Специалисты отмечают огромный потенциал высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) в области слаботочной электроники. В частности, они незаменимы при создании трансформаторов магнитного потока, аксиальных градиометров для квантовых магнитометров (СКВИДов) и инновационных каналов передачи данных. Особый научный интерес вызывают фундаментальные физические феномены: псевдощелевые состояния, асимметрия зарядовых носителей, анизотропия, а также механизмы квантовой локализации и упорядочения. Важным направлением остаются исследования супергидридов металлов — материалов, обладающих на сегодняшний день рекордными критическими температурами перехода. Внедрение ВТСП сулит прорыв в энергетическом секторе, вычислительных системах, телекоммуникациях и высокоточном приборостроении.
Разберем текущую ситуацию подробнее.
Перспективы рынка
Глобальные прогнозы развития сектора HTS (High Temperature Superconductors) демонстрируют устойчивый восходящий тренд. Рост индустрии подпитывается уникальными физическими характеристиками материалов и постоянным запросом рынка на повышение энергоэффективности.
Драйверы роста ВТСП:
-
необходимость создания энергетических сетей с пренебрежимо малыми потерями;
-
интеграция масштабных мощностей возобновляемой энергетики;
-
технологический прогресс в медицине (диагностическое оборудование типа МРТ);
-
освоение прорывных направлений: от квантовых вычислений до перспективного транспорта.
Структура рынка
-
Технологическая классификация: материалы первого (1G) и второго (2G) поколений;
-
Области применения: силовая кабельная инфраструктура, трансформаторы, токоограничители, криогенные магниты, ускорительная техника, квантовые процессоры;
-
Целевые аудитории: сетевые энергетические компании, высокотехнологичные медицинские центры, промышленные гиганты и R&D институты.
Ключевые игроки индустрии: American Superconductor Corporation, SuperPower Inc., Sumitomo Electric Industries, Bruker Energy & Superconducting Systems, Furukawa Electric Co. Ltd.
Патентный ландшафт
Какие технологические решения доминируют в мировом патентном поле?
Анализ по запросу High Temperature Super Conductor HTS in Electronics выявил более 20 тысяч профильных документов к середине 2026 года.
Распределение по классам МПК выглядит следующим образом:
-
термоэлектрические системы H10N — 28,4%;
-
климатические и экологические решения Y02E — 20,4%;
-
магнитные системы H01F — 13,4%;
-
прецизионные измерительные приборы G01R — 11,2%;
-
специализированные технические устройства Y10S — 11,2%;
-
электрические машины H02K — 8,5%;
-
высокочастотные волноводы и резонаторы H01P — 8%;
-
инженерные конструкции Y10T — 7,5%;
-
кабельная продукция и диэлектрики H01B — 7,4%;
-
технологии нанесения покрытий C23C — 5,7%.
Динамика патентной активности проиллюстрирована на рис. 1.
Статистика фиксирует пиковую активность в 2004–2007 годах, за которой последовал период коррекции, сменившийся в последнее десятилетие выходом на стабильно высокое плато.
Топ патентообладателей:
-
Университет электронных наук и технологий (КНР) 电子科技大学 — 1,5%;
-
Siemens AG — 1,2%;
-
Intel Corporation — 1,1%;
-
UT-Battelle, Llc — 0,9%;
-
ВМФ США — 0,8%;
-
Conductus, Inc. — 0,7%;
Рейтинг примечателен доминированием американских структур и китайских академических институтов, а также активностью оборонного сектора (ВМФ США). Обращает на себя внимание отсутствие в списке лидеров японских и южнокорейских корпораций.
Примеры патентов:
-
EP3791432B1 (Microsoft): технологии минимизации потерь в сверхпроводящих кабелях;
-
US11631534B2 (Advanced Conductor Technologies): системы детекции переходов (quench detection);
-
WO2025247869A1 (Philips): методы межобмоточных соединений на базе ВТСП.
Российская повестка
В базе ФИПС зарегистрировано 186 изобретений по теме ВТСП, однако специализированные разработки в области электроники представлены лишь шестью позициями. Среди последних:
№2641099 (2018), МГУ. Разработка высокотемпературной сверхпроводящей пленки на кварцевой подложке. Метод открывает возможности для создания гибких сверхпроводниковых элементов, применимых как в энергетике (линии электропередач), так и в сенсорике (СКВИД-магнитометры).
№2757450 (2021), ФНИЦ «Кристаллография и фотоника». Технология получения высокотемпературных сверхпроводящих гидридов. Решение нацелено на применение в квантовых устройствах, в том числе однофотонных детекторах и кубитах.
№2808853 (2023), Дагестанский государственный университет. Метод получения наноструктур на основе BaZrO3, востребованных при создании высокотемпературных датчиков и подложек для сверхпроводников.
К сожалению, в России практически отсутствуют защищенные патентами прикладные топологии ИС или специализированное ПО в этой нише.
Научно-исследовательские проекты (НИОКР)
В базе ГИС «Наука» по направлению ВТСП представлено почти 2700 документов, однако прикладных проектов в электронике всего 58.
Примером фундаментальной работы является исследование ТГц-генераторов на джозефсоновских переходах, проводимое ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. Также стоит выделить комплексные программы ФИАН им. П.Н. Лебедева, охватывающие как физику сверхпроводящего состояния, так и создание новых гибридных материалов, на которые выделяются серьезные федеральные инвестиции.
Заключение
Мировые исследования в области сверхпроводимости достигли впечатляющих результатов: получены новые соединения (в частности, гидриды), демонстрирующие критические температуры в районе комнатных значений. Хотя российские научные школы (ФИАН, РАН, МГУ, Сколтех) ведут активную работу, наблюдается явный разрыв между объемом глубоких исследований и их практической фиксацией в виде патентных заявок. Пока мировое лидерство в коммерциализации ВТСП-технологий сохраняют США, Китай и Германия.
О сервисе Онлайн Патент:
Онлайн Патент — ведущая цифровая система по версии Роспатента. Мы предоставляем LegalTech-инструменты для защиты интеллектуальной собственности с 2013 года. Зарегистрируйтесь в системе для доступа к услугам:
-
Регистрация патентов, программного обеспечения и товарных знаков;
-
Опции ускоренного оформления;
-
Круглосуточная экспертная поддержка.
