一條僅手臂粗細(xì)的超導(dǎo)電纜，可輸送整個城市核心商圈的全部用電，而美國宣布將在2026年啟動全球首個商業(yè)化超導(dǎo)輸電試點項目。

2026年，美國能源部將在芝加哥地區(qū)啟動全球首個商業(yè)化規(guī)模的超導(dǎo)輸電試點項目，采用“高溫超導(dǎo)”技術(shù)。該項目由美國VEIR公司推動，其核心賣點是實現(xiàn)幾乎零損耗的電力傳輸。

與此同時，中國擁有世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的特高壓電網(wǎng)，31條線路總長超過4萬公里，每年輸送超過3萬億千瓦時的清潔電力。

這場關(guān)于電力傳輸技術(shù)未來的較量，已經(jīng)悄然展開。

超導(dǎo)輸電：理論完美，面臨現(xiàn)實挑戰(zhàn)

超導(dǎo)輸電技術(shù)的原理是在特定低溫下，材料的電阻突然消失為零。電流在超導(dǎo)材料中流動，幾乎沒有能量損耗。

最常見的高溫超導(dǎo)材料可以在零下196攝氏度的液氮冷卻條件下保持超導(dǎo)特性。雖然這一溫度依然極低，但與需要零下269℃的傳統(tǒng)超導(dǎo)材料相比，已大大降低了冷卻成本。

美國VEIR公司采用了一種創(chuàng)新方法：設(shè)計了一套開環(huán)系統(tǒng)，沿著輸電線每隔一公里左右設(shè)置一個站點來回收液態(tài)氮。

這樣一來，超導(dǎo)電纜就能在高壓線十倍的電流下工作，而且?guī)缀趿銚p耗。同樣的電量，用超導(dǎo)電纜傳輸，不僅占地面積小，還能大大提升效率。

試點項目：從實驗到商業(yè)化的嘗試

2023年，VEIR公司在美國馬薩諸塞州鋪設(shè)了一條30米長的試驗線路，其傳輸能力是傳統(tǒng)線路的好幾倍。

該公司計劃在2026年進(jìn)行大規(guī)模試點，這一計劃直接促使美國能源部宣布將在芝加哥啟動全球首個商業(yè)化超導(dǎo)輸電試點項目。

然而，超導(dǎo)輸電從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用面臨多重挑戰(zhàn)。成本是最大攔路虎：要維持極低溫度，需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)持續(xù)運轉(zhuǎn)，這本身就是一大筆開銷。

液態(tài)氮也不便宜，而且運輸和循環(huán)利用起來都需要大量的投入，更別提那些高性能的超導(dǎo)材料本身還特別貴。

中國特高壓：成熟技術(shù)的規(guī)模優(yōu)勢

與中國特高壓技術(shù)相比，超導(dǎo)輸電仍然處于試點階段。中國已經(jīng)建成了世界上最大的特高壓電網(wǎng)，31條線路總長超過4萬公里。

特高壓技術(shù)是指電壓等級為1000千伏及以上的交流輸電線路和±800千伏及以上的直流輸電線路，作為目前世界上最先進(jìn)的輸電技術(shù)之一，其優(yōu)勢顯著。

特高壓輸電的損耗率只有3%左右，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)高壓輸電技術(shù)。中國在特高壓領(lǐng)域的突破，不僅是技術(shù)上的創(chuàng)新，更是在實際應(yīng)用中積累了豐富的經(jīng)驗。

中國特高壓技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了從設(shè)備到施工95%以上的國產(chǎn)化，成本也比傳統(tǒng)輸電便宜一大截。

應(yīng)用場景：互補而非取代

超導(dǎo)輸電和特高壓技術(shù)更可能是互補共存的關(guān)系，而非你死我活的淘汰賽。

特高壓技術(shù)經(jīng)過這些年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟穩(wěn)定，特別適合遠(yuǎn)距離、大容量輸電。從西北的風(fēng)電光伏基地輸送到東部沿海，幾千公里的距離，特高壓的優(yōu)勢明顯。

而超導(dǎo)輸電更適合城市電網(wǎng)這種相對短距離、高密度的應(yīng)用場景。在城市中心區(qū)，地下管廊已經(jīng)飽和，無法新增傳統(tǒng)電纜，超導(dǎo)方案可以利用現(xiàn)有管廊，“以一換多”，實現(xiàn)電力數(shù)倍擴容。

中國在超導(dǎo)技術(shù)方面也沒閑著，一些頂尖大學(xué)的物理學(xué)家們這兩年也在鎳氧化物超導(dǎo)體等高溫超導(dǎo)材料上，不斷有新的發(fā)現(xiàn)。

經(jīng)濟性對比：初始投入與長期收益

評判超導(dǎo)輸電的成本效益，不能只看“購車價”，更要算“養(yǎng)車費”和“綜合效益”。

以上海超導(dǎo)項目為例，超導(dǎo)電纜本體成本非常高昂，是傳統(tǒng)電纜的數(shù)倍。但由于只需要1根電纜，工程量小，節(jié)省了90%的地下空間。

在綜合建設(shè)成本上，超導(dǎo)方案用高昂的“電纜價”換取了更昂貴的“地價”和“隧道價”，最終綜合造價與傳統(tǒng)方案基本持平。

在運維成本方面，超導(dǎo)方案有持續(xù)的制冷電費開銷，但線路損耗（含制冷）不到傳統(tǒng)電纜的1/30。輸送的功率越大，負(fù)荷越高，超導(dǎo)方案節(jié)省的電費就越能覆蓋甚至超過其制冷成本。

未來展望：兩種技術(shù)共同發(fā)展

超導(dǎo)輸電技術(shù)的應(yīng)用前景，遠(yuǎn)不止于輸電，它將是支撐未來能源和前沿科技發(fā)展的關(guān)鍵平臺，包括可控核聚變、磁懸浮列車、高端醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。

特高壓技術(shù)也在不斷升級，融合數(shù)字化和儲能手段，響應(yīng)速度達(dá)到20毫秒，隨著技術(shù)的不斷成熟，特高壓輸電的效率和穩(wěn)定性將繼續(xù)突破與提升。

國際能源署預(yù)估，到2040年全球需要新增或替換8000萬公里的電網(wǎng)線路，巨大的需求足夠兩種技術(shù)各取所需。這場電力傳輸技術(shù)的競賽不是誰淘汰誰的零和游戲，而是共同滿足全球日益增長的電力需求。

來源：中國線纜網(wǎng)