可以用于高效传输电能，降低能源损耗。在医疗设备中，超导体用于制造高性能的磁共振成像（MRI）设备。此外，这些材料还广泛应用于交通运输、军事、机械工程、高能物理实验以及电子通信等领域。

　　这一时期标志着超导体概念的诞生和中国超导领域的初步探索。1911年，荷兰物理学家Heike Kamer-Onnes发现汞在4.2K（-268.97℃）的液氦冷却环境下呈现零电阻，首次揭示了超导电性规律。1933年，菲尔德和迈斯纳发现超导体在转变温度下不仅电阻消失，还具有抗磁性。1951年，中国科学家钱三强等人提议建设低温物理研究所，为中国超导研究奠定了基础。1965年，管惟炎的课题组成功制造中国首个强磁场超导磁体。到1986年，美国贝尔实验室发现了临界温度为40K（-235.15℃）的超导材料，为全球超导体研究开辟了新的路径。

　　这一阶段，中国超导体行业取得了重大突破。1987年，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤发现了临界温度为90K（-185.15℃）的钇-钡-铜-氧高温超导体材料。1988年，日本研发出了临界温度为110K（-165.15℃）的Bi-Sr-Cu-O超导材料，随后又有更高温度的铊系和汞系超导材料被发现。这些发现突破了液氮77K温度限制，全球范围内掀起了高温超导研究的热潮。

　　21世纪初，中国在超导体领域的发展迅猛。2000年，北京有色金属研究院研制出百米长的铋系高温超导带材，主要用于输电电缆和医疗设备。2001年，清华大学研制成功340米长的铋系高温超导线年，日本东京工业大学发现了临界温度为-251.15℃的氟掺杂镧氧铁砷化合物。2008年，中国科技大学和中国物理所研究组发现了临界温度为-233.15℃的非传统超导材料。2014年，德国科学家Eremets实验验证了吉林大学崔田教授的预测，发现了临界温度为190K的硫化氢超导材料，2015年进一步提升到了203K。2019年，Eremets在氢化镧体系中实现了250K的临界温度。

　　这一时期，中国成为少数掌握超导线材产业化技术的国家之一，国际高温超导材料研究不断突破温度极限。随着中外交流的加强，全球超导体行业步入了高速发展阶段。

　　近年来，中国超导体行业展现了显著的增长势头。自2018年以来，该行业市场规模持续扩大，从2018年的237.1吨增长至2022年的1,303.2吨。根据市场预测，到2027年，中国超导体行业的市场规模有望达到4,285.7吨，年化复合增长率预计为31.3%。

　　2018年至2021年间，中国超导体市场规模实现了平稳增长。2022年，市场增长幅度较前四年显著加速。在中国超导体市场中，低温超导体占据了主要市场份额，2018年至2022年期间占比超过85%。低温超导线材的制备过程复杂、制备周期长、工序繁多，其全套技术形成具有较大挑战。

　　展望未来，预计至2027年，中国超导体行业将继续保持增长态势。得益于政府多项鼓励新材料使用的政策全面实施，以及新政策的推出，市场需求有望进一步增加。2023年，工信部发布的《关于开展2023年重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作的通知》中将超导材料列为重点，为行业发展提供了更多支持。

　　上游环节主要涉及超导体制造所需的原材料供应。这些原材料包括各种金属元素、合金和特殊化学品，它们是制造超导线材和其他超导产品的基础。中国在这一环节的发展体现在对原材料的采购、处理和提纯能力上，其中包括铌、钛、铜等金属的提炼和加工。

　　据国家统计局数据，2020年我国十种有色金属产量6168万吨，同比增长5.5%，增幅同比扩大2个百分点。中国有色金属工业协会发布四季度企业信心指数为50.1，连续两个季度保持在临界点以上。

　　中游环节是产业链的核心，涵盖了六大前沿超导材料的制造过程。这一环节包括低温超导体和高温超导体的研发与生产。制造过程中涉及复杂的物理和化学过程，如材料合成、线材拉拔、涂层技术等，以确保超导材料具有所需的物理特性。中国在这一领域已实现了关键技术的自主研发，并在全球超导材料制造领域占据了重要地位。

　　在全世界超导研究热潮中，一系列超导转变温度高于液氮温度的超导体被发现，包括BiSrCaCuO（根据超导相不同分别简写为Bi2223、Bi2212）、REBaCuO（简写为RE123，RE为Y、Gd等稀土元素）、TlBaCaCuO（简写为Tl2223）和HgBaCaCuO（简写为Hg1223）等一系列氧化物高温超导材料。

　　采用薄膜外延生长制备的双轴织构RE123涂层导体克服了晶界弱连接问题，其本征特性和制备工艺决定了RE123面内面外织构程度高，晶界弱连接小，而由其岛状生长机制提供的大量位错缺陷形成的高密度有效磁通钉扎中心，具有明显优势。更为可贵的是，其基带可选择价格低廉的镍基合金或常规的不锈钢带，材料成本具有很大的下降空间。因此，基于RE123的第二代高温超导带材成为实用高温超导材料的研究热点和应用期盼。

　　我国高温超导基础研究成绩斐然，但长期以来未能实现高温超导的产业化及大规模应用。主要原因包括：RE123材料具有强各向异性，载流能力强烈依赖晶界夹角，必须实现原子级晶粒的双轴织构排列才能获得高性能带材；RE123属于陶瓷材料，机械加工难度大，需要结合柔性基带，制备工艺复杂，成膜效率低，带材长度方向的连续性、稳定性问题难以解决；批量化、连续化制备的专门装备系统缺乏，成本居高不下，影响下游产品的开发。

　　其中不乏较为优秀的技术突破，上海“第二代高温超导带材关键制备技术”项目组，针对RE123材料实用化瓶颈问题，攻克双轴织构生长和连续化制备关键技术难题，实现了具有自主知识产权的高温超导带材技术路线。项目采用非真空化学法技术路线，具有组分易控制、溶液100%利用，适于大面积、宽带化和批量化制备等优点，是高温超导带材低成本产业化的理想路径。

　　该项目核心技术与国内外同类技术的主要参数对比，在化学法制备第二代高温超导带材领域，在成材效率、载流性能、单根长度和产能等方面，达到美、日、德等发达国家水平，部分指标处于领先地位。

　　该项目在第二代高温超导带材的关键基础问题、关键制备技术和产业化装备方面取得了重要突破，建立了我国具有自主知识产权的带材生产线，实现了带材产业化，填补了国内空白；打破了发达国家对中国第二代高温超导带材市场的垄。