МИРОВОЙ РЫНОК СВЕРХПРОВОДНИКОВ ВЫРАСТЕТ ДО $16,4 МЛРД К 2030 ГОДУ

Изображение: QuantaMagazine/Дж. Адам Фенстер/Университет Рочестера

Мировой рынок сверхпроводников, по прогнозам Research and Markets, вырастет с $9,4 млрд в 2025 году до $16,4 млрд к 2030 году, при этом среднегодовой темп роста (CAGR) составит 11,8%. В то же время по оценкам Future Market Insights, рынок сверхпроводящих материалов оценивается в $14,3 млрд в 2025 году и, по прогнозам, достигнет $41,8 млрд к 2035 году, что соответствует среднегодовому темпу роста (CAGR) 11,3% за прогнозируемый период. Этот бум обусловлен технологическими прорывами и расширяющимся применением сверхпроводящих материалов в ключевых отраслях. Основными двигателями роста являются технологии магнитно-резонансной томографии (МРТ) и поезда на магнитной подушке. Северная Америка, особенно США, доминирует на мировом рынке благодаря технологическим достижениям и государственным инвестициям. В то же время рост рынка сдерживается сложностью производства и необходимостью охлаждения сверхпроводников, что требует сотрудничества между научными и промышленными кругами. Высокие производственные затраты и ограниченная доступность материалов остаются серьёзными проблемами. К 2025 году преодоление этих проблем за счёт более доступных методов производства и стабильных источников материалов будет иметь важное значение для дальнейшего расширения рынка.

По прогнозам аналитиков Research and Markets, мировой рынок сверхпроводников вырастет с $9,4 млрд в 2025 году до $16,4 млрд к 2030 году, демонстрируя среднегодовой темп роста (CAGR) в 11,8%. 

Сверхпроводник — это материал, который может проводить электричество с нулевым электрическим сопротивлением при охлаждении ниже определённой температуры. Рост рынка сверхпроводников обусловлен возрастающим спросом на магнитно-резонансную томографию (МРТ) и увеличением инвестиций в проекты, связанные с поездами на магнитной подушке и ядерным синтезом по всему миру. Благодаря высокому уровню технологических достижений, государственным инвестициям в проекты, связанные со сверхпроводимостью, и развитой экосистеме, Северная Америка, во главе с США, доминирует на мировом рынке.

Рынок сверхпроводников переживает период усиления сотрудничества между государственными научно-исследовательскими центрами и промышленными предприятиями, чтобы преодолеть технические препятствия, связанные со сложностью производства и охлаждения, которые исторически сдерживали массовое использование сверхпроводников, — говорится в отчёте ResearchAndMarkets.com.

В свою очередь специалисты Future Market Insights  представили свой прогноз, в котором приводятся несколько иные ожидания. Так, прогнозируется, что рынок сверхпроводящих материалов вырастет с $14,3 млрд в 2025 году до $41,8 млрд к 2035 году, демонстрируя среднегодовой темп роста (CAGR) в 11,3%. Это составляет 24,4% от общего прироста за 10-летний период. Рост в первую очередь обусловлен растущим спросом на сверхпроводящие материалы в таких отраслях, как медицинская визуализация, энергетика и квантовые вычисления.

Сегмент высокотемпературных материалов будет доминировать с долей в 61,5%, в то время как медицинская отрасль возглавит сегмент конечных потребителей с долей 33,8%.

Этот период, как отметили авторы отчёта, отражает всё более широкое применение высокоэффективных сверхпроводящих материалов в магнитах и энергетических системах по мере ускорения технологических достижений и появления новых областей применения. Вторая половина периода (с 2030 по 2035 год) принесёт $17,3 млрд, что составит 75,6% от общего роста, так как прорывы в сфере хранения энергии, транспорта и электроники увеличат проникновение на рынок.

