用于未来技术的节能超导电缆

用于连接风电场，用于船舶直流电源，或用于未来电动飞机的轻型和紧凑型大电流电缆：卡尔斯鲁厄技术研究所（KIT）的科学家开发了一种易于制造的通用超导电缆。在适度冷却的情况下，它输送的电能几乎没有损失。

超导体在低温下传输电流，几乎没有损耗——这使得它们对许多节能技术具有吸引力。然而，通常需要用液氦冷却到接近-269摄氏度的温度。一种由Kit制造的新电缆，高温超导体交叉导体（HTS Croco）已经可以在零下196摄氏度下使用。“这是由于我们使用的特殊材料，”基特技术物理研究所（ITEP）的沃尔特·菲茨博士和迈克尔·沃尔夫博士说。这种材料是稀土氧化钡铜（简称REBCO），自1987年以来人们就知道它的超导性。然而，长长度的超导体只能以薄带的形式制造。“我们开发了一种方法，将几个Rebco磁带排列成一个十字。由此产生的电缆可以传输非常大的电流，”菲茨说。

HTS Croco具有更高的载流能力，但与传统的铜或铝电缆相比，它需要更少的空间和更小的重量。电缆的制造也非常高效。Kit开发的创新制造工艺结合了几个步骤。“目前，我们在示范规模上达到了每分钟一米的生产速度，”沃尔夫说。在相应规模的工业设施中，几百米及以上的电缆长度可能是可行的，这将降低成本。由于超导层的高电流测量仅为千分之几毫米，因此材料费用保持在合理的范围内。沃尔夫说：“由于制作REBCO磁带的高成本，大规模生产仍然受到阻碍，但业界已经在开发新的工艺来降低成本。”

克罗科适用于高磁场的节能发电和输送大量电能。在未来，这些电缆可能被用于将大型风电场或太阳能发电厂整合到电网中，并设计更精简的“电力高速公路”。如果液态氢用于冷却，克罗科甚至可以把化学能和电能一起输送。菲茨说：“原则上，只要空间有限，就可以使用鳄鱼，但要传输的电能量很大。”因此，在船舶甚至未来的电动飞机上应用是可行的。

作为“赫尔姆霍兹协会的研究型大学”，基特为社会和环境创造和传授知识。它的目标是为能源、流动和信息领域的全球挑战作出重大贡献。为此，约9300名员工在自然科学、工程科学、经济学、人文社会科学等多个学科开展合作。Kit通过提供基于研究的学习项目，为25100名学生提供社会、工业和科学方面的负责任任务。Kit的创新努力在重要的科学发现和它们的应用之间架起了一座桥梁，有利于社会、经济繁荣和保护我们的自然生活基础。