超導(dǎo)電機(jī)，是勵(lì)磁繞組采用超導(dǎo)線材繞制而成的一種電機(jī)，主要由定子、轉(zhuǎn)子、低溫冷卻系統(tǒng)等組成。超導(dǎo)電機(jī)采用超導(dǎo)材料替代銅線，由于超導(dǎo)材料電阻為零，其可承載高密度電流，工作效率更高。超導(dǎo)電機(jī)主要包括超導(dǎo)發(fā)電機(jī)與超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)兩大類產(chǎn)品，可以應(yīng)用在特高壓、風(fēng)力發(fā)電、船舶制造等領(lǐng)域。

 

　　超導(dǎo)材料包括低溫超導(dǎo)材料、高溫超導(dǎo)材料兩大類，前者工作在液氦環(huán)境中，運(yùn)行成本更高，后者工作在液氮環(huán)境中，運(yùn)行成本較低，因此高溫超導(dǎo)電機(jī)是研究重點(diǎn)。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2027年中國超導(dǎo)電機(jī)行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，超導(dǎo)材料在低溫條件下電阻為零，同樣直徑的超導(dǎo)線材通過的電流量更大，繞制而成的勵(lì)磁繞組的功率損耗極低，因此超導(dǎo)電機(jī)具有體積小、重量輕、容量大、損耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

 

　　超導(dǎo)電機(jī)既有定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組均采用超導(dǎo)材料的產(chǎn)品，也有僅轉(zhuǎn)子繞組采用超導(dǎo)材料的產(chǎn)品。超導(dǎo)發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率大、運(yùn)行可靠性高、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在電力行業(yè)中，其中風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域受關(guān)注度較高；超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，既可用作電動(dòng)機(jī)，也可用作發(fā)電機(jī)，具有高電壓、大電流、大功率、低損耗、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用在船舶推進(jìn)領(lǐng)域。目前，超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)、超導(dǎo)單極電機(jī)是研究較多的超導(dǎo)電機(jī)品類。

 

　　超導(dǎo)電機(jī)是特高壓直流輸電無功補(bǔ)償、大功率直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)、大容量大轉(zhuǎn)矩推進(jìn)電機(jī)的理想解決方案，在軍用與民用領(lǐng)域均有廣闊發(fā)展前景，因此全球多個(gè)國家對(duì)其關(guān)注度正在不斷提升。但超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)壁壘高，現(xiàn)階段擁有相關(guān)研究成果的國家數(shù)量較少，主要有美國、德國、中國、日本、韓國等。其中，美國在超導(dǎo)電機(jī)研究領(lǐng)域起步較早，美國超導(dǎo)是代表性廠商，此外，海外超導(dǎo)電機(jī)相關(guān)企業(yè)還有美國羅克韋爾、德國Oswald Elektromotoren、、日本住友電氣等。

 

　　新思界行業(yè)分析人士表示，在我國，中船重工712所是最早開始研究超導(dǎo)電機(jī)的科研機(jī)構(gòu)，目前已經(jīng)突破多個(gè)關(guān)鍵核心技術(shù)，20世紀(jì)90年代成功研制出300kw低溫超導(dǎo)單極電機(jī)，2007年研制出100kw高溫超導(dǎo)電機(jī)原理樣機(jī)，2012年研制出1000kw高溫超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)樣機(jī)。與美國相比，我國超導(dǎo)電機(jī)研究起步較晚，技術(shù)研究的深度與廣度還存在一定差距，超導(dǎo)電機(jī)具有巨大市場(chǎng)潛力，我國研發(fā)投入力度還需不斷加大。

 

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