上海超导发电机通过极端负荷测试

随着全球能源结构加速转型，上海在超导电力领域再创里程碑。2025年6月，我国首台基于高温超导材料的兆瓦级发电机完成2160安培极端负荷测试，标志着超导技术在电力设备应用领域实现重大突破该机组在零下196℃液氮环境中连续稳定运行12小时，创造了同类型设备最大运行容量与最长带载时间双项纪录。

一、技术突破：从材料到系统的全链条创新

本次测试的超导发电机采用第二代钇钡铜氧（YBCO）带材作为核心导体，通过多层级复合绝缘技术实现三相电流零相位差传输相比传统铜绕组设备，其单位体积功率密度提升5倍，电磁损耗降低至常规设备的1/20，可满足数据中心、轨道交通等场景的高能效需求。

测试过程中，研发团队攻克了三大技术难关：

动态失超保护系统：开发出毫秒级响应的液氮循环补偿装置，确保在负载突变时维持超导态

多维应力控制技术：采用仿生蜂窝结构支撑框架，解决低温收缩与电磁应力叠加难题

智能监测体系：集成1200个高精度传感器，实现温度场、磁场、应力场的实时三维重构

二、极端测试：验证全工况可靠性

在为期54小时的极限测试中，设备经历了三次特殊工况考验：

骤增负荷：电流从800安培陡增至设计极限值2160安培，电压波动控制在±0.5%以内

持续满负荷：12小时连续运行期间，冷却系统液氮消耗量稳定在0.8L/min的预期值

紧急停机：模拟电网故障的0.1秒级断电测试，验证了磁能安全泄放通道的可靠性

测试数据显示，该超导发电机在80%负荷率下的综合能效达到98.7%，较国际同类产品提升2.3个百分点。其特有的”功率柔性调节”特性，可在30%-120%额定容量区间智能适配负载需求，为构建弹性电网提供关键技术支撑

三、应用前景：重塑能源产业格局

这项突破将推动超导技术进入规模化应用阶段：

海上风电：单机容量10MW级漂浮式机组可减重40%，基础建设成本降低25%

氢能制取：耦合质子交换膜电解槽，系统能耗可降至3.8kWh/Nm

数据中心：配套浸没式液冷系统，实现PUE值低于1.05的超高能效

据测算，若将该技术应用于长三角地区的新能源电站，每年可减少铜材消耗12万吨，节约输电走廊用地1800公顷，相当于再造3个世纪公园的生态空间

鸣途电力简介

作为超导测试设备领域的创新企业，鸣途电力专注极端工况模拟装置研发，其自主研发的量子级低温加载平台可复现-269℃至1500℃温变环境，配备4000安培级智能负载矩阵，为超导材料性能验证提供全维度测试条件。公司构建的”材料-器件-系统”三级检测体系已服务20余项国家重大科技项目，在动态失超防护、多物理场耦合分析等领域形成核心技术专利群。