智研瞻发布：《中国超导磁储能（SMES）行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

　　超导磁储能技术利用超导线圈和变流器，将电网的电能转化为磁场能量进行高效储存。一旦需求出现，这些储存的能量能够最终靠逆变器迅速回馈给电网或转为其他用途。该技术以其毫秒级的快速响应、90%以上的高储能效率，以及紧凑的体积、轻巧的重量、强大的功率和卓越的环境适应性等显著优点，在现代能源储存领域中脱颖而出。

　　超导磁储能技术以其独特的优势在现代能源领域中占据了重要的地位。这种技术大致上可以分为两种类型：超导磁能存储系统（SMES）和超导电力储存系统（UPS）。两者都利用超导材料制成的线圈作为核心组件，但由于其工作原理的差异，使得它们在能量储存和应用方面有着各自的特点。SMES系统能直接与电网互动，通过变流器接收电网的电能并在线圈中产生磁场，从而完成能量的储存。当需要释放这些储存的能量时，SMES能够最终靠逆变器将这些磁场能量重新转化为电能，并将其回馈到电网或用于其他特定的用途。

　　与此不同，UPS系统将电能转化为磁能进行储存，而不是像SMES那样直接回输到电网。这在某种程度上预示着UPS更多的是作为一个独立的储能单元，可以在需要时提供稳定的电力输出。值得一提的是，这两种超导磁储能系统都利用了超导体的特性，其电阻几乎为零，因此在储能过程中的能量损耗非常小。与其他传统的电网储能技术相比，超导磁储能技术展现了其卓越的性能，包括毫秒级的快速响应速度、高达90%以上的储能效率，以及其紧凑的体积、轻便的质量、高功率输出和对各种各样的环境的强适应能力。这些优点使得超导磁储能技术在应对现代电网的挑战中具有巨大的潜力。

　　在1970年代，超导技术开始在电力系统中发挥作用，其主要应用形式是超导电缆，这可以被视为现今超导磁储能技术的雏形。随着科学技术的进步，1980年代，日本科学家有了突破性的发现，他们研发出了高温超导材料，这一重大发现为超导磁储能技术的逐步发展注入了强大的动力。进入1990年代，我们国家的经济的快速的提升带动了电力系统的快速扩张，使我国的电力系统逐渐发展变成全球上顶级规模、复杂度最高的系统之一。电力安全现已升级为国家安全的关键组成部分。与此同时，由于信息化、精密制造以及日常生产生活对电力的日益依赖，电力供应的可靠性和质量面临着更为严苛的要求。正是在这样的形势下，超导磁储能技术凭借其卓越性能，已经吸引了广泛的关注，并在多个领域得到实际应用。

　　随着21世纪的到来，石油、煤炭等传统能源资源已不足以满足未来电力需求的增长。因此，开发新能源和可再次生产的能源已成为确保国家可持续发展的战略性国策。超导磁储能技术作为一种具有快速功率响应能力的电能存储技术，在提高电力安全、改善供电质量以及增强新能源发电可控性方面发挥着重要作用。

　　超导磁储能行业的上游主要是原材料和带材制作，包括低温超导、一代高温超导以及二代高温超导带材的制造。其中，低温超导材料主要有NbTi和Nb3Sn，而上游原材料行业最重要的包含各类矿产资源，例如钇矿资源、钡矿资源等，占超导材料30%左右的成本。在产业链中游，超导磁体是核心部件，被大范围的应用于下游应用装置。而在我国，厂商们在低温超导与高温超导布局全面，这中间还包括江苏中天科技、特变电工、西部超导、青岛汉缆、北京英纳超导等公司。

　　超导体，拥有零电阻和完全抗磁性的独特性质，使得它在所有与电和磁相关的领域都存在广泛的应用。无论是电子学、生物医学、科学工程，还是交通运输和电力，都能够正常的看到超导体的身影。尤其是在新型电力系统的领域中，超导磁储能展现出了其独特的优势，如高功率密度、快速响应、多次循环以及长寿命运行。这些特性使得超导磁储能在平衡新能源短期出力波动、补偿瞬时功率失衡、提升系统电能质量以及增强系统瞬时稳定性方面，都表现出了显著的效果。

