超導材料是典型的量子材料，具有常規材料不具備的零電阻、完全抗磁性等宏觀量子現象。在強電應用領域，使用超導材料可以實現常規技術無法實現的超強磁場、大容量儲能等諸多顛覆性技術。
中國工程院張平祥院士研究團隊在中國工程院院刊《中國工程科學》2023年第1期發表《強電用超導材料的發展現狀與展望》一文。文章通過梳理國內外強電用超導材料及其制備技術的發展現狀，系統分析和闡明了包括低溫超導材料NbTi、Nb3Sn和高溫超導材料YBCO涂層導體、Bi-2223帶材、Bi-2212線材以及MgB2線材等實用化超導材料在強電應用領域的發展趨勢。文章指出，我國需要以開發出面向不同強電應用需求的高性能超導材料體系為基礎，實現超導材料和強電應用產品的協同發展，推動強電用超導材料制備技術和應用技術的創新水平提升和產業化規模。研究建議，通過國家層面組織“產學研用”聯合攻關，實現低溫超導材料產業升級，突破高溫超導材料批量化制備關鍵技術的發展思路，實現強電用超導材料的快速發展和應用。
一、 前言
超導材料具有常規材料不具備的零電阻、完全抗磁性等宏觀量子現象，是典型的量子材料。基于超導材料而發展起來的超導技術已成為21世紀具有戰略意義的高新技術，在電力能源、醫療裝備、交通運輸、科學研究及國防軍工等方面都有重要的應用價值和應用前景。根據應用過程中超導材料承載能量的差異，一般將超導材料的應用分為強電應用和弱電應用兩大類。其中，超導強電應用主要基于超導材料的零電阻效應和完全抗磁性，通過在超導材料中加載大電流，可以實現大電流輸運、強磁場等顛覆性技術。超導弱電應用也叫超導電子應用，是基于超導材料的約瑟夫森效應實現弱磁場探測或量子計算等方面的應用。
超導強電應用技術，可實現常規技術無法實現的超強磁場、大容量輸電儲能等諸多顛覆性應用。近年來，我國面向強電應用的多種超導材料研發和產業化取得了突破，有力促進了超導強電應用技術的快速發展，在電力、生物醫學、交通和工業及大科學工程等諸多重點領域開始實現示范應用，取得了一批有國際影響的成果，對于引領我國相關技術領域發展起到了堅實的技術支撐作用。同時，相關領域發展過程中以無法替代和節能減排為核心的新型超導應用技術需求也不斷涌現，發展能耗低、環境友好的超導材料及應用技術對我國國民經濟、人民生命健康和高質量發展具有重要的戰略意義。而在此過程中，高性能超導材料的批量化制備是實現超導技術突破的關鍵基礎。本文梳理了目前主要的強電用超導材料發展現狀，對強電用超導材料發展趨勢進行深入分析，進而對未來強電用超導材料的發展方向提出建議和展望。
二、 強電用超導材料進展
自1911年超導電性發現以來，已發現的超導材料有上千種，但基于載流性能、熱穩定性、成材能力等綜合性能的篩選，具有實用化前景的超導材料并不是很多。通常根據各種材料超導臨界轉變溫度（Tc）以及超導電性的形成機理，將現有的幾種實用化超導材料分為低溫超導材料和高溫超導材料兩大類。一般將Tc <25 K的超導材料稱為低溫超導材料，目前已實現商業化的主要為NbTi（Tc =9.5 K）和Nb3Sn（Tc =18 K）這兩種典型的實用化低溫超導材料；Tc≥25 K的超導材料稱為高溫超導材料，目前具有實用價值的高溫超導材料有：鉍系超導體（Bi2Sr2CaCu2O8和Bi2Sr2Ca2Cu3O10）、REBa2Cu3O7-x超導體（RE=Y，Gd等稀土元素）、二硼化鎂(MgB2）和鐵基超導體等。下面將分別對這幾種實用化超導材料的特性和研究、應用現狀進行介紹。
（一） 低溫超導材料
1. NbTi超導材料
