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铌钛超导合金市场调查报告:预计2031年将达到351.04百万美元--QYResearch

发布日期:2025-02-25
超导材料分为低温超导材料和高温超导材料,临界温度在25K~30K以下的超导材料为低温超导材料,临界温度高于25K~30K的超导材料为高温超导材料。目前,基于低温超导材料的应用装置一般工作在液氦温度(4.2K及以下),基于高温超导材料的应用装置一般工作在液氢温度(约20K)至液氮温度(约77K)之间。

NbTi作为一种关键的低温超导材料,其合金可通过常规的难熔金属加工技术制备而成。随后,采用多芯复合加工技术,将合金进一步加工成以铜(或铝)为基底的多芯复合超导导线。最终,通过冶金工艺精炼,确保合金达到β单相结构,并进一步转化为具有强大钉扎中心的双相(α+β)合金,以满足各类应用需求。

NbTi与NbsSn的主要区别在于NbTi 是二元合金,具有良好的加工塑性,很高的强度,制造成本低,临界磁场低,主要用于 10T 以下磁场;Nb3Sn 是金属间化合物,属于脆性材料,加工性能差,制造成本高,但是临界磁场高,主要用于10T 以上的磁场。
本报告统计范围包括NbTi超导线材、NbTi超导棒材等。

铌钛超导合金行业目前现状分析

低温超导材料是一种具有低临界转变温度(Tc<30K=在液氦温度条件下工作)的超导材料,常用的两种低温超导材料主要是铌钛(NbTi)超导合金和铌锡(Nb3Sn)超导合金。目前从下游用途来看,铌钛(NbTi)应用较为广泛,主流用于MRI、MZC以及重大科技设施项目上(ITER、加速器等);而铌锡(Nb3Sn)超导材料用途则主要偏向NMR和ITER。


铌钛超导合金作为一种高性能材料,在生产过程中面临着诸多技术挑战,其中最为显著的是其复杂的制备工艺和高度的技术壁垒。这种合金之所以难以生产,很大程度上源于其成分特性和对熔炼技术的严格要求。首先,铌钛超导合金中铌元素的含量相对较高。铌是一种具有高熔点和高反应活性的金属元素,这使得在合金的熔炼过程中,对温度控制和化学反应的调控要求极为苛刻。如果熔炼技术掌握不当,铌元素很容易在合金熔体中形成不熔块。这些不熔块不仅会降低合金的质量,还会对后续的加工过程造成极大的干扰。特别是在细芯丝铌钛线的生产过程中,不熔块的存在会导致断线问题的频繁发生。断线问题的出现不仅会降低生产效率,还会增加生产成本,甚至影响最终产品的性能和质量。


因此,铌钛合金棒材的制备过程显得尤为困难。为了克服这些技术难题,生产商需要投入大量的研发资金和技术力量,以确保合金的熔炼和加工过程能够稳定进行。然而,由于技术门槛较高,全球范围内能够生产铌钛超导合金的企业数量非常有限。目前来看,铌钛超导合金的市场主要集中在Top3企业手中,这些企业凭借先进的技术实力和生产经验,在市场中占据了主导地位,2024年Top3企业份额达到了79.1%。


从目前铌钛超导合金市场来看,各家企业铌钛合金产品有着明显区别。比如铌钛超导棒材企业主要是ATI和西部超导,俄罗斯的Chepetskiy Mechanical Plant也能根据定制需求提供部分棒材;而铌钛超导线材企业则主要是Bruker、西部超导、诺而达、KIS Wire、JASTEC和Supercon, Inc。针对下游应用市场,每家企业侧重点也有所不同。比如在MRI领域,主流厂商是Bruker、西部超导和诺而达;而Chepetskiy Mechanical Plant和JASTEC更多偏向ITER、科研等领域。

 全球市场铌钛超导合金销售额(2020-2031)

2024年,全球铌钛超导合金市场销售额达到了249.86百万美元,预计2031年将达到351.04百万美元,年复合增长率(CAGR)为4.41%(2025-2031)。未来几年,本行业具有很大不确定性,本文的2023-2031年的预测数据是基于过去几年的历史发展、行业专家观点、以及本文分析师观点,综合给出的预测。

全球铌钛超导合金市场销售额及增长率

全球市场铌钛超导合金市场规模

地区层面来看,中国市场在过去几年变化较快,2024年市场规模为79.99百万美元,约占全球的32%,预计2031年将达到117.49百万美元,届时全球占比将达到33.47%。

