高临界温度超导应用的进展与展望.pdfVIP

维普资讯 第 25卷 第 1期 电工 电 能 新 技 术 Vo1．25．No．1 2006年 1月 AdvancedTechn0lo ofElectricalEn~ineeringandEnergy Jan．2006 高临界温度超导应用的进展与展望 严陆光 (中国科 学院电工研究所 ，北京 100080) 摘要 ：简要介绍近年来高，临界温度超导 实用导线，电力应用与磁体应用的进展 情况，面对近年所面 ，临的要继续提 高实用导线性能与大幅度降低价格 的压力和全世界集 中力量发展第二代 实用导线 的努力，在参加 多次有关讨论和今年年初访问美国所形成的一些意见基础上，提 出了有关建议，供 进一步研究参考。 关键词 ：高临界温度超导体；导线；电力应用；超导磁体 中图分类号 ：0511；13426 文献标识码 ：A 文章编号 ：1003．3076(2006)01-0001—04 从上世纪九十年代 中后期以来 ，美国超导公司，日本 l 引言 住友电气公司，德国真空冶炼公司，澳大利亚超导公 上世纪八十年代后期发现高临界温度超导体使 司 ，我 国西北有色金属研究 院与北京英钠超导技术 超导实际应用可能推至液氮温 区，具有重大 的实际 公司已能进行一定批量 的生产供应，单根长度可达 意义。九十年代前期 ，应用界主要在等待实用超导 1000米 ，均为可通 电流约 150安的 ，厚 0．19～0．32 线的研制成功与提供使用 ，只对各种应用 的可行性 毫米 ，宽 3．6～5．0毫米的银包套多芯带材。 与优越性进行积极 的探讨。九十年代中后期铋系超 美 国超导公司是当前最大的供应厂家，1987年 导线的成功与初步产业化 ，为多方面应用研究与示 成立 ，已能按需求提供多种规格的导线，诸如高电流 范的蓬勃开展提供 了基础 ，取得 了可喜的成绩 。铋 密度线 ，高强度线 ，高密封线 ，高承压线，低热导导线 系超导线在电力方面作为超导电缆、变压器、限流器 等 ，厂房面积近 3万平方米 ，年生产能力达 1400公 和 电机激磁绕组的应用进行了多方面的研究发展工 里，2004年按定货生产 了550公里。近年来 ，年经营 作 ，做出了一些有意义的示范 ，在磁体方面也作了多 额在大幅度增长 ，2002年为 1140万美元，2003年为 方面探索 。近年来 ，在积极推进 多方面应用 中出现 2100万美元 ，2004年为4130万美元 ，2005年预计可 的主要问题是曾预料导线价格将随着技术改进与产 达 5000多万美元 。随着研制与产业化的进展 ，经济 业化的规模扩大急剧下降，而实际上经济性能改善 性能也有 明显改善 ，例如 ，1998年 的售价约为每千 要缓慢得多 ，甚至 出现 了能否降至可大规模应用 的 安 ·米 1000美元 ，2000年降至 300～400美元，2004 水平的疑虑 ，导线发展开始集中于性能更好 ，价格可 年降至 150美元 ，但离原预期能降至可大规模应用 能大幅下降的YBCO涂层导线 ，即第二代超导线 的 的每千安 ·米 10～30美元的价格和铌钛低温超导线 研制。在此形势下 ，国际国内在应如何推动应用工 4．2K与5万高斯磁场下仅约每千安 ·米 1美元 的售 作进行着热烈的讨论 ，本文将根据近期 内参加各种 价相差甚远，产生了能否实用于大规模应用的疑虑 。 讨论 ，特别是 2005年初访 问美国超导公司及麻省理 我