NbTi超導材料為單相β型固溶體，其上臨界磁場（Hc2）在4.2 K約為12 T。NbTi 超導體一般采用熔煉方法加工成合金，再使用集束拉拔工藝將其加工成以銅為基體的多芯復合超導線，最后通過結合時效熱處理的冷加工工藝，獲得由β單相合金轉變為具有強釘扎中心的兩相（α+β）合金的結構，其中α析出相作為釘扎中心提高材料的臨界電流密度。20世紀90年代初，NbTi超導線材臨界電流密度已達3000 A/mm2（5 T，4.2 K）。同時，NbTi超導線材性價比高、性能穩定，使其成為目前液氦溫區使用最廣泛的低溫超導材料，被廣泛應用于核磁共振成像儀（MRI）、核磁共振波譜儀（NMR）和大型粒子加速器的制造。在目前的實用化超導材料中，NbTi超導線材由于具有優異的中低磁場超導性能、良好的機械性能和加工性能，在實踐中獲得了大規模應用，因此具有非常大的市場份額，其用量占整個超導材料市場的90%以上。國外生產商包括德國布魯克（Bruker）公司、英國諾爾達（Luvata）公司、日本超導技術公司（JASTEC）和美國阿勒格尼技術公司（ATI）等，西部超導材料科技股份有限公司（簡稱西部超導）是目前國內唯一的NbTi超導線材商業化生產企業，通過對高均勻合金熔煉、多組元復合體塑性變形和磁通釘扎性能的控制研究，掌握了低溫超導長線制備的核心技術并實現了產業化，順利完成了我國承擔國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃項目超導線材供貨任務。此外，西部超導也突破了MRI用高銅比NbTi線材制造關鍵技術，MRI用NbTi線材產能達到1000 t/a，產品填補國內空白并占領國際市場。
2. Nb3Sn超導材料
Nb3Sn是一種典型的具有A15型晶體結構的金屬間化合物，具有較高的超導轉變溫度Tc（~18 K），上臨界磁場Hc可以達到27 T。Nb3Sn超導線材的制備方法主要有內錫法和青銅法，其中內錫法Nb3Sn超導線材臨界電流密度更高，但是由于芯絲耦合嚴重，其交流損耗也隨之增高；青銅法Nb3Sn超導線材臨界電流密度適中，但是由于芯絲通常不耦合，其交流損耗較低。因此這兩種線材擁有不同的應用領域。
國際上Nb3Sn超導線材主要由德國Bruker公司、日本JASTEC公司和古河電氣工業株式會社以及我國的西部超導公司進行研發并批量化生產。德國Bruker公司研發及生產的內錫法Nb3Sn超導線材是目前臨界電流密度最高的商用超導線，其臨界電流密度在4.2 K，12 T下最高達到3000 A/mm2。青銅法Nb3Sn導線的主要生產廠商為日本JASTEC公司和古河電氣工業株式會社，其研制的先反應后繞制的青銅法Nb3Sn超導線材和高機械性能的增強型青銅法Nb3Sn超導線材，有效提高了超導磁體制造的便捷性、穩定性和安全性。西部超導開發出具有自主知識產權的萬芯級難變形青銅法Nb3Sn線材和高臨界電流密度、低損耗內錫法Nb3Sn線材導體設計、加工和熱處理技術，目前制備的Nb3Sn超導線材綜合性能和穩定性均達到國際領先水平。
（二） 高溫超導材料
1. Bi2Sr2CaCu2O8超導材料
Bi2Sr2CaCu2O8（簡稱Bi-2212）材料在低溫、高磁場下具有優異的電流承載性能，是高場下（>25 T）最具有應用前景的高溫超導材料之一。Bi-2212線材的制備工藝相對簡單，可采用粉末裝管法經過旋鍛、拉拔加工成具有各向同性圓形截面的線材。Bi-2212的圓線結構使其更容易實現多芯化和電纜絞制，從而降低交流損耗，相比其他矩形截面的高溫超導材料，更有利于制備管內電纜導體、盧瑟福電纜和螺線管線圈。
目前已有多家公司和研究機構具備Bi-2212線材的批量化制備能力，主要包括美國牛津儀器公司（B-OST）、歐洲耐克森（Nexans）公司、日本昭和電線電纜株式會社和西北有色金屬研究院等。B-OST研制的Bi-2212線材的工程臨界電流密度（Je）在液氦溫區45 T磁場下仍能保持266 A/mm2，這表明Bi-2212線材非常適合于超高磁場條件下的應用。西北有色金屬研究院研制的線材在4.2 K，14 T磁場下的Je達到760 A/mm2。
2. Bi2Sr2Ca2Cu3O10超導材料
