日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)与昭和电线电缆系统、巴斯夫日本公司联合宣布,成功完成了将三相同轴型超导电缆系统引入民间工厂实际电网的实证试验。该试验在巴斯夫日本户冢工厂进行,系统稳定运行约一年,不仅大幅降低了工厂内部的电力传输损耗,还验证了面向商业化的技术可行性。昭和电线电缆系统计划持续开发,目标在2026年前实现该技术的市场导入。
此次实证是日本“战略性能效技术革新计划”的重要组成部分。超导技术虽能实现近乎零损耗的电力传输,但需利用液氮等介质持续冷却以维持超导状态。针对拥有大量液氮储备的大型工业工厂,该项目旨在开发低成本、高效率的超导电缆系统,并建立能在酷暑等极端天气下稳定运行的冷却方案,最终实现显著的节能效果。
核心突破在于昭和电线电缆系统主导开发的三相同轴型超导电缆。相比传统单芯电缆,该设计将屏蔽层所需的超导线材用量减少至三分之一,使超导材料总成本降低约三分之二。同时,三相合一的同轴结构使电缆数量由三根减为一根,大幅提升了系统的紧凑性与灵活性。在终端电极配置上,传统单芯电缆需6台设备,而同轴结构仅需2台,显著缩小了设备体积。
此外,针对长距离传输的中间连接技术也取得关键进展。通过采用改进的同轴连接结构,电缆外径控制在340毫米的紧凑尺寸,为长距离线路铺设奠定了基础。配套的冷却系统由昭和电线与空气水公司联合开发,采用“亚冷式”技术,利用减压液氮蒸发潜热将温度降至零下200摄氏度。该系统巧妙利用工厂现有的液氮储备,并将排出的氮气回收再利用,实现了资源的高效循环。
对于中国制造业而言,日本在超导输电领域的这一突破表明,针对高能耗工业场景的定制化节能技术正从实验室走向商业化,中国相关企业可关注此类结合现有工业资源(如液氮)的闭环节能方案,探索在化工、钢铁等高耗能行业的潜在应用价值。