Ежегодный прирост значительно возрастёт: с $1,5 млрд в первые годы до $4,4 млрд к 2035 году, что отражает быстрое развитие сверхпроводящих технологий и их более широкое внедрение как в промышленные, так и в потребительские товары. Производители, ориентированные на повышение эффективности материалов, снижение затрат и расширение областей применения сверхпроводников, получат наибольшую долю этого рынка стоимостью $27,5 млрд.

Рынок сверхпроводящих материалов переживает сильный рост, обусловленный технологическими достижениями и расширением областей применения в различных отраслях. Уникальные свойства сверхпроводников, такие как нулевое электрическое сопротивление и способность генерировать сильные магнитные поля, сделали эти материалы важнейшими компонентами в передовых технологиях, — подчеркнули аналитики FMI.

Медицинский сектор стал важным конечным потребителем, главным образом благодаря широкому использованию сверхпроводящих магнитов в системах магнитно-резонансной томографии (МРТ) и другом диагностическом оборудовании. Кроме того, постоянные исследования и разработки, направленные на улучшение характеристик материалов при более высоких температурах, повысили коммерческую целесообразность использования высокотемпературных сверхпроводников.

Спрос на энергоэффективные и компактные решения также ускорил внедрение на рынке в нескольких секторах. Ожидается, что будущий рост будет поддерживаться постоянными инновациями, расширением инфраструктуры здравоохранения и увеличением инвестиций в передовые медицинские технологии. Лидерами роста, как ожидается, станут высокотемпературные сверхпроводящие материалы в категории продуктов и медицинский сектор как основной конечный потребитель.

Прогнозируется, что на сегмент высокотемпературных сверхпроводящих материалов придётся 61,5% выручки рынка в 2025 году, что делает его доминирующим типом продукции. Рост в этом сегменте обусловлен способностью этих материалов работать при температурах значительно выше, чем традиционные низкотемпературные сверхпроводники. Это снижает затраты и сложность охлаждения, что делает их более практичными для коммерческого применения.

Высокотемпературные сверхпроводники нашли широкое применение в медицинской визуализации, передаче электроэнергии и технологиях магнитной левитации. Упор на улучшение плотности критического тока и стабильности материалов способствовал их внедрению в крупномасштабные промышленные приложения. По мере совершенствования производственных процессов и снижения затрат, ожидается, что высокотемпературный сегмент сохранит своё лидерство на рынке.

Прогнозируется, что на медицинский сегмент придётся 33,8% выручки рынка сверхпроводящих материалов в 2025 году, что позволит ему сохранить свою позицию лидирующей категории конечных потребителей. Этот рост обусловлен широким использованием сверхпроводящих магнитов в диагностическом оборудовании, таком как системы МРТ и магнитоэнцефалографии (МЭГ). Эти технологии требуют материалов, которые обеспечивают сильные, стабильные магнитные поля с минимальными потерями энергии.

Расширение инфраструктуры здравоохранения и растущий спрос на передовые диагностические возможности способствовали росту внедрения. Более того, постоянные инновации в сверхпроводящих материалах позволили улучшить разрешение изображений и уменьшить размеры систем. По мере того как медицинская отрасль продолжает осваивать передовые технологии, ожидается, что медицинский сегмент будет оставаться ключевым драйвером спроса на сверхпроводящие материалы.

Возможности в расширяющихся секторах электросетей и транспорта

Возможности на рынке сверхпроводящих материалов возрастают с расширением электросетей и транспортных секторов. Сверхпроводники всё чаще используются в высокопроизводительных системах передачи электроэнергии, которые обеспечивают более эффективную доставку энергии с меньшими потерями. Транспортный сектор, особенно поезда на магнитной подушке и электромобили, также внедряет сверхпроводящие материалы для повышения производительности. К 2025 году рост в этих секторах создаст значительные возможности для производителей сверхпроводящих материалов.