Bi2Sr2Ca2Cu3O10（簡稱Bi-2223）高溫超導材料是目前臨界轉變溫度（Tc＝108~110 K）最高的實用化高溫超導材料。Bi-2223晶體結構為層狀，超導電性具有強烈的各向異性，實際使用時以扁形帶材為主。Bi-2223帶材采用粉末裝管法經過旋鍛、拉拔、軋制和熱處理加工成帶材，是首先實現批量化制備的實用化高溫超導材料。目前Bi-2223帶材已經成功應用于液氮下運行的發電機、傳輸電纜、分流電壓器、故障電流限制器、電動機以及儲能裝置等設備中。特別是在德國埃森（Essen）市掛網運行的超導電纜，成功證實了該類材料在電網中長期穩定運行的能力。
美國超導公司基于其對化學組分和工藝的精確控制以及后退火技術的開發，在國際上率先實現了在77 K自場條件下傳輸電流100 A的突破，一度處于領跑地位。但2004年日本住友電氣工業株式會社開發出可控高壓熱處理技術，將其帶材的載流性能從100 A左右，迅速提升到250 A以上。國內開展Bi-2223帶材的主要研究單位為北京英納超導技術有限公司和西北有色金屬研究院。目前，國內Bi-2223帶材的載流性能基本穩定在100 A，與日本住友電氣工業株式會社帶材差距較大。
3. REBa2Cu3O7-x涂層導體
REBa2Cu3O7-x（簡寫為REBCO，其中RE表示稀土元素）涂層導體也被稱為第二代高溫超導帶材，其通過柔性金屬基帶上的薄膜外延和雙軸織構技術發展而來，解決了陶瓷性銅氧高溫超導體的晶界弱連接和機械加工難等問題，是當前液氮溫區運行下電磁性能較為優越的實用化高溫超導材料。目前商業化的REBCO超導帶材往往采用由金屬基帶、緩沖層、REBCO超導層、保護層等構成的復合多層結構。由于REBCO涂層導體具有極高的綜合性能，使其成為目前高溫超導材料產業化的熱門研究方向。
經過20多年的研究，金屬有機沉積（MOD）、脈沖激光沉積（PLD）、金屬有機化學氣相沉積法（MOCVD）和反應電子束共蒸發 - 沉積（RCE-DR）工藝等成為主流制備技術。韓國SuNAM公司開發的反應電子束共蒸發 - 沉積反應（RCE-DR）技術可實現4 mm寬帶材360 m/h的高生產效率。日本藤倉公司（Fujikura）首先采用可編程邏輯器件（PLD）技術在離子束輔助沉積（IBAD）的Gd2Zr2O7緩沖層上制備出YBCO超導層，并實現了千米級帶材生產，近年來該公司的IBAD-MgO緩沖層也取得了千米級快速制備。美國SuperPower公司是國際上首家制備出千米級REBCO超導帶材的公司，其在IBAD-MgO / 哈氏合金緩沖層上采用MOCVD制備出了臨界電流（Ic）達到300 A/cm的千米級超導帶材。我國的上海上創超導科技有限公司，上海超導科技股份有限公司和蘇州新材料研究所有限公司分別采用MOD、PLD和MOCVD技術各自先后實現了千米級REBCO超導帶材的生產，使我國在第二代高溫超導帶材的產業化和應用方面與世界同步。
4. MgB2超導材料
MgB2是2001年發現的超導轉變溫度為39 K的金屬間化合物超導體，具有相干長度大、晶界不存在弱連接、材料成本低、加工性能好等優點。盡管其臨界溫度較低，但是MgB2超導材料可以工作在制冷機溫度范圍內（10~20 K），因此可以擺脫復雜昂貴的液氦冷卻系統。MgB2超導體可用于磁共振成像（MRI）系統、特殊電纜、風力發電電機以及空間系統驅動電機等領域。
意大利的艾森超導（ASG Superconductors）公司采用先位法粉末裝管工藝制備出12~37芯Cu/Ni基MgB2多芯線材，在20 K，1.2 T的臨界電流密度（Jc）可達1000 A/mm2。美國的Hyper Tech公司采用連續粉末填裝與成形工藝制備出單根長度大于3 km的Monel/Cu/Nb基多芯MgB2線材，其Jc值在25 K，1 T達到2000 A/mm2。日本的日立（Hitachi）公司和韓國的三東（Sam Dong）公司也已形成千米級MgB2線材的生產能力。西部超導材料科技股份有限公司和西北有色金屬研究院能夠制備千米量級長度19芯及37芯結構的MgB2長線，其工程臨界電流密度（Je）在20 K，1 T下達到250 A/mm2。
