历时5年艰辛,又1项关键技术被攻克,中国超导电缆打破世界纪录

为了降低电能在导线中远距离传输时的损耗,中国投入了大量资源研究超导电缆等超导技术,而最近一个好消息传来,历时5年艰辛,中国超导电缆打破了世界纪录,全球首条输电电压高达35千伏的超导电缆在上海正式建成投运,这意味着超导输电领域内的又一项关键技术被中国科学家攻克了,超导技术距离大规模进入我们的生活又进了一步。超导电缆:利用超导体制成的一类电缆,超导电缆具有大容量、低损耗、节约能源和环保等优势,几乎可以彻底消除电力传输过程中的所有损耗。

或许已经有很多人听说过超导技术的大名了,这是一项非常神奇的技术,我们都知道导电材料都拥有自己的电阻,在输电时这些电阻会阻碍电流流动,将部分电流能量转化为热量散失掉,这就形成了电流的损耗,而一些特殊的导体材料在被冷却到一定温度之后性质会大幅变化,导体中的电阻迅速下降到非常接近0的水平,可以让电流几乎毫无阻碍地流过,这就是超导现象,用超导材料制造的超导线缆在输电时几乎不会产生任何损耗,可以非常轻松地将大量能量输送到千里之外的用电器,因此在最近几十年里获得了全球专家的广泛关注。

包括中美两国在内,全球所有有能力的国家都投入了大量资源研究超导技术,希望利用它建造电缆等设施,但是想将这一技术广泛使用没有这么简单,超导输电技术的最大缺陷就是用于制造导线的超导材料必须被冷却在一定温度之下才能正常工作,而这需要消耗大量的冷却剂和预算,比如传统超导材料必须使用价格昂贵的液态氦作为冷却剂才能正常工作,而液态氦一升的价格就高达上千元,导致了用传统超导材料制造的超导线缆的建设和维护成本都非常高昂,就连美国都建造不起。
那么中国是如何克服这一问题的呢?其实很简单,那就是中国科学家投入大量资源研发出了一种高温超导材料,这种所谓的高温超导材料虽然也需要运行在零下上百摄氏度的环境,但因为冷却温度较高,这种高温超导材料可以使用普通的液态氮作为冷却剂,而液态氮非常廉价,一升价格只有几元钱,这就大幅降低了超导线缆的建造维护成本,有了把它实用化的可能。

中国这次在上海建成的就是全球首条35千伏级别的高温超导线缆,它的电阻几乎为0,可以通过高达上百安的电流而不发热,因此可以传输规模巨大的能量,虽然它的造价相比普通线缆仍然非常高,但因为使用了国产的高温超导技术,这条线缆的维护成本比西方国家的同类设施要低得多,可以说它各方面的能力都超越了西方同类设施。
如今中国科研团队正在利用它进行更多试验,希望解决超导电缆领域内的其他难题,而中国已经做出了规划,打算利用国产的高温超导材料在全国各地建造更多超导线缆,或许不久之后我们就可以看到这一技术大规模进入我们的生活,应用在电动汽车充电等领域内,让这款早在上个世纪就已经诞生的技术成为现实。