美国能源部：美国高温超导输电零损耗、一条线顶传统五条！中国特高压会被取代吗？

一条仅手臂粗细的超导电缆，可输送整个城市核心商圈的全部用电，而美国宣布将在2026年启动全球首个商业化超导输电试点项目。

2026年，美国能源部将在芝加哥地区启动全球首个商业化规模的超导输电试点项目，采用“高温超导”技术。该项目由美国VEIR公司推动，其核心卖点是实现几乎零损耗的电力传输。

与此同时，中国拥有世界上规模最大、技术最先进的特高压电网，31条线路总长超过4万公里，每年输送超过3万亿千瓦时的清洁电力。

这场关于电力传输技术未来的较量，已经悄然展开。

超导输电：理论完美，面临现实挑战

超导输电技术的原理是在特定低温下，材料的电阻突然消失为零。电流在超导材料中流动，几乎没有能量损耗。

最常见的高温超导材料可以在零下196摄氏度的液氮冷却条件下保持超导特性。虽然这一温度依然极低，但与需要零下269℃的传统超导材料相比，已大大降低了冷却成本。

美国VEIR公司采用了一种创新方法：设计了一套开环系统，沿着输电线每隔一公里左右设置一个站点来回收液态氮。

这样一来，超导电缆就能在高压线十倍的电流下工作，而且几乎零损耗。同样的电量，用超导电缆传输，不仅占地面积小，还能大大提升效率。

试点项目：从实验到商业化的尝试

2023年，VEIR公司在美国马萨诸塞州铺设了一条30米长的试验线路，其传输能力是传统线路的好几倍。

该公司计划在2026年进行大规模试点，这一计划直接促使美国能源部宣布将在芝加哥启动全球首个商业化超导输电试点项目。

然而，超导输电从实验室走向实际应用面临多重挑战。成本是最大拦路虎：要维持极低温度，需要复杂的冷却系统持续运转，这本身就是一大笔开销。

液态氮也不便宜，而且运输和循环利用起来都需要大量的投入，更别提那些高性能的超导材料本身还特别贵。

中国特高压：成熟技术的规模优势

与中国特高压技术相比，超导输电仍然处于试点阶段。中国已经建成了世界上最大的特高压电网，31条线路总长超过4万公里。

特高压技术是指电压等级为1000千伏及以上的交流输电线路和±800千伏及以上的直流输电线路，作为目前世界上最先进的输电技术之一，其优势显著。

特高压输电的损耗率只有3%左右，远低于传统高压输电技术。中国在特高压领域的突破，不仅是技术上的创新，更是在实际应用中积累了丰富的经验。

中国特高压技术已经实现了从设备到施工95%以上的国产化，成本也比传统输电便宜一大截。

应用场景：互补而非取代

超导输电和特高压技术更可能是互补共存的关系，而非你死我活的淘汰赛。

特高压技术经过这些年的发展已经相当成熟稳定，特别适合远距离、大容量输电。从西北的风电光伏基地输送到东部沿海，几千公里的距离，特高压的优势明显。

而超导输电更适合城市电网这种相对短距离、高密度的应用场景。在城市中心区，地下管廊已经饱和，无法新增传统电缆，超导方案可以利用现有管廊，“以一换多”，实现电力数倍扩容。

中国在超导技术方面也没闲着，一些顶尖大学的物理学家们这两年也在镍氧化物超导体等高温超导材料上，不断有新的发现。

经济性对比：初始投入与长期收益

评判超导输电的成本效益，不能只看“购车价”，更要算“养车费”和“综合效益”。

以上海超导项目为例，超导电缆本体成本非常高昂，是传统电缆的数倍。但由于只需要1根电缆，工程量小，节省了90%的地下空间。

在综合建设成本上，超导方案用高昂的“电缆价”换取了更昂贵的“地价”和“隧道价”，最终综合造价与传统方案基本持平。

在运维成本方面，超导方案有持续的制冷电费开销，但线路损耗（含制冷）不到传统电缆的1/30。输送的功率越大，负荷越高，超导方案节省的电费就越能覆盖甚至超过其制冷成本。

未来展望：两种技术共同发展

超导输电技术的应用前景，远不止于输电，它将是支撑未来能源和前沿科技发展的关键平台，包括可控核聚变、磁悬浮列车、高端医疗设备等领域。

特高压技术也在不断升级，融合数字化和储能手段，响应速度达到20毫秒，随着技术的不断成熟，特高压输电的效率和稳定性将继续突破与提升。

国际能源署预估，到2040年全球需要新增或替换8000万公里的电网线路，巨大的需求足够两种技术各取所需。这场电力传输技术的竞赛不是谁淘汰谁的零和游戏，而是共同满足全球日益增长的电力需求。