5. 鐵基超導材料
自2008年鐵基超導體被發現以來，已相繼發現了上百種鐵基超導材料，這些超導體的晶體結構均為層狀，都含有Fe和氮族（P，As）或硫族元素（S，Se，Te），Fe離子為上下兩層正方點陣排列方式，氮族或硫族離子層被夾在Fe 離子層間。按照導電層以及為導電層提供載流子的載流子庫層交叉堆疊方式和載流子庫層的不同形成機制，主要分為1111體系（如SmOFeAsF，NdOFeAsF等）、122體系（如BaKFeAs，SrKFeAs等）、111 體系（如LiFeAs）、11體系（如FeSe 和FeSeTe）以及1144相等為代表的新型結構超導體等體系。鐵基超導體具有上臨界場極高（100~250 T）、各向異性較低（1<γH<2，122體系）、本征磁通釘扎能力強等許多明顯的優勢。自2008年以來，中國團隊率先發現系列50 K以上鐵基高溫超導體并創造55 K的臨界溫度世界紀錄。中國科學院電工研究所采用粉末裝管法通過控制軋制織構和元素摻雜，在2013年制備出臨界電流密度達到170 A/mm2（4.2 K，10 T）的鐵基超導線材，證明了鐵基超導材料在強電應用上的巨大潛力。經過工藝優化后，2018年他們將百米長線的臨界電流密度提高至300 A/mm2（4.2 K，10 T），目前已經開始超導磁體制備研究。
三、 強電用超導材料的發展趨勢
強電應用技術的發展不斷對超導材料提出新的要求，是超導材料發展的根本動力。未來10年，國內外超導強電應用對超導材料的基本要求已經明確，決定著超導材料的技術發展趨勢。
（一） 重大需求分析
隨著科技的進步，國際上前沿技術領域對超導材料和應用技術提出了更高、更全面的要求，主要體現在以下方面。
在傳統超導應用方向上，新一代環形正負電子對撞機及超級質子對撞機（CEPC/SPPC）磁場水平達到國際最高水平20 T、中國聚變工程試驗堆（CFETR）磁場水平達到15 T、歐洲環形對撞機（FCC）磁場水平達到15 T，這些大科學裝置將需要高性能低溫和高溫超導材料近20 000 t，并且超導材料的載流性能水平比目前國際實驗室最高水平要提高一倍左右，更高性能的超導材料批量化制備技術在國際范圍內將面臨全面創新和產業化的挑戰。因此，如何在現有涂層導體結構、多芯線帶材結構之外，開發更多基于新成分、新結構的高性能高溫超導線材，或針對現有成分和結構，通過與其他材料研究領域的學科交叉，提出新型加工制備技術，獲得更高性能的超導材料，將是突破現有技術瓶頸，進一步推進超導材料實際應用的關鍵。
在新型強電應用方面，用于腦科學研究的MRI需要15 T以上超導磁體系統、NMR需要30 T以上超導磁體系統、高電壓等級電網需要新型超導限流器和變壓器、艦船推進系統需要40 MW以上超導電機，這些需求都超過超導技術的現有水平。未來國際上這些新的發展方向也為我國超導材料產業發展提供了新的契機，我國亟待在現有研發和產業化基礎上，全面整合資源，系統開發核心超導技術，全面實現產業化，滿足國內外相關應用的迫切需求。同時，在超導線材強化、線圈繞制或電纜絞制等許多方面都期待更方便有效的技術突破。此外，在與超導應用相關的絕緣技術、制冷技術等許多方面，也都存在著一定的技術壁壘，亟待突破。
（二） 發展趨勢
近年來，國際上低溫超導材料仍以NbTi、Nb3Sn為主，通過對現有制備技術相關機理的深入研究，商品化低溫超導材料的綜合性能將不斷提高。而以Bi-2223帶材和REBCO涂層導體為代表的高溫超導材料也已經開始進入商業化階段，其中Bi-2223帶材雖然受到高壓熱處理等具有較高難度的技術限制，目前僅有日本住友電氣工業株式會社一家供應商，但該公司多品類產品的開發，特別是高機械強度HT-NX系列帶材的開發，有效地推動了Bi-2223高溫超導帶材在高場磁體等領域的發展，進一步擴大了該產品的市場。而REBCO涂層導體近年來更是基于其較高的載流性能，受到了美國、歐洲、中國、日本、韓國等國家和地區的廣泛關注。各國相關企業紛紛開發多種新型制備技術，實現材料載流性能、機械性能以及成品率的提高和成本的降低，使其在智能電網和高場磁體等領域都實現了成功的示范性應用。綜合上述分析可以看出，高溫超導材料未來的發展趨勢都將是通過優化現有技術、開發新型材料制備技術以及新型線材結構，在提高材料載流性能、機械性能以及熱穩定性的同時，進一步降低成本，從而實現更高性能、更高穩定性、更高性價比帶材的批量化制備。未來重點發展方向主要包括以下幾方面。
