低温超导材料是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。分为金属、合金和化合物。

低温超导材料在批量化加工技术、成本、使用稳定性方面的优势无可替代。低温超导线圈主要是指用低温超导材料绕制而成的超导线圈，其通常采用液氦制冷，工作温区在 4.2 K 及以下。低温超导的代表性材料是铌钛（NbTi）和铌三锡（Nb3Sn）。其中 NbTi 超导体在上世纪六十年代中期被发现，临界温度在 10 K左右。NbTi 超导体具有良好延展性、较高的强度、高临界电流密度和相对低的造价，因此获得了迅速的发展，在今天商用超导市场占据最大的份额。Nb3Sn 的临界温度相对较高，在 18 K左右。Nb3Sn 材料本身具有脆性，力学加工性能较差，临界电流对应变比较敏感，且制造困难、造价相对较高。相比于 NbTi，Nb3Sn的主要优势是有比较高的临界磁场，4.2 K下其临界磁场可达 20 T，而 NbTi 的临界磁场仅 12 T（4.2 K）。所以 Nb3Sn主要应用在9 T@4.2 K以上的超导磁体中，市场份额远远小于NbTi。基于 NbTi 的低温超导线圈技术目前已经发展的比较成熟，在加速器、核磁共振（NMR）、人体医学成像（MRI）和科学仪器通用磁体等领域获得了广泛的应用，并产生了巨大的商业价值。基于Nb3Sn的超导磁体技术经过多年的实践和研究已经取得了显著进步，但在绕线工艺和失超保护方面仍有待完善。考虑到经济效益和技术可靠性，强场磁体（9T@4.2 K以上）通常混合使用Nb3Sn和NbTi超导线绕制。

（铌钛（NbTi）超导线）

（铌三锡（Nb3Sn）超导线）

高温超导体材料(HTS)具有超导电性和抗磁性两个重要特性。要让超导体得到现实的应用，首先要有容易找到的超导材料。即主要研究方向就是寻找能在较高温度下存在的超导体材料。

目前高温超导的代表性材料主要是 BSCCO 和 ReBCO，其临界温度都在液氮温区（77 K）以上。BSCCO 超导带材的研发和产业化进程早于 ReBCO, 因此被称为第一代高温超导带材，后者被称为第二代高温超导带材。近年来，基于粉末管装（PIT）法制备的 BSCCO 线材已经比较成熟，世界范围内多家公司和科研机构（如美国超导公司、日本 Sumitomo、德国 EAS 和中国英纳超导、西北超导公司）都具有批量化生产千米长线材的能力。相比于低温超导，高温超导可以工作在更高的温区，有更高的热惯性，因此鲁棒性更强，可以将其应用在更为复杂恶劣的环境中，这大大拓展了超导技术的应用范围。在过去十几年中，人们对基于 BSCCO 材料的高温超导线圈进行了大量的研究，并开始将其广泛应用于许多电力设备的研发和示范工程建设中，包括超导储能、超导电缆、超导电机、超导磁分离、超导感应加热、超导限流器等。

（高温超导材料-BSCCO）

（高温超导材料-ReBCO）

第一代高温超导带材的制备须要大量使用贵金属银，银占比高达 70%，因此其成本一直居高不下，且未来降价乏力，这严重影响了高温超导的大规模工业应用和商业推广。新世纪以来，二代高温超导带材ReBCO受到了越来越多的关注。ReBCO超导带材一般由基层、过渡层、超导层和保护层等多层结构组成，比一代高温超导带材由更高的临界磁场和载流能力。其主要成分是哈氏合金、不锈钢、铜等普通金属和基于镀膜工艺的 ReBCO 薄膜涂层，其中生产过程仅需极微量的银（1~3 微米厚），无其他贵金属。因此，相比一代高温超导，ReBCO 带材有望大幅降低生产成本，有着广阔的商业前景，在16T@4.2K以上超导磁体系统研制中发展潜力巨大。