全球各地区铌钛超导合金产地主要分布在美国、欧洲(芬兰、俄罗斯)、亚洲(中国、日本和韩国)。其中2024年亚洲和美国共占据了89.9%的市场份额。中国铌钛超导合金企业-西部超导在技术和产品性能上可与国际龙头企业比肩,在西门子、GE等MRI企业手中占据着一定的市场份额。同时西部超导也是全球仅有的超导合金产业全覆盖的企业,从锭棒到线材再导磁体。

从产品类型及技术方面来看,NbTi超导线材占据了主要的份额,2024年市场份额超过了90%,由于线材无需在进行繁杂的工序加工,可直接超导磁体上,预计到2031年NbTi超导线材仍保持着领先地位。

从应用层面来看,不同领域对NbTi超导线材的要求不同。尤其在ITER和加速器等重大科技项目领域,更加注重超导材料的临界电流、临界磁场、长度稳定性等要求,2024年ITER和加速器市场份额为36.22%。

从生产商来说,全球范围内,铌钛超导合金核心厂商主要包括Bruker、西部超导、诺而达、JASTEC和ATI等。2024年,全球第一梯队厂商主要有Bruker和西部超导,第一梯队占有大约65.7%的市场份额;第二梯队厂商有诺而达和ATI等,共占有22.8%份额。

2024年全球铌钛超导合金第一梯队、第二梯队和第三梯队厂商及市场份额

 铌钛超导合金行业政策分析

 

政策

描述

1

《新材料产业发展指南》

加快推动先进基础材料工业转型升级,高强韧钛合金等先进有色金属材料等为重点,重点突破材料性能及成分控制、生产加工及应用等工艺技术,不断优化品种结构,提高质量稳定性和服役寿命,降低生产成本,提高先进基础材料国际竞争力。开展高温、高强、大规格钛合金材料熔炼、加工技术研究,提升新型轻合金材料整体工艺技术水平。加强超导材料基础研究、工程技术和产业化应用研究,积极开发新型低温超导材料,强磁场用高性能超导线材、低成本高温超导千米长线等,在电力输送、医疗器械等领域实现应用。

2

《中国制造2025》

以特种金属功能材料、高性能结构材料为发展重点,加快研发先进熔炼、凝固成型、气相沉积、型材加工、高效合成等新材料制备关键技术和装备,加强基础研究和体系建设,突破产业化制备瓶颈。高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响,做好超导材料等战略前沿材料提前布局和研制。加快基础材料升级换代。

3

《有色金属工业中长期科技发展规划(2006-2020 年)》

规划将“低温超导材料”列为重点项目 ,包括“以铌钛(NbTi)和铌三锡(Nb3Sn)为主低温超导材料已广泛用于高场磁体技术。如大型离子加速器和热核聚变实验堆(ITER);医疗诊断方面如磁共振成像系统(MRI)。”规划指出“以低温超导线材市场牵引和技术应用为导向,以实用高性能低温超导材料产业化为目的,争取实用化低温超导材料工程化的关键技术全面突破,使 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材主要技术指标满足 ITER 计划、NMR 和 MRI 的要求。开展内锡法 Nb3Sn 超导线材工程化技术研究;高性能低成本 NbTi 超导线材技术研究”。

4

《关于推动轻工业高质量发展的指


导意见》

推动企业建立健全质量管理体系,积极应用新技术、新工艺、新材料,提升产品舒适性、安全性、功能性。鼓励企业瞄准国际标准提高水平,开展对标达标活动。

5

《“十四五”原材料工业发展规划》

支持科研单位联合企业,把握新材料技术与信息技术、纳米技术、智能技术等融合发展趋势,发展超导材料、智能仿生、增材制造材料等,推动新的主干材料体系化发展,强化应用领域的支持和引导。

资料来源:第三方资料、新闻报道、业内专家采访及QYResearch整理研究,2025年


更多行业分析内容请参考【2025-2031全球与中国铌钛超导合金市场现状及未来发展趋势】完整版报告。注:著作权归QYResearchQYR市场调研机构所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

QYResearch(QYResearch)调研基于研究团队收集到的大量一手和二手信息,研究过程综合考虑行业各种影响因素,包括政府政策、市场环境、竞争格局、历史数据、行业现状、技术革新、行业相关技术发展、市场风险、壁垒、机遇以及挑战等。通过对特定行业长期跟踪监测,分析行业需求端、供给端、经营特性、盈利能力、产业链和商业模式等方面的内容,整合行业、市场、企业、渠道、用户等多层面数据和信息资源,为客户提供深度的行业市场研究报告,全面客观的剖析当前行业发展的总体市场容量、竞争格局、细分数据、进出口及市场需求特征等,对行业重点企业进行深入调研,进行产销运营分析,并根据各行业的发展轨迹及实践经验,对行业未来的发展趋势做出客观预测。
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