1. 新型高性能低溫超導線材制備及產業化
在NbTi線材方面，開發超大規格NbTi合金錠真空自耗熔煉和棒材大變形量鍛造技術，結合覆銅擠壓技術，大幅度降低NbTi原材料制造成本。進一步開發磁通釘扎調控技術，大幅度提高NbTi超導線材臨界電流、磁滯損耗和剩余電阻率等關鍵性能指標。在Nb3Sn(Al)線材方面，發展CuNb強化、超高Sn含量錫源引入、納米粒子細化晶粒、快速加熱淬火等系列新型制備技術，全面提升Nb3Sn(Al)線材高場下應用特性并大幅降低制造成本，滿足高場磁體制造要求。
2. 高性能REBCO高溫超導帶材制備及產業化
研發出千米級能傳輸1000 A以上臨界電流的（77 K，自場）的第二代高溫超導長帶材，解決千米級帶材工藝的穩定性、重復性和均勻性，并大幅降低生產成本。針對超導電纜、超導磁體、超導限流器、超導變壓器、超導電機等系列超導電力產品對第二代高溫超導帶材性能的不同要求，建立起相應的工藝流程，生產出一系列滿足各類超導電力器件不同要求的多規格第二代高溫超導帶材。到2025年超導帶材年產量將達到1000 km，超導帶材載流能力將達到500~1000 A，全面實現超導帶材產業化，并實現裝備完全自主化。
3. 高性能Bi系高溫超導線材制備及產業化
在Bi-2223方面，研發長帶高壓熱處理技術，可進一步提高帶材超導載流能力和成品率，提高Bi系帶材性價比，降低成本。發展提高帶材Jc、提高機械強度和經濟的制造工藝，將長帶性能提高到200 A（77 K，自場）以上，力爭產品進入國際市場；在Bi-2212線材方面，開發出高性能Bi-2212線材的制備技術，并形成產能達到300 km/a的Bi-2212長線的規模化制備能力，實現超高場磁體的材料國產化，促進我國超高場磁體和大電流纜材技術的發展。
4. 鐵基超導線材制備及強場應用
針對鐵基超導線帶材的規模應用需求，以粉末裝管技術為框架，以促進鐵基超導材料實際應用為目標，開展低成本、高性能的鐵基超導線材制備工藝研究。闡明影響線帶材臨界傳輸性能的內在機制，制備出高性能線帶材。在鐵基超導長線的均勻性、熱穩定性、機械強度等方面獲得突破，解決高性能鐵基超導長線實用成材技術基礎問題。
四、 我國強電用超導材料發展存在的問題
當前我國強電用超導材料發展存在的主要問題包括以下幾點。
（一） 產業化能力不足
我國已經成為國際超導材料和應用技術研發的重要力量。多年來我國在超導材料基礎研究方面一直處于國際先進水平，然而在產業化及應用方面與發達國家還有較大差距。目前我國在高性能低溫超導材料、超導電力技術等方面開始達到國際先進水平，但是由于產業化相對滯后、“產學研用”結合不緊密、創新鏈和產業鏈不完整，導致我國在超導材料與超導應用技術研究發展方面，特別是高溫超導材料的規模化制備和高端醫療設備、分析儀器、科研裝備等超導強電應用領域存在明顯差距，導致相關材料和裝備仍主要依賴進口。
（二） 產業鏈對自主創新的支撐不完善
近年來，國際上超導強磁場裝備的磁場水平不斷提升，已越來越多地應用于大科學裝置、高端儀器裝備和科學研究等重要領域，對關鍵的原材料——Nb3Sn超導線材在臨界電流密度、機械強度、單根長度等方面都提出了更高的要求。但是超導強磁場裝備產品長期被美國、日本和德國相關企業壟斷，例如采用10 T以上超導磁體制造的600 MHz以上NMR被德國Bruker和日本電子株式會社（JEOL）壟斷，我國相關裝備全部依賴進口，導致我國Nb3Sn超導線材研發和產業化缺乏需求支撐，影響材料技術的創新能力提升。
