經過2年建設，位于徐匯、總長1.2公里的全球首條支撐超大城市骨干電網的超導電纜建設目前已進入最后沖刺，有望于年內掛網送電。這條電纜從最關鍵的超導材料，到電纜結構、關鍵部件，再到頂管敷設，凝結著上海科技界、產業界“二十年磨一劍”的心血。

“超導材料有它的零界溫度，只有低于零界溫度，才能形成超導體，超導體它是0電阻的。”

位于寶山的上海國際超導科技有限公司內，工程師將一塊超導材料置于零下196℃的液氮中，形成超導體，超導電纜正是采用這種無阻材料作為導電體。公司副總經理張喜澤介紹，在35千伏的設計電壓下，一根超導電纜能輸送超過2000安培的大電流。

“相當于一根替代原來6根，節省了很大的地下空間；它的可靠性也比常規電纜更高，可以通過監控的手段判斷它的壽命；也沒有電磁輻射。”

正是這種損耗低、容量大、體積小、無污染的優點，使得超導電纜成為城市電網改造中全新的解決方案。

如果把這條超導電纜剖開，你會看到上海獨創的、類似“三色圓珠筆”的結構——外層的套管之中，包裹著三股相互絕緣的超導線纜，仿佛三根“筆芯”，用以傳送三相交流電。運行時，“三色圓珠筆”里將充滿液氮，以達到臨界溫度。

1.2公里示范線的長度是世界第一，更重要的意義還在于在這個長度范圍內有兩個接頭，可以實現三段超導電纜連接，這也是國際首次。

“液氮灌進去以后，超導電纜會發生熱脹冷縮。多了一個接頭，你就要設計新的裝置，這里面我們有一個專利技術，可以把中間段冷縮的長度給它抵消掉。長度越長，連接頭越多，你如果把2個接頭做下來的話，那理論上3個4個接頭也可以實現。”張喜澤說。

與國際通行方案相比，“上海方案”安全性更高，壽命更長，更適合超大城市電網的實際需求。這套方案從實驗室走向實際應用，上海用了20年。張喜澤說，當年，他們曾希望通過“引進消化吸收再創新”的方式，在超導電纜產業中謀求一席之地。但和國外超導領軍企業聯系后發現，對方不僅不賣核心技術、裝備，甚至連材料都開出天價。于是，從最基本的生產設備開始，上海產業界一一破題。

“我們把所有的生產裝備，尤其是核心的生產裝備，自己畫圖，再委托精工車間做出來，有了設備再把產品給制造出來。”

上海大學、上海交通大學為此培育出兩家超導原材料企業，為1.2公里超導電纜提供核心原料——超過300公里的超導帶材；同時，政府牽頭，材料、系統、應用等關鍵環節的企業組建產業聯盟，聯手打造超導產業鏈。這種創新環境，使得上海成為國內唯一擁有完整超導電纜產業鏈的城市。

超導帶材

應用場景牽引，是上海超導技術最終形成實戰能力另的一大關鍵。在這條1.2公里示范線之前，上海超導研究團隊已在寶鋼建設了一條50米長的超導輸電線，扛下了大電流波動考驗，更積累下關鍵運行數據。

電力部門也從需求側出發，為研發指明了方向，使得源頭材料、電纜生產企業能夠更精準地對技術和產品做升級。示范線推進以來，上海高溫超導帶材的產能、性能、質量都有了突飛猛進的提升，企業也得到了更多投資方的關注。去年，上海電纜研究所超導團隊完成“混改”，組建了如今的上海國際超導公司。通過“無形之手+有形之手”，充分釋放了創新創業的能量。

這許許多多的數據、技術、裝備、創新，形成了一套完整的“護城河”，保證這條“世界第一”的超導電纜，在技術上世界領先，在標準上與電網現有體系銜接，在產業上不擔心被人卡脖子。

據了解，示范工程建成后，將全面系統驗證自主高溫超導技術，并為進一步拓展應用積累經驗。目前，上海正計劃依托長三角，籌建超導制造業創新中心。未來，隨著材料、裝備等的發展，上海將“解鎖”更多高溫超導的應用，打造高溫超導產業高地。