　　截至2022年底，中国累计投产电力储能项目装机规模达59.8GW，占全球市场规模的25%。其中，新型储能技术的装机规模达到了13.1GW，显示出其在这一领域的技术实力和市场占有率。值得一提的是，这些新型储能技术的功率规模年增长率达到了惊人的128%，这无疑表明了我国在超导磁储能技术领域的快速发展和巨大潜力。在全世界内，到2022年底，全球已投运电力储能项目的累计装机规模为237.2GW，年增长率为15%。这一数据也反映出全球储能产业的整体增长趋势以及中国市场在其中的重要地位。

　　2016至2019年间，我国超导磁储能系统市场经历了一次显著的扩张，其市场规模从7.23亿元激增至21.16亿元，短短几年内实现了近两倍的增长。而到了2022年，这一数字更是跃升至43.07亿元，明确地反映了该行业在国内的强劲发展势头。尽管这一个市场仍然处于其发展的初期阶段，但由于超导磁储能系统在储能领域所具有的巨大应用潜力和前景，国内的相关企业都应高度关注这一行业的后续动态，捕捉其中的发展机遇。

　　从全球范围来看，亚太地区已经显现为超导磁储能市场的主要增长引擎，并在全球市场占有率中占据了不可忽视的地位。这一地区的快速工业化和经济稳步的增长，结合对清洁能源的持续需求，共同为超导磁储能技术的发展和应用提供了广阔的空间。同时，欧洲和北美也是这一技术的重要市场。欧洲凭借其在可再次生产的能源领域的领头羊和对绿色能源的持续增长的需求，已经广泛地采用了超导磁储能技术。而北美，则凭借其先进的能源基础设施和政府的政策支持，同样在推动超导磁储能市场的发展上起到了关键的作用。

　　超导磁储能行业政策主要围绕推动技术创新、优化产业体系、提高能源利用效率和保障能源安全等方面展开。政府通过制定一系列政策措施，如加大科研投入、鼓励企业研发创新、提供税收优惠等，以促进超导磁储能技术的研发和应用。同时，政府还加强对超导磁储能行业的监管，确保其健康有序发展。此外，政府还积极推动超导磁储能与可再次生产的能源的深层次地融合，以实现能源结构的优化升级。

　　超导磁储能技术已取得了一些重要的进展，尤其是通过一直在改进超导材料的制备工艺和性能，成功地提高了超导磁储能系统的单位体积内的包含的能量和效率。然而，该技术仍面临一些挑战。超导磁储能技术的规模化生产和应用存在困难。目前，超导磁储能系统的规模较小，不足以满足大规模能源储存的需求。超导磁储能系统的建设需要大量的超导材料和设备，以及复杂的结构设计和制造工艺。此外，虽然近年来高温超导材料的发现和研究推动了超导磁储能技术的发展，但其主要还处于实验室阶段，怎么来实现超导磁储能技术的大规模商业化应用，仍需进一步研究和投入。

　　其次，超导磁储能存在不同的类型，例如超导磁储能和超导飞轮储能。前者结构相对比较简单，功率大，但储能小；后者结构较为复杂，涉及到飞轮的稳定控制、超导磁体冷却、失超保护等，理论上来说，功率和储能都较大。因此，选择正真适合的储能方式也是当前面临的一个问题。对于我国电网系统来说，跨区域输电成为解决方案，由于主要电力资源供给地和电力需求地分布不匹配，造成电网调峰难度加大。这就需要超导磁储能技术发挥其优势，通过将电能转化为磁能并储存，实现电能的平滑输出。

　　超导磁储能技术是当今能源科技发展的重要领域，其发展前途广阔。首先，超导磁储能技术具有反应速度快、转换效率高的优点，能快速进行功率补偿，这在大电网的动态稳定性方面具备极其重大价值。因此，随着电力系统规模的逐步扩大和电力需求的增加，超导磁储能技术的应用前景将更广泛。其次，新型储能被视为催生能源工业新业态、打造经济新引擎的突破口之一。我国已经发布了《“十四五”新型储能发展实施方案》，旨在推动新型储能规模化、产业化、市场化的发展。这将为超导磁储能技术的发展提供强大的政策支持。再者，中国将在鼓励产业高质量发展的同时，向提高性能、减少相关成本、集成功能的方向发展。这将有利于逐步推动超导磁储能技术的产业化进程，降低其在电力系统中的应用成本，从而推动其在更广泛的领域中得到应用。返回搜狐，查看更加多