（三） 低溫材料與技術成熟度低
超導材料目前以核磁共振成像、大科學工程為代表的應用主要在液氦溫區。我國是氦氣資源匱乏的國家，必須從國外進口，面臨“卡脖子”的局面。擺脫液氦限制的主要途徑是采用制冷機，但是由于制冷機核心技術長期被美國、日本、歐洲等國家和地區壟斷，我國相關技術和裝備雖獲得一定進展，但是尚未形成完整產業體系，長期運行可靠性尚未解決，目前仍主要依賴進口。
總體來看，“十四五”期間，我國面臨著提高整體研發水平，提升自主創新能力，追趕世界領先水平的重要任務。必須將基礎研究、材料制備、應用技術融合發展，集中開發自主知識產權的超導材料工程化、產業化核心制備技術，推動超導材料應用技術發展，帶動冶金、低溫、醫療、交通等相關產業的技術升級，將有力促進我國超導材料工程化、產業化制備技術開發，形成以企業為主體、市場為導向、“產學研”相結合的技術創新體系，為我國超導材料的市場開發和工程化應用提供有力的技術支撐。
五、 強電用超導材料發展建議
面對我國超導材料和超導技術應用的現狀，必須將基礎研究、材料制備、應用技術融合發展，集中開發具有自主知識產權的超導材料工程化、產業化核心制備技術，推動超導材料應用技術發展，帶動冶金、低溫、醫療設備、交通運輸等相關產業的技術升級，有力促進我國超導材料工程化、產業化制備技術開發，形成以企業為主體、市場為導向、“產學研”相結合的技術創新體系，為我國超導材料的市場開發和工程化應用提供有力的技術支撐。建議在創新型國家建設戰略框架內，為《落實國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》中提出的將高溫超導技術列為國家重大戰略需求的計劃，針對超導技術中的關鍵材料和關鍵應用，通過“產學研用”聯合攻關，實現低溫超導材料產業升級換代，突破高溫超導材料批量化制備關鍵技術，開發出面向電力、能源、醫療和國防應用的超導電工裝備，實現超導材料、超導強電和超導弱電產品協同發展和規模化應用，打造并形成一個基于超導材料及其應用技術的戰略性新興產業。
（一） 通過重大工程引領超導材料全面發展
我國超導材料及應用產業發展應體現國家意志，并與經濟社會發展需求、國家安全需求、可持續發展緊密結合，體現全局性、戰略性、前瞻性。超導技術及應用技術（包括低溫超導和高溫超導的研究與開發）應持續列入國家科技與產業發展計劃。要突出以超導應用帶動超導材料和相關技術進步的發展重點，堅持“有所為，有所不為”的原則；體現可持續發展、軍民結合、走新型工業化道路的原則。要重點建設國家級研究項目和產業化基地，要立足于世界科技前沿、以自主創新為主導，在超導科學技術涉及的醫療和大科學工程、面向節能減排、工業技術應用、軍事等方面部署若干重大項目，從而起到帶動全局的作用。
（二） 形成實用化超導材料體系
堅持新材料探索、超導機理、實用化材料性能提升并重，發展低溫超導材料新技術，包括新型MRI/NMR用高性能NbTi和Nb3Sn線材批量化制備技術，完成低溫超導產品升級換代，提高材料的性價比，積極參與國際市場競爭；進一步提高 Bi 系線帶材的臨界電流和應用性能、降低制造成本，帶動我國超導材料的應用發展；大力發展第二代高溫超導帶材的制造技術，滿足強電應用要求，并形成規模化產業；真正形成我國自主知識產權超導材料體系，全面滿足超導應用需求，形成完整的低溫超導和高溫超導材料產業。
（三） 全面發展超導應用技術產業化
堅持超導材料產業化技術工藝、應用技術并重的原則，搶占國際超導應用技術制高點。加速我國超導應用技術成果的產業化，以應用研究促進基礎研究的發展，以產業化開發為目標提高超導應用技術對社會經濟發展的貢獻能力。加快我國超導應用產業化的步伐，發展我國自己的核磁共振人體成像儀、超導電機、超導電纜、超導磁懸浮列車以及超導磁體裝置在污水處理、選礦、高質量單晶制備和國防等特種領域的應用項目，為國民經濟建設服務。