Новые тенденции в разработке высокотемпературных сверхпроводящих материалов

Новые тенденции на рынке сверхпроводящих материалов сосредоточены на разработке высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Эти материалы, которые работают при более высоких температурах по сравнению с традиционными сверхпроводниками, предлагают значительные преимущества с точки зрения экономической эффективности и практического применения. ВТСП приобретают популярность в электросетях, магнитно-резонансной томографии и других высокотехнологичных приложениях. К 2025 году развитие и внедрение технологий ВТСП будут формировать рынок, расширяя его потенциал для различных отраслей.

Проблемы, связанные с высокими производственными затратами и доступностью материалов

Несмотря на рост, на рынке сверхпроводящих материалов сохраняются такие проблемы, как высокие производственные затраты и ограниченная доступность материалов. Производство сверхпроводящих материалов, особенно высокотемпературных типов, требует дорогостоящего сырья и передовых технологий производства. Кроме того, на доступность этих материалов могут влиять сбои в глобальных цепочках поставок. К 2025 году решение этих проблем путём создания экономически эффективных производственных процессов и улучшения источников материалов будет иметь решающее значение для дальнейшего роста рынка.

Глобальный рынок сверхпроводящих материалов по странам

По прогнозамFMI, глобальный рынок сверхпроводящих материалов будет расти со среднегодовым темпом 11,3% с 2025 по 2035 год. Китай лидирует с темпом роста 15,3%, за ним следуют Индия с 14,1% и Франция с 11,9%. Великобритания показывает темп роста 10,7%, в то время как США — самый медленный рост, 9,6%. Эти различные темпы роста обусловлены такими факторами, как растущий спрос на энергоэффективные технологии, достижения в области медицинского оборудования и расширение областей применения сверхпроводников в квантовых вычислениях и МРТ.

Развивающиеся рынки, такие как Китай и Индия, показывают более высокие темпы роста благодаря быстрой индустриализации, технологическим достижениям и государственным инвестициям в передовые научные и медицинские технологии, в то время как более зрелые рынки, такие как США и Великобритания, переживают устойчивый рост, обусловленный исследованиями и разработками в области энергоэффективных систем и применением сверхпроводников.

Рынок сверхпроводящих материалов является высококонкурентным и ориентированным на инновации, при этом ведущие компании используют различные стратегии для обеспечения технологического лидерства и доли рынка. American Superconductor Corporation (AMSC) выделяется поставкой высокотемпературного сверхпроводящего (ВТСП) провода и развёртыванием систем для укрепления сетей, таких как сверхпроводящие кабели и генераторы, в сочетании с прямым сотрудничеством с правительством для укрепления критически важной инфраструктуры. Bruker Corporation, Hitachi, Fujikura и Sumitomo Electric используют свои сильные инженерные возможности для усовершенствования ВТСП-лент, проводов и криомагнитных решений для ключевых секторов, таких как медицинская визуализация, энергетика и исследования. Например, недавняя поставка компанией Fujikura ВТСП-лент для развития термоядерной энергетики подчёркивает её приверженность новым высокоценным приложениям.

Hyper Tech Research сосредоточилась на масштабировании производства сверхпроводящих проводов MgB₂, ориентируясь на энергетические решения на уровне сетей с помощью экономически эффективных, высокопроизводительных продуктов, в то время как MetOx International, Nexans и Japan Superconductor Technology делают упор на настройку решений для конкретных конечных отраслей, адаптируя сверхпроводящие провода и ленты к нишевым потребностям. Между тем, игроки среднего уровня, такие как ACS Superconductors, конкурируют по стоимости, предлагая качественные продукты по конкурентоспособным ценам за счёт бережливого производства и оптимизации поиска поставщиков. В целом, компании укрепляют свои позиции за счёт инвестиций в исследования и разработки, стратегического партнёрства с исследовательскими институтами и освоения смежных рынков, таких как квантовые вычисления, хранение энергии, МРТ, коллайдеры и термоядерные реакторы.