近期一段在自媒体平台上发布的“LK-99完全悬浮视频”火了，带动超导概念今日领涨两市。

那么，最近大火的室温超导是怎么回事？目前超导材料的应用现状如何？室温超导若实现，给未来哪些领域带来巨大变革？哪些公司涉及到超导？我们今天深入了解下。$国缆检测(SZ301289)$$百利电气(SH600468)$$永鼎股份(SH600105)$

一、室温超导

1. 超导及超导材料体系：百年研究历程，向高温不断迸发。

有限温度下的零电阻、完全抗磁特性是超导体的核心特性。超导现象自1911年被发现以来就备受全球科学家关注。所谓超导现象，实际上是电子系统在凝聚态物质中发生量子凝聚后表现出的奇异性质, 如有限温度下的零电阻和完全抗磁特性等。

（1）临界温度：超导体的临界温度是超导体研究的核心之一，决定了超导体的实际应用与制备方法。所谓临界温度，即超导体从正常态转变为超导态（0电阻）时的温度，实际上也就是把Cooper电子对解体开来的温度。

（2）完全抗磁特性：即磁场中的金属处于超导状态时，体内磁感应强度为零的现象。这一现象又被称为迈斯纳效应。

临界温度超过40K的超导体被称为高温超导体，在工程实践中意义重大。

资料来源：东方证券研究所

2. LK-99特殊之处：简单的材料体系，常温常压的超导条件。

LK-99在常压下的临界温度Tc高达约127摄氏度（400K），远超目前所有已知材料体系。根据A. P. Drozdov等于2019年发表在《Nature》上的论文《Superconductivity at 250 K in lanthanum hydride under high pressures》，十氢化镧是目前已知的临界温度最高的超导体，其临界温度达260K以上，但需要在190万个大气压下才能实现。然而，LK-99在常压下的临界温度Tc高达约127摄氏度（400K），且如若验证为真，可能将颠覆现有关于超导现象的认知。

LK-99材料体系较为“简单”。

资料来源：东方证券研究所

3. LK-99超导的可行性浅探：原理或可行，但仍需实验复现。

传统的BCS理论在高温超导体解释方面遇到了较大困难。基于B-C-S理论，常压下超导体的临界温度不会超过40K（零下233C）。但高温超导体（主要是铜氧化物超导体）在结构和性质方面具有不同于传统超导体的显著特点，从而使BCS理论在高温超导微观机理的解释上变得困难重重。到目前为止，但还没有一种能同时解释低温超导和高温超导微观机制的理论，也没有一种能将超导态下的超导电子与常态下的自由电子相统一的理论。

LK-99巧妙的晶体结构，或用“内压”替代“外压”，从而实现常压室温超导。

二、超导材料应用现状：以低温超导材料为主，应用于医疗、科研等领域。

目前以NbTi和Nb3Sn为代表的低温超导材料，由于其具有优良的机械加工性能和成本优势，在相当长的时期内仍将在商业化超导市场中处于主导地位。其绝大部分应用都是基于超导磁体产生的强磁场，主要应用领域包括MRI、ITER、加速器、科研用特种磁体等。

1. MRI用超导磁体。

MRI是当前超导材料的最主要应用领域。与基于CT（计算机X-射线断层摄影术）的X射线技术不同，MRI对人体不会产生放射性损伤，可以实现三维立体扫描、成像图像分辨率高、对肿瘤早期诊断有较高的临床价值，已经广泛运用于全身各部位脏器的疾病诊断中。与永磁型MRI相比，超导MRI成像区磁场高，所以可以获得更高的分辨率，通过闭环运行方式实现磁场空间和时间稳定性更高，一般可达10年以上而不变化。这就决定了超导MRI具有永磁型MRI无可比拟的优势。

资料来源：东方证券研究所

2. 核聚变。

随着石油等化石能源的逐渐枯竭，人们竭力寻找新能源，核聚变作为一种可能的清洁能源受到了广泛关注和研究。

磁约束是可控核聚变的必要条件之一。以国际热核聚变实验反应堆（ITER）为例，它是采用超导材料产生的强磁场对高温等离子体进行约束以使其避免与容器壁接触。

资料来源：东方证券研究所

3. 超导磁悬浮。

磁悬浮交通通过电磁力来实现悬浮、导向和牵引。超导磁悬浮系统能够产生更大的悬浮力和牵引力，达到更高的能量利用效率和更高的列车运行速度。

超导磁悬浮已获得应用。2021年1月13日，世界首条高温超导高速磁浮工程化样车及试验线在四川成都正式启用，设计时速620km/h，由我国自主研发设计、自主制造，标志着我国高温超导高速磁浮工程化研究实现从无到有的突破。

资料来源：东方证券研究所

三、室温超导实现远景：电力输送、医疗、交通等领域或迎来巨大变革

室温超导的发现，或大幅改变能源传输和储存领域，超导材料意味着电流可以无损耗地传输，大大提高电力输送的效率。目前，电力输送中存在能量损耗和线路阻抗的问题，而室温超导技术有望解决这些问题，减少能源浪费，提高能源利用效率。室温超导能够在常温下实现零电阻传输，极大提高能源效率，将对电力输送、医疗、交通等领域带来革命性的变革。

资料来源：东方证券研究所

1. 能源传输带来电力系统的重建。

若实现室温超导，将会有无损电网的出现，其能够极长距离的传输电力，或迎来电力系统的重建。我国的西电东送工程在过去的几十年中补足了东部地区的大量能源缺口，然而这一工程是建立在特高压输电技术上的，由于输电材料的电阻，输电过程中的电能有近15%的损耗。

（1）清洁能源：常温可控核聚变。

超导过去只能在低温环境中实现，国际热核聚变堆ITER，就是采用了超低温超导技术，但因为要配套复杂的液氦冷却系统，工艺复杂，造价高昂，难以普及。若实现了室温超导，电阻就能够实现几乎为零，可控核聚变的难度能够大幅降低，核聚变发电的成本能够大幅下降，发电的问题就能够得到解决。

核聚变的两大绝对优势为（1）无穷的能量密度（2）无穷的燃料资源。核聚变的能量密度非常大。

资料来源：东方证券研究所

（2）输电侧：实现远距离、高效率的能源传输。

电力输送的效率提高将减少能源成本，有助于减少对化石燃料的依赖。目前，可再生能源如太阳能和风能受限于传输效率和储存能力的问题。室温超导技术具有极低的电阻和电流无损失的特性，这意味着在能源传输过程中几乎没有能量损耗。相比传统输电线路，室温超导材料可以显著提高能源传输的效率，并减少能源成本。室温超导技术可以提高能源传输的效率，实现远距离、高效率的能源传输。这将使得可再生能源的开发地域更为广阔，解决区域性能源供需不平衡问题。

2. 医疗、交通等领域迎来重大变革。

（1）交通运输：电动汽车及磁悬浮高速列车将大幅受益。

室温超导或为人类交通带来巨大便利。磁悬浮列车能够实现非接触式悬浮交通，能够大幅降低运输摩擦，提高运输速度和运输量。若能实现室温超导，超导磁悬浮列车的造价将大幅降低，短时间内能够大幅推广，为人类的交通带来巨大的便利。

（2）医疗诊断：医学诊断平价化。

室温超导技术拥有巨大的医疗应用潜力。超导磁共振成像（MRI）技术是医学中应用最广泛的超导技术之一，医用磁共振成像仪MRI依赖于超导体，目前只能在超低温的情况下运作，且成本较为昂贵。如果能够实现室温超导，将会显著降低制造和维护MRI设备的成本，并且使得医疗影像技术更加普及和可用，MRI分辨率也能得到大幅提升，而X光和CT都会变得过时，癌症检测也将会取得较大进步。

（3）电子设备：量子计算机小型化。

室温超导或引发电子设备领域的革新。超导材料的零电阻特性可以大幅降低电子器件的功耗和热量产生，提高设备运行效率并延长使用寿命。同时，室温超导材料的抗磁性能使得设备之间的互相干扰降至最低，提升了电子设备的可靠性和稳定性。超导材料能够提供更高的电流密度和更低的电阻，或导致更小、更快、更节能的计算机和通信设备的出现。

四、超导相关公司梳理

超导材料相关企业：西部超导、东方钽业、金徽股份

人造太阳项目中核聚变装置用PF/TF导体铠甲供应商：久立特材

LK-99材料体系所需金属铅相关的上市公司：驰宏锌锗、豫光金铅、中金岭南等。

中游超导带材：永鼎股份、精达股份

超导磁体&设备：联创光电

风险提示：本文中提及的相关个股基于公开数据整理，仅供参考！投资者应独立决策并承担投资风险。