近日，我国首条公里级高温超导电缆示范工程在上海宝山城市工业园区正式启动。

作为我国超导电缆实用产业化起步的重要标志，这一示范工程预计2019年底实现挂网运行，并将成为上海加快超导技术产业化的重要突破口、全力打响“上海制造”品牌的重要举措。

高温超导电缆与常规电缆相比，高温超导电缆具有体积小，重量轻，容量大，电流密度高，损耗低，环境友好，系统安全稳定性强等优势，为未来电网提供了一种新的电力运输方式。

什么是高温超导电缆？

指相对于零下270摄氏度的低温超导而言，高温超导能在零下196摄氏度（77K）实现零电阻，由于实现零下196摄氏度低温环境的成本大幅降低，因此显露出广阔的市场空间。

超导电缆是什么？

超导电缆是利用超导在其临界温度下成为超导态、电阻消失、损耗极微、电流密度高、能承载大电流的特点而设计制造的。

超导体是什么概念？

超导体，又称为超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体。在实验中，若导体电阻的测量值低于10^-25Ω，可以认为电阻为零。

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高温超导电缆的基本结构

高温超导电缆的基本结构与常规电缆有很大差异

其从内到外依次为

1

内支撑管

通常为罩有密致金属网的金属波纹管,以此做为超导带材排绕的基准支撑物,同时也用做液氮冷却循环管道

2

电缆导体

由铋系高温超导带材绕制而成，一般为多层

3

热绝缘层

通常由同轴双层金属波纹管套制，两层波纹管间抽真空并嵌有多层防辐射金属箔，其功能是使电缆超导导体与外部环境实现热绝缘，以保证超导导体安全运行的低温环境

4

电绝缘层

由常规电缆绝缘材料制作

5

电缆屏蔽层和护层

功能与常规电线电缆相似，即电磁屏蔽、短路保护及物理、化学、环境防护等

6

制冷系统和电缆终端

除上述注意元件外，高温超导电缆的结构中还可能包括一些辅助元件，例如电缆导体层间绝缘膜、约束电缆各部分相对位置的包层和调距压条等

从人类首次发现“超导现象”至今的100多年间，超导研究的每一次跨越都给人类生活带来更多可能。

超导电缆的发展历程

1962年，美国开发出超导电磁线。

1972年，美国研制成可绕性带绝缘超导电缆。

1911年，荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯等人发现超导体

1967年，英国进行超导电缆通电试烟，并于1970年建立超导交流试烟线路。

1992年，Pirelli公司北美分部开始对高温超导电缆技术进行研究和开发。

20世纪80年代末,人们发现了超导转变温度在液氮气化温度(约-196℃)以上的铜基氧化物超导材料。

20世纪90年代中期开始，我国开始高温超导电缆技术的研究。

2001年Pirelli公司北美分部制造了一组120m、3相、24KV2400A常温绝缘高温超导电缆

1995年，美国超导公司建成首条30m长的高温超导电缆线路。

1999底，由Southwire公司牵头研制的30M、3相、12.5KV1250A冷绝缘高温超导电缆并网运行，标志着高温超导电缆技术趋于成熟。

2003年，日本又完成500m、77kv/1ka的高温超导电缆试验。

2002年，日本完成一组100m、66kv/1ka的平行三芯超导电缆试验系统。

2006年，英国公司研制出600m、3相、138kv、2.4ka的冷绝缘高温超导电缆开通运行。

2004年，中国北京英钠超导技术有限公司研制的30m、35kv、2ka高温超导电缆，在云南     普吉变电站并网试运行。

2019年2月21日，中国首条公里级高温超导电缆示范工程在上海市宝山区城市工业园区启动，预计将于2019年底实现挂网运行。

根据相关报告显示，目前超导产业实现应用的几乎全部是低温超导。2011年全球超导市场规模为50.8亿欧元，其中低温超导市场规模达到50.5亿欧元，占比99.41%；2017年，在全球超导市场中，低温超导市场规模占比仍超过90%。

超导材料的产业链

从产业链来看，超导主要由三部分组成

a.上游是矿产资源，如钇、钡、铋、锶等金属，是超导行业的基础；

b.中游是超导材料如YBCO和BSCCO等带材，是超导行业的核心；

c.下游是超导应用产品，如超导电缆、超导限流器、超导储能、超导发电机、超导滤波和超导变压器等，是超导行业的载体。

产业链公司

YBCO

Superpower、藤仓、SWCC SHOWA HOLDINGS、永鼎股份、美国超导

BSCCO

住友化学、布鲁克、英纳超导、法尔胜

线材

永鼎股份、汉缆股份、西部超导、英纳超导

核磁共振

科健超导

电缆

宝胜股份、中孚实业、沃尔核材、英纳超导、云电英纳

限流器

百利电气、中天科技、英纳超导、云电英纳

滤波器

特变电工

变压器

综艺股份、海泰超导、大唐电信

电机

712所、英纳超导、中国重工

综合

沃尔核材、中孚实业、中天金融、特变电工、工大高新、超导技术、Evico、Metal Oxide Technologies、Siemens、Hyper Tech Research、Ceraco Ceramic Coating、Cryomagnetics、Deutsche、美国南方电缆（southwire）、住友电气工业、古河电气工业、LS CORP、英国LUVATA、日本JASTEC、